采用STM32的智能节能风扇设计.docx

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采用STM32的智能节能风扇设计

节能风扇可实现的功能

（1）智能风扇可通过温度检测到即时室温，然后根据室温的高低以及设定的温度对扇叶的转速进行自我调节。

比如设定的温度为20度，则室温为21度时，风扇转速慢，室温为22度时，风扇转速变快，室温为23度时，风扇转速更快，以此类推。

（2）智能风扇可通过红外传感器感受人的存在，无人时可自动关闭，节省能源。

（3）通过设定时间，定时关闭风扇

（4）风扇有普通模式，可以设置为快档，中档，慢档，跟普通风扇一样，不受温度影响。

（5）本系统装配安卓客户端，可以进行一些相关功能的控制，简单方便。

方案框图如下：

蓝牙采用HC-06，如下图：

温度传感器DS18B20与时钟芯片DS1302如下：

智能模式下，没人的时候，液晶显示nobody，风扇不转。

智能模式下：

当count计时达到00:

10:

00时，风扇停止转动。

普通模式下：

快档，中档，停止档

DS18B20和DS1302说明：

工程采用STM32CubeMx软件产生，引脚配置如下：

其他配置默认。

DS1302接线说明：

SCLK-----------------------PC0

DATA-----------------------PC1

RST-------------------------PC2

函数使用方法说明：

1.ds1302初始化。

函数如下：

voidInit_DS1302（charyear,charmonth,charday,charhour,charminute,charsecond,charflag）;

注意：

年year输入后两位；最后一个flag指的是：

如果ds1302没有外接锂电池，程序每次都初始化，那么flag=0；如果有外接锂电池，程序只需第一次上电初始化，那么flag=1；

比如Init_DS1302（15,2,12,17,4,34,0）;

则表示初始化时间为：

15年2月12日17点4分34秒，程序每次上电都将ds1302时间初始化。

2.获取时间

charyear,month,day,hour,minute,second;

year=getDS1302_year（）;//获取年的后两位

month=getDS1302_month（）;//获取月

day=getDS1302_day（）;//获取日

hour=getDS1302_hour（）;//获取小时

minute=getDS1302_minute（）;//获取分钟

second=getDS1302_second（）;//获取秒

DS18B20说明：

DATA---------------------PC3

函数使用说明：

flaotTemperature；

Temperature=DS18B20_GetTemp（）;//获取温度

参考程序见附件

现象如下：

串口说明：

采用串口2

STM32CubeMx配置如下：

只需要将Nucleo板子通过usb插在电脑上即可，无需其他硬件。

本程序实现：

电脑串口助手将字符串（固定长，如需改变长度，可在程序中更改）发给STM32F411板子，然后STM32F411板子将接收到的字符串发给定脑的串口助手。

测试程序如下：

uint8_tRdata[20];

while

（1）

{

if（HAL_UART_Receive（&huart2,Rdata,13,1000）==HAL_OK）

{

HAL_UART_Transmit（&huart2,Rdata,13,1000）;

}

}

函数的说明可以查看头文件stm32f4xx_hal_uart.h中的函数声明。

结果如下：

参考程序见附件

风扇转速控制采用PWM调速。

有关PWM部分示例代码：

以按键控制PWM占空比为例：

首先用STM32CubeMx软件配置定时器PWM模式与按键输入IO口。

定时器PWM模式配置

按键IO配置

然后生成Keil工程。

用Keil打开。

首先修改有关PWM方面的代码。

PWM初始化代码如下：

/*TIM10initfunction*/

voidMX_TIM10_Init（void）

{

TIM_OC_InitTypeDefsConfigOC;

htim10.Instance=TIM10;

htim10.Init.Prescaler=0;

htim10.Init.CounterMode=TIM_COUNTERMODE_UP;

htim10.Init.Period=0;

htim10.Init.ClockDivision=TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

HAL_TIM_Base_Init（&htim10）;

HAL_TIM_PWM_Init（&htim10）;

sConfigOC.OCMode=TIM_OCMODE_PWM1;

sConfigOC.Pulse=0;

sConfigOC.OCPolarity=TIM_OCPOLARITY_HIGH;

sConfigOC.OCFastMode=TIM_OCFAST_DISABLE;

HAL_TIM_PWM_ConfigChannel（&htim10,&sConfigOC,TIM_CHANNEL_1）;

}

查看头文件stm32f4xx_hal_tim.h，可以知道定时器初始化参数的含义如下：

从头文件中可以看出，要想简单配置PWM很简单，只要改变PWM周期的值与脉冲值就好。

比如将改变一下两个语句：

htim10.Init.Period=1000;

sConfigOC.Pulse=200;

便将PWM配置为周期为1000个定时器周期，高电平持续时间为200个定时器时钟周期，占空比为200/1000=20%。

要想用按键控制PWM占空比，我们只需要修改一下PWM初始化函数，修改如下：

修改此函数之后，前面的函数声明也要改。

改为：

staticvoidMX_TIM10_Init（intperiod,intpulse）;

要想PWM工作，需要启动PWM。

查看头文件stm32f4xx_hal_tim.h，可以看到如下函数：

这是PWM启动与停止的函数。

最后看看按键，只需要把按键配置为上拉模式就好。

在按键初始化中，将

GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL;

改为

GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_PULLUP;

接下来便可以写主函数。

intmain（void）

{

/*USERCODEBEGIN1*/

inti=100;

/*USERCODEEND1*/

/*MCUConfiguration----------------------------------------------------------*/

/*Resetofallperipherals,InitializestheFlashinterfaceandtheSystick.*/

HAL_Init（）;

/*Configurethesystemclock*/

SystemClock_Config（）;

/*Systeminterruptinit*/

/*Setstheprioritygroupingfield*/

HAL_NVIC_SetPriorityGrouping（NVIC_PRIORITYGROUP_0）;

HAL_NVIC_SetPriority（SysTick_IRQn,0,0）;

/*Initializeallconfiguredperipherals*/

MX_GPIO_Init（）;

MX_TIM10_Init（1000,100）;//PWM初始化

/*USERCODEBEGIN2*/

HAL_TIM_PWM_Start（&htim10,TIM_CHANNEL_1）;//启动PWM

/*USERCODEEND2*/

/*USERCODEBEGIN3*/

/*Infiniteloop*/

while

（1）

{

if（!

HAL_GPIO_ReadPin（GPIOC,GPIO_PIN_13））//如果按键按下

{

i=i+100;

if（i==1000）i=100;

HAL_TIM_PWM_Stop（&htim10,TIM_CHANNEL_1）;//停止PWM

MX_TIM10_Init（1000,i）;//PWM重新配置，周期为1000，高电平持续时间为i

HAL_TIM_PWM_Start（&htim10,TIM_CHANNEL_1）;//启动PWM

while（!

HAL_GPIO_ReadPin（GPIOC,GPIO_PIN_13））;//等待按键释放

}

}

/*USERCODEEND3*/

}

编译程序，下载程序，可以看到现象：

参考程序见附件