【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計 題 目 基于單片機(jī)的智能散熱器的設(shè)計 學(xué)生姓名 ＿ 專業(yè)名稱 ＿ 指導(dǎo)教師 ＿ 年 月 日 II 基于 AT89C52 單片機(jī)的智能散熱器的設(shè)計 摘 要 :散熱器在生活中的應(yīng)用很廣泛， 例如筆記本電腦會因為散熱不良而出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。單片機(jī)具有集成度高、體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、智能儀器儀表、網(wǎng)絡(luò)通信、家用電器等領(lǐng)域。 本設(shè)計 在深入探討 散熱問題 的基礎(chǔ)上 ，設(shè)計出 了 一套基于單片機(jī)控制的智能散熱 器 ，綜合了成本和性能等相關(guān)因素，采用 Atmel 公司的 AT89C52 單片機(jī)為 核心 ?？刂破骷?溫度傳感器 DS18B20 發(fā)送指令，進(jìn)行溫度信號的采集與處理，并通過液晶顯示器顯示出來，與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度參數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)溫度達(dá)到一定數(shù)值后，單片機(jī)會驅(qū) 動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，進(jìn)行散熱處理。當(dāng)溫度下降到一定數(shù)值后，風(fēng)扇停止工作 。通過按鍵對溫度參考值進(jìn)行設(shè)定，利用記憶芯片EEPROM 對設(shè)定值進(jìn)行保存，實現(xiàn)溫度智能控制最后系統(tǒng) 在 Protues 下仿真運(yùn)行，驗證此系統(tǒng)設(shè)計正確可行 。 關(guān)鍵詞： 散熱器 ； 單片機(jī) ； 智能控制 III Based on the Single chip Microputer Intelligent design of radiator Abstract： Radiator wide range of applications, such as notebook puters because of poor heat dissipation phenomenon of death in life. MCU with high integration, small size, strong function, high reliability, low price, etc., are widely used in industrial measurement and control, smart instrumentation, ne twork munications, household appliances and other fields. The design in depth heat problem on the basis of design of a microcontrollerbased control of intelligent radiator, a bination of cost and performance, and other related factors, using Atmel AT89C52 microcontroller as the core. Control devices to send mands to the temperature sensor DS18B20 temperature signal acquisition and processing, and LCD display parameters were pared with the preset temperature when the temperature reaches a certain value, the microcontroller will drive the rotation of the fan for cooling treatment. When the temperature drops to a certain value, the fan stopped working. Set through the button on the temperature reference value, the use of memorychip EEPROM to save the set value, temperature intelligent control the final system Profuse under simulation run to verify that the design of this system is correct and feasible. Key Words： radiator。 SCM。 intelligent control 1 目 錄 引 言 ............................................................ 2 系統(tǒng)研究背景 ................................................. 2 散熱原理和方式 ............................................... 2 整體方案設(shè)計 .................................................... 3 系統(tǒng)整體設(shè)計 ................................................ 3 方案論證 .................................................... 4 溫度傳感器的選擇 ......................................... 4 控制器的選擇 ............................................. 5 溫度顯示器件的選擇 ....................................... 5 電機(jī)及其驅(qū)動器的選擇 ..................................... 5 各單元模塊的硬件設(shè)計 ............................................ 6 系統(tǒng)主要器件簡介 ........................................... 6 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 簡介 .......................... 6 單片機(jī) AT89C52 .......................................... 7 風(fēng)扇直流電機(jī) ............................................ 8 芯片 MAX232 介紹 ......................................... 9 電源芯片 7805 介紹 ....................................... 9 LCD 顯示芯片 1602....................................... 10 各部分電路設(shè)計 ............................................. 10 復(fù)位與晶振電路 .......................................... 10 獨(dú)立鍵盤連接電路 ........................................ 11 溫度采集電路 ............................................ 11 LCD顯示電路 ............................................ 12 串口通信 ................................................ 12 直流電機(jī)驅(qū)動電路 ........................................ 13 電源芯片連接電路 ........................................ 14 軟件設(shè)計 ........................................................ 15 單片機(jī)程序設(shè)計 ............................................ 15 總程序流程圖 .......................................... 15 溫度采集子程序流程圖 .................................. 16 系統(tǒng)仿真 ....................................................... 16 用 Keil C51 編寫程序 ....................................... 16 系統(tǒng)軟件調(diào)試 .............................................. 17 PROTEUS 軟件簡介 ........................................... 17 PROTEUS 電路原理圖設(shè)計 ..................................... 18 智能散熱系統(tǒng)的電路原理圖設(shè)計： ......................... 18 智能散熱核心的電路原理圖設(shè)計： ......................... 18 PROTEUS 系統(tǒng)仿真與分析 ..................................... 19 結(jié)論 ............................................................ 20 參考文獻(xiàn) ........................................................... 21 致 謝 ............................................................. 22 2 附 錄 ............................................................. 23 源程序代碼 ....................................................... 23 引 言 系統(tǒng)研究背 景 隨著科技 不斷進(jìn)步和發(fā)展， 單片機(jī) 的使用已經(jīng) 滲透到我們 日常 生活 的 各個領(lǐng)域，導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，各種智能 IC 卡 的 廣泛使用， 轎車 、地鐵和公交車 的安全保障系統(tǒng)， 智能手 機(jī) 、 攝像機(jī) 等，這些 產(chǎn)品都與 開單片機(jī)息息相關(guān) 。 那就 更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。 本文設(shè)計的智能散熱器，利用單片機(jī)進(jìn)行控制，實時溫度傳感器對直流電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，外加液晶顯示電路，可實現(xiàn)散熱器轉(zhuǎn)速隨著外界溫度變化而變化。而目前市場上僅僅有的是單開關(guān)式的散熱器，且操作不方便，經(jīng)常開關(guān)，還沒有根據(jù)溫度變化來進(jìn)行控制的智能散熱底座。因而，此設(shè)計具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實意義和實用價值。 散熱原理和方式 散熱，其實就是一個熱量傳遞過程 通過 傳導(dǎo)、對流、輻射等幾種方式。通常在臺式機(jī)中主要是風(fēng)冷技術(shù)，這包括 中央處理器 、顯 卡、電源及機(jī)箱的散熱風(fēng)扇等，在筆記本電腦中，風(fēng)冷依舊的主要的散熱方式，絕大數(shù)的散熱方式是：風(fēng)扇 、 熱管 、 散熱板的組合。目前很多筆記本電腦采用鋁鎂合金的 外殼，對散熱也起到了一定的作用。在筆記本電腦底部一般都有散熱通風(fēng)口，或吸入或吹出，對筆記本電腦的散熱都非常重要。筆記本電腦在設(shè)計的時候也考慮到散熱問題，往往會用墊腳將機(jī)身抬高，但是在溫度過高的時候，就顯得比較勉強(qiáng)。筆記本的散熱底座的散熱原理主要有兩種： 現(xiàn)散熱功能。將塑料或金屬制成的散熱底座放在筆記本的底部，抬高筆記本以 3 促進(jìn)空氣流通 和熱量輻射，可以達(dá)到散熱效果。 個散熱風(fēng)扇來提高散熱性能。這種風(fēng)冷散熱方式包括吸風(fēng)和吹風(fēng)兩種。兩種送風(fēng)形式的差別在于氣流形式的不同，吹風(fēng)時產(chǎn)生的是紊流，屬于主動散熱，風(fēng)壓大但容易受到阻力損失，例如我們?nèi)粘Ｏ奶煊玫碾婏L(fēng)扇；吸風(fēng)時產(chǎn)生的是層流，屬于被動散熱，風(fēng)壓小但氣流穩(wěn)定，例如機(jī)箱風(fēng)扇 。 理論上說，開放環(huán)境中，紊流的換熱效率比層流大，但是筆記本底部和散熱底座實際組成了一個封閉空間，所以一般吸風(fēng)散熱方式更符合風(fēng)流設(shè)計規(guī)范。市場上的散熱底座多數(shù)是有內(nèi)置吸風(fēng)式風(fēng)扇的 。 整體方案設(shè)計 系統(tǒng)整體設(shè)計 本設(shè)計的整體思路是：利用溫度傳感器 DS18B20 檢測環(huán)境溫度并直接輸出數(shù)字溫度信號給單片機(jī) AT89C52 進(jìn)行處理，在 LCD 上顯示當(dāng)前環(huán)境溫度值 (檢測到的當(dāng)前環(huán)境溫度為整數(shù)）。同時采用 PWM 脈寬調(diào)制方式來改變直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速，