本帖最后由 jerry_jn 于 2025-7-17 17:38 编辑
玩单片机的新手常问：有没有既能练手又实用的入门项目？今天拆解一个「温控风扇」的制作全流程，从原理到代码都讲透，看完你会发现嵌入式入门没那么难。
先明确需求：让风扇根据环境温度自动启停，温度高于 30℃时启动，低于 25℃时关闭，中间温度保持当前状态（避免频繁切换）。这个逻辑在智能家居里很常见，比如空调的温差保护。
核心元件选型思路
主控：选 STM32F103C8T6，相比 51 单片机，它的 ADC 精度更高（12 位），处理速度快，而且现在国产替代型号价格降到了 10 元内，性价比极高。
传感器：DS18B20 温度传感器，单总线通信省 IO 口，测量范围 - 55℃~125℃，精度 0.5℃，足够满足日常需求。
执行器：12V 直流风扇 + MOS 管驱动模块，用 MOS 管比继电器响应更快，适合小功率设备。
辅助：OLED 显示屏（显示实时温度）、12V 电源适配器、杜邦线若干。
为什么这么选？新手容易陷入「越贵越好」的误区，其实根据需求匹配元件才是关键。比如这个项目用不到复杂的外设，STM32 的基础功能完全够用，没必要上更高配的芯片。
硬件设计的底层逻辑
电路连接看似复杂，其实遵循「信号流」就能理清：
温度信号：DS18B20 的 DATA 引脚接 STM32 的 PA0（模拟输入）
控制信号：STM32 的 PB5 接 MOS 管的栅极（通过高低电平控制导通）
显示信号：OLED 的 SCL 接 PB6、SDA 接 PB7（I2C 通信协议）
这里有个反常识的细节：DS18B20 虽然是数字传感器，但实际电路里需要加上 4.7K 的上拉电阻，否则会出现数据传输不稳定的问题。很多新手调试时卡壳，往往就是忽略了这种「不起眼」的元件。
软件架构的分层思维
写程序不能上来就堆代码，建议按「分层设计」的思路来：
底层驱动层：分别编写 DS18B20、OLED、GPIO 的驱动函数，比如读取温度的 read_temp ()、显示字符的 oled_show_str ()。这部分可以直接用成熟的库，没必要重复造轮子。
逻辑控制层：核心是实现「滞回控制算法」，代码片段参考：
if(temp > 30) {
fan_on(); // 温度高于30℃开风扇
} else if(temp < 25) {
fan_off(); // 低于25℃关风扇
}
// 中间温度不动作
应用层：主函数里循环调用温度读取和逻辑判断，while (1) 里放个 100ms 的延时，避免频繁读取浪费资源。
这种架构的好处是后期好扩展，比如想加个远程控制，只需在应用层加个蓝牙通信的函数就行，不用动底层代码。
调试时踩过的 3 个坑
传感器读数不准：初期发现温度总跳变，后来才知道是没做数据滤波，加上滑动平均算法后稳定多了（连续读 5 次取平均值）。
风扇启动时屏幕闪烁：这是电源干扰导致的，在风扇电源端并一个 100uF 的电解电容就解决了。
程序下载失败：检查 BOOT 引脚的电平设置，STM32 下载时需要接高电平，运行时接低电平。
其实每个坑都是学习的机会，比如解决电源干扰时，你会顺带理解什么是电磁兼容（EMC）。
这个项目做完后，你能掌握：ADC 模数转换、GPIO 控制、传感器通信协议、基本控制算法。这些都是嵌入式开发的核心技能，再往深学 STM32 的定时器、中断，就能做更复杂的项目了。
最后想说，入门单片机最好的方法就是动手做，遇到问题先查 datasheet（芯片手册），再去论坛搜解决方案。如果大家在制作时有具体问题，欢迎在评论区留言，我会尽量回复。 |
楼主
标题置顶
标题高亮
