但是D/A转换芯片的价格较高，与其温控状态下无极调速功能相比价格较高。
对于方案二，相对于其他用硬件或是软件相结合的方法实现对电机进行调速而言，采用PWM用纯软件的方法来实现调速过程，具有更大的灵活性，并大大降低了成本，能够充分发挥单片机的功能，对于简单速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。综合考虑选用方案二。
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第三章 各单元模块的硬件设计
系统主要器件包括DS18B20温度传感器、AT89C52单片机、十六位LCD1602液晶显示屏、风扇直流电机。辅助元件包括电阻、电容、电源、按键、拨码开关蜂鸣器等。
3.1 系统器件简介
3.1.1 DS18B20单线数字温度传感器简介
DS18B20数字温度传感器，是采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微型处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
DS18B20的主要特征：测量的结果直接以数字信号的形式输出，以“一线总线”方式串行传给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；温度测量范围在-55℃～+125℃之间，在-10℃～+85℃时精确度为±0.5℃；可检测温度分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；它单线接口的独特性，使它与微处理器连接时仅需一条端口线即可实现与微处理器的双向通信；支持多点组网功能，即多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温的功能；工作电压范围宽，其范围在3.0～5.5V。
DS18B20内部结构主要有四部分：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。其管脚有三个，其中DQ为数字信号端，GND为电源地，VDD为电源输入端。
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3.1.2 AT89C52单片机简介
AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是由ATMEL公司生产的一个低电压、高性能的8位单片机，片内器件采用ATMEL公司的非易失性、高密度存储技术 ，与标准的MCS-51指令系统兼容，同时片内设置有通用8位中央处理器和8k字节的可反复擦写的只读程序存储器ROM以及256字节的数据存储器RAM，在许多较复杂的控制系统中AT89C52单片机得到了广泛的应用。AT89C52有40个引脚，各引脚介绍如下：
VCC：+5V电源线；GND：接地线。
P0口：P0.7～P0.0，这组引脚共8条，其中P0.7为最高位，P0.0为最低位。这8条引脚共有两种不同的功能，分别适用于两种不同的情况。第一种情况是单片机不带片外存储器，P0可以作为通用I/O口使用，P0.7～P0.0用于传送CPU的输入/输出数据，此时它需外接一上拉电阻才能正常工作。第二种情况是单片机带片外存储器，其各个引脚在CPU访问片外存储器时先是用于传送片外存储器的低8位地址，然后传送CPU对片外存储器的读写数据。
P1口：P1口是一个内部含有上拉电阻的8位双向I/O口。它也可作为通用的I/O口使用，与P0口一样用于传送用户的输入输出数据，所不同的是它片内含上拉电阻而P0口没有，故P0口在做该用途时需外接上拉电阻而P1口则不需要。在FLASH编程和校验时，P1口用于输入片内EPROM的低8位地址。
P2口：P2口为一个内部含有上拉电阻的8位双向I/O口，它可以作为通用I/O口使用，传送用户的输入/输出数据，同时可与P0口的第二功能配合，用于输出片外存储器的高8位地址，共同选中片外存储单元，但此时不能传送存储器的读写数据。在一些型号的单片机中，P2口还可以配合P1口传送内部EPROM的12位地址中的4位地址。
P3口：P3口引脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，它也可以作为普通的I/O口使用，传送用户的输入输出数据，P3口也作为一些特殊功能端口使用，如图3-1所示。 P3.0：RXD（串行数据接受口），P3.1：TXD（串行数据发送口） P3.2：INT0 (外部中断0输入)，P3.3：INT1（外部中断1输入） P3.4：T0（计数器0计数输入），P3.5：T1（计时器1外部输入）
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P3.6：WR（外部RAM写选通信号）P3.7：RD（外部RAM读选通信号）
图3-1 AT89C52单片机
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平状态。
ALE/PROG：地址锁存允许/编程线，当访问片外存储器时，在P0.7～P0.0引脚线上输出片外存储器低8位地址的同时还在ALE/PROG线上输出一个高电位脉冲，其下降沿用于把这个片外存储器低8位地址锁存到外部专用地址锁存器，以便空出P0.7～P0.0引脚线去传送随后而来的片外存储器读写数据。在不访问片外存储器时，单片机自动在ALE/PROG线上输出频率为1/6晶振频率的脉冲序列。
PSEN:外部程序存储器ROM的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，
每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的
PSEN信号将不出现。
EA/VPP：允许访问片外存储器/编程电源线，当EA保持低电平时，则在此
期间允许使用片外程序存储器，不管是否有内部程序存储器。当EA保持高电平时，则允许使用片内程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V
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编程电源（VPP）。
XTAL1和XTAL2：片内震荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微电容，即用来连接单片机片内OSC的定时反馈回路。
3.1.4 LCD1602液晶显示屏简介
①液晶显示原理
液晶显示的原理是利用液晶的物理特性?通过电压对其显示区域进行控制?有电就有显示?
这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实
现全彩色显示的特点?目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工
具等众多领域。
②液晶显示器的分类
液晶显示的分类方法有很多种?通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑
白显示外?液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分?可以分为静态驱 动?Static?、单纯矩阵驱动?Simple Matrix?和主动矩阵驱动?Active Matrix?三种。
③液晶显示器各种图形的显示原理: 线段的显示
点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成?假设LCD显示屏有64行?每行有128列?每8
列对应1字节的8位?即每行由16字节?共16×8=128个点组成?屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应?每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如
屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定?当?000H?=FFH
时?则屏幕的左上角显示一条短亮线?长度为8个点?当?3FFH?=FFH时?则屏幕的右
下角显示一条短亮线?当?000H?=FFH??001H?=00H??002H?=00H????00EH?
=00H??00FH?=00H时?则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。
这就是LCD显示的基本原理。 字符的显示
用LCD显示一个字符时比较复杂?因为一个字符由6×8或8×8点阵组成?既要找到和显示
屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节?还要使每字节的不同位为“1”?其它的为“0”?
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