基于单片机的智能数显迷你小风扇设计与实现

摘要：随着科技的不断发展，智能家居产品逐渐普及，人们对于生活品质的要求也越来越高。传统电风扇在功能和使用体验上难以满足现代人的需求，而智能数显迷你小风扇作为一种创新产品，结合了物联网、智能控制等技术，具备更高的便捷性、舒适性和个性化特点。本文设计并实现了一款集智能控制、数字显示、节能环保于一体的迷你小风扇，以满足市场对于高品质智能家电的需求以及新型宣传销售手段。

关键词：数字显示；智能控制；迷你小风扇

一、引言

在现代生活中，风扇作为一种常见的家用电器设备，为人们的生活带来了舒适。而传统的风扇功能较为单一，通常只能手动或者遥控器调节风速，无法根据环境温度自动调整风速大小。随着单片机技术的不断发展，智能风扇的出现为人们提供了更加便捷、舒适的使用场景。本文设计了一款基于单片机的智能风扇，它具有低功耗、实时显示温度等信息，可红外控制的特点。用户可以通过显示屏直观地了解风扇的运行状态和工作参数，还可以设定个性化展示的文字，保证风扇可作为一种新型宣传销售手段，同时还实现了风速的智能调节、温度显示等功能，具有较高的实用价值。

二、系统总体设计与实现

本项目的主要研究目标如下：

（1）设计数显迷你小风扇的具体功能模块并实现；

（2）通过数字显示技术，风扇叶片能显示出任意文字等信息；

（3）确保设计的产品具备低噪音、节能环保的特点；

（4）尽量提升用户体验，满足不同场景下的使用需求。

基于上述分析，设计出智能数显迷你小风扇的整体架构和各个功能模块，包括智能控制系统、数字显示模块、电机驱动模块、电源管理模块等。系统结构如下图1所示：

硬件设计：根据系统设计要求，选择合适的硬件组件。例如，选用低功耗、高性能的单片机作为主控芯片；选用高清晰度、低功耗的LED显示屏作为数字显示模块；选用高效节能、低噪音的直流电机作为风扇驱动；选用可循环使用的锂电池作为电源，充电端使用Type-C接口，放电端则使用标准USB接口为小风扇持续供电。

软件设计：利用Keil软件设计风扇的电机控制、红外模块以及LED显示等模块的程序，并完成调试工作，从而在程序上保证可实现风扇的智能开关机、风速调节等功能。部分相关模块如下图2至图7所示：

将设计好的系统电路在仿真条件下进行测试，并在原有的基础之上将小风扇与LED显字模块，感触红外开关模块，电源模块相结合，设计并实现了一种基于单面机的智能数显迷你风扇，该系统可以支持通过其他智能设备进行远程控制或者手动控制，具体包括开关机、风速调节、数字显示等功能。考虑人体工学和用户的需求，进一步优化产品，最终设计并实现该作品。

三、系统集成与测试

系统集成：将硬件组件和控制软件进行集成，搭建完整的智能数显迷你小风扇系统。在集成过程中，需要进行多次调试和优化，确保各个模块之间能够协同工作。

功能测试：对集成后的系统进行全部功能测试，其中包括智能开关机测试、风速调节测试、数字显示测试等。确保所有功能都能够正常运行且符合设计要求。

性能测试：对系统进行性能测试，包括能耗测试、噪音测试、稳定性测试等。确保产品具备低能耗、低噪音、高稳定性等特点。

总结

本文设计并实现了一款基于单片机的智能数显迷你小风扇，该风扇以单片机为核心控制单元，结合温度传感器、显示模块、电机驱动模块等，实现了风速的智能调节、LED显示等功能。通过系统测试，证明了该设计的可行性和实用性。在未来的研究中，可以进一步优化系统设计，提高系统的性能和稳定性，为人们的生活带来更多的便利。

参考文献：

[1]毕经海.Arduino创意设计：智能遥控小风扇[J].少年电脑世界，2017，（10）：38-40.

[2]臧殿红.基于单片机的智能风扇系统设计[J].仪表技术，2024，（06）：45-47+58.

[3]席豪，阎昌国，朱成银，等.一种低成本的多功能智能风扇控制系统[J].科技与创新，2022，（24）：56-58+64.

基金项目：2023年江苏省职业院校学生创新创业培育计划项目（G-2023-0965）

作者简介：李兆炫（2004.10-），男，山东济宁人，连云港职业技术学院信息工程学院计算机应用技术专业学生。