STM32智能风扇改造：从温控到PWM调速实战

1. 项目概述：当传统风扇遇上STM32

去年夏天帮朋友改造老式风扇的经历让我意识到，传统机械开关控制的风扇在智能化浪潮中显得格格不入。那次我用STM32F103C8T6最小系统板为核心，配合温湿度传感器和PWM调速模块，只花了周末两天就实现了温度自动调节功能。这种改造不仅成本低廉（总成本不到100元），而且让老风扇焕发新生——这正是嵌入式开发的魅力所在。

智能风扇系统的核心价值在于三点：一是通过环境感知实现自动化控制，比如根据室温自动调整转速；二是提供更精细的风速调节，传统三档开关升级为无级变速；三是增加远程控制等人性化功能。选择STM32作为主控是因为其性价比突出——以常用的STM32F103系列为例，价格在10-20元区间，却拥有72MHz主频、丰富的外设接口和成熟的生态支持。

2. 系统架构设计

2.1 硬件组成解析

我的方案采用模块化设计，主要包含：

• 控制核心：STM32F103C8T6最小系统板（含ST-Link调试接口）
• 环境感知：DHT11温湿度传感器（精度±2℃，成本约5元）
• 人机交互：0.96寸OLED显示屏（SSD1306驱动，I2C接口）
• 执行机构：PC817光耦+BT136双向可控硅组成的调速电路
• 辅助功能：ESP-01S WiFi模块（可选，用于手机控制）

关键提示：可控硅选型要注意负载功率，普通桌面风扇建议选择3A以上规格，并务必加装散热片。我曾因忽略散热导致BT136在连续工作2小时后烧毁。

2.2 软件框架搭建

使用STM32CubeMX生成HAL库工程是最高效的方式：

1. 时钟配置：72MHz主频，APB1总线36MHz（定时器基准）
2. 外设初始化：
   • ADC通道用于按键采样
   • TIM3_CH1生成PWM波（频率建议16-20kHz避免可闻噪声）
   • USART1连接ESP模块
3. 任务调度：采用前后台系统设计，主循环处理显示刷新，中断处理关键事件

c复制// PWM初始化示例（CubeMX生成）
htim3.Instance = TIM3;
htim3.Init.Prescaler = 71;  // 1MHz计数频率
htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim3.Ini