【正文】 不好買，加工復雜；其次就是水冷 的方式，效果比較不錯，但是成本更高，結構更復雜，所以通過以上的論述，在開關上加風扇和散熱片相結合相對比較合適。如果把散熱問題盡量的降低到最大化，就是把損耗的熱能降到更低，那就可以更好的提高轉換效率了。 溫度測控技術包括溫度測量技術和溫度控制技術兩方面。在航空航天的領域中很多很多都是采用風冷的散熱器，有點就是能反饋溫度信息，比較簡單和輕巧。 國內外研究現(xiàn)狀、水平 微管到散熱器：是運用當前最先進的電子封裝技術以及工藝，在電子元器件內部刻上非常細微的冷卻流液通管道。為了使開關電源能夠正常工作，需要安裝合適的散熱器開關集成電路，為了便于內部開關和數(shù)字芯片及時降低溫度，避免造成開關管（ MOSFET）的節(jié)點溫度過高，以致開關電源不能正常工作，甚至整個開關的 DS兩端直接短路損壞。智能散熱器整體設計是圍繞低成本，模塊化，可擴展和壽命長的特點。能量大部分都被消耗在熱能，所以提高散熱是最為關鍵。智能散熱器的設計是為了滿足在開關電源中提高開關管效率進行需求而做的課題，具有較為廣闊的市場前景。單片機采集功率器件的環(huán)境溫度進而去控制風扇的旋轉，并能自動根據(jù)溫度的變化調整轉速，在現(xiàn)實中有著非常廣泛的應用， 該智能散熱器系統(tǒng)可廣泛應用于開關電源而設計，完全脫離人工操作，并可以通過遠程監(jiān)視、控制，真正實現(xiàn)了智能控制，目前已經(jīng)在極高壓電源上系統(tǒng)中使用。它決定了整個電源及其設計可持續(xù)的工作穩(wěn)定性。但是這個技術現(xiàn)在只是出于實驗測試階段，因為對電子元器件的封裝工藝要求十分嚴格所以限制了其實現(xiàn)的應用，但是在不久的將來是應該會有長足的發(fā)展。 美歐等冷散熱器逐漸向標準化，系列化，模塊化方面發(fā)展，智能散熱器的設計已經(jīng)有了一定的成效，可以使智能散熱器根據(jù)環(huán)境的溫度的變化進行自動無級調速，當溫度升高到 一定時能自動啟動電機轉動使其降溫的作用，實現(xiàn)遠程控制。在溫度的測量技術中，接觸式。本課題是采用物理方法強迫空氣加速流動，方法簡單，可靠。在未來的開關電源設計中，肯定是考慮的一個方法。液冷散熱就是在開關管（ MOSFET） 或者功率元器件緊貼在水冷槽上，用電機抽水一個進水一個出水，加速 液體的流動帶走熱量。在高壓電源中開關管工作的溫度是不能用常規(guī)方法去測量溫度的，高壓的輻射與人身安全考慮。這樣對電源整個電路得到了保護。這種方法簡單，無須其他復雜的配件。 整個電路設計包括溫度采集模塊，單片機控制模塊，溫度顯示模塊和電機及電機驅動模塊。 (2) 適用的范圍大簡、潔和可移植性好 與其他高級語言 C語言和不依賴于具體的 CUP，源程序具有很好的可移植性。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 3 系統(tǒng)的硬件設計 5 3 系統(tǒng)的 硬件設計 單片機的選擇與其性能分析 單片機概述 Intel 公司推出的 8位單片機： 1976 年推出的 MCS48 系列： 8039， 8048 等。 ATMEL公司的 89C54系 列產(chǎn)品是近年來在我國非常流行的單片機。 具有如表 功能： 表 容 MCS51指令系統(tǒng) 8K字節(jié)程序存儲空間 32個雙向 I/O口 ～ 三個 16位定時器 /計數(shù)器 512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間 內帶 4K字節(jié) EEPROM存儲空間 可直接使用串口下載 5個中斷源 壽命 1000寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間 10年 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 本設計中只是讓單片機能夠工作并未設計復位電路，只有晶振電路，為保證晶振起振將對地并聯(lián)兩個電容都為 30pF?？商峁┰S多高性價比的應用場合，可靈活上午應用于各種控制領域。 (2)時鐘振蕩器外接晶體引腳： XTAL1 和 XTAL2 STC89C54 內部有一個振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路。保持兩個機器周期高電平時 ,完成復位操作。 PSEN (29 腳 ): 外部程序存儲器的選通信號。 當接 “0” 時， CPU 只訪問片外 ROM。 ① 通用輸入 /輸出端口 準雙向口 : 作輸入時要先對鎖存器寫 “1” 。 P3 端口（ — ，第 10— 17 腳）： 內部帶上拉電阻的準雙向口 ,輸出能驅動 4個 74LS 負載。 3 系統(tǒng)的硬件設計 8 P2 端口：在 CPU 訪問外部存儲器或者 I/O 接口時， P2口提供的高 8位地址(A8A15)的總線信號。 表 P3口的第二功能 口 線 信 號 功 能 RXD 串行口數(shù)據(jù)輸入（接收數(shù)據(jù)） TXD 串行口數(shù)據(jù)輸出（發(fā)送數(shù)據(jù)） INT0 外部中斷 0輸入 INT1 外部中斷 1輸入 T0 定時器 0的外部輸入（計數(shù)輸入） T1 定時器 1的外部輸入（計數(shù)輸入） WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通控制輸出 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通輸出控制 開關電源散熱器設計方法 單片開關電源集成電路的功率損耗主要由內部功 率開關管（ MOSFET）產(chǎn)生的。開關損耗是 MOSFET 的漏極電容 DC 造成 的，通常傳輸損耗遠大于開關損耗，開關損耗即可忽略不計。名稱 叫晶體振蕩器， 它結合單片機內部電路產(chǎn)生 STC89C54 所需的時鐘頻率，單片機晶振 所 提供的時鐘頻率越高 則 單片機 （ STC89C54） 運行速度就越快，單片 機接收到 的一切指令的執(zhí) 3 系統(tǒng)的硬件設計 9 行都是 通過 建立在單片機 石英 晶振提供的時鐘頻率。晶振是一種通過共振狀態(tài)將機電能量轉換，以達到一個穩(wěn)定的單頻振蕩，準確。 當采用內部時鐘時 ,片外連接的石英晶體和微調電容 C C3接在放大器中反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路。 10pf，產(chǎn)生原始的振蕩脈沖信號。 單片機本身是不能自動進行復位，必須配合相應的外部電路才能實現(xiàn) 。 開機 上電復位： 在 上電 的 瞬間， 電解 電容充電 的 電流最大， 電解 電容相當于短路， 復位端（ RST） 端為高電平 就 自動復位； 電解 電容兩端的電壓達到電源電壓時， 電解 電容充電電流為零， 電解 電容 就 相當于 是 開路， 復位端（ RST） 端為低電平， 則 程序 就 正常運行。 方案二 為了考慮到溫度傳感器，通過單片機電路設計中， 一般采用的傳感器，它可 3 系統(tǒng)的硬件設計 11 以使用 DS18B20 溫度傳感器，該傳感器可以直接讀取被測溫度值，轉換，電路簡單，精度高，軟件和硬件實現(xiàn)容易，然后用接口芯片的系統(tǒng)，滿足設計要求。 ? 最高 12 位分辨率，精度可達土 攝氏度。F ～ +257176。 該測溫模塊是 通過 STC89C54 單片機驅動 DS18B20， 然后 進行溫度數(shù)據(jù)采集、讀取 與 處理， 再 通過 LCD1602 顯示 溫度值 。 ℃ 。 圖 DS18B20與單片機的連接示意圖 DS18B20 內部結構 DS18B20 的內部結構是由一位 64bit FLASH ROM、溫度傳感器、非易失性溫度報警觸發(fā)器（ TH）和配置寄存器（ TL）和其他 4 個數(shù)字設備。 DS18B20 溫度傳感器的存儲器 DS18B20 溫度傳感器的內部 寄存器入表 . 表 DS18B20的寄存器 字節(jié) 定義 0 所測溫度值低八位 1 所測溫 度值高八位 2 高溫報警值（ TH） 3 低溫報警值（ TL） 4 配置寄存器 5～ 7 保留 8 循環(huán)冗余校驗（ CRC）值 以上的 字節(jié)各位的意義如下 ： TM K1 K0 如果 低五位一直都是 1， 則就得知 TM 是測試模式位， 作 用 在于 設置 DS18B20是 在工作模式還是在測試模式。與前一代產(chǎn)品（ DS1820 溫度傳感器）不同， DS18B20 支持 供電電壓的 范圍 在 ～ ，讓本 系統(tǒng)設計更靈活、方便 ， 而且 DS18B20 價格更便宜體積更小。該器件包含一個寄生電源，電源可以選擇寄生電源，也可以使用外部電源。 可知調速方法： (1)改變電樞回路總電阻 Ra； (2)改變電樞供電電壓 Ua； (3)改變勵磁 Ф 。主要問題在于電機的電阻很小，但電流很大；壓力不僅會降低效率，但是這是很難實現(xiàn)的。用單片機 輸出 PWM 信號的輸出去控制 L298 驅動芯片 讓該芯片 工作在占空比可調的開關狀態(tài)， 可以 精確調整電動機轉速。 PWM 方式選擇 脈沖寬度調制 就 是指用改變電機電樞電壓 的 接通與斷開的時間的占空比來控制電機轉速的方法，稱為脈沖寬度調制 (PWM)。 PWM 調速原理如圖 所示。 電 壓( V )時 間 （ t )通 電 斷 電t 1t 2T0平 均 速 度V dV m a x00 . 51占 空 比 ( D ) 圖 由圖 可以看出， Vd 與占空比 D 并不是完全線性關系（圖中實線）， 在理想的條件下，可以看作似為一個線性關系（虛線）。 3 系統(tǒng)的硬件設計 17 從 以上可知： 電機的轉速和電機的電樞電壓就是電樞電壓和控制比例，當和占空比構成正比，電機的速度與占空比形成比例，占空比越大，電機的轉速就轉得越快，當占空比 D=1，最大運動速度。 開關管如何散熱的論述 當開關管工作時，溫度傳感器檢測到溫度大于 35℃電機帶動風扇轉動，當溫度超兒 80℃電機就帶動風扇全速轉動，風扇的轉動加速熱空氣的流動，進而使開關管的溫度降低。通過繼電器作為開關讓電機只有一個轉速。但系統(tǒng)軟硬件復雜、成本高。 基于上述理論分析和實際情況，擬定選擇方案三。 ENA 與單片機的 口相連接， 口輸出控制電動機轉速的 PWM 信號，來控制電動機的加速、減速，啟動、停止。 LCD1602 液晶顯示器也被稱為 1602字符型液晶是一種專門用于顯示字母， 數(shù)字，該液晶顯示模塊具有多個 5 7 或 3 系統(tǒng)的硬件設計 20 5 11 點陣字符位符號，每一位字符可以顯示一個字符。 LCD1602 管腳功能簡介： 表 引腳功能表 引腳 符號 功能說明 1 VSS 一般接地 2 VDD 接電源（ +5V） 3 V0 液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K的電位器調整對比度）。 7 DB0 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0 位（最低位） 8 DB1 至 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1 位 9 DB2 至 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2 位 10 DB3 至 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3 位 11 DB4 至 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4 位 12 DB5 至 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5 位 13 DB6 至 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6 位 14 DB7 至 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7 位（最高位）（也是 busy flang） 15 BLA 背光電源正極 16 BLK 背光電源負極 3 系統(tǒng)的硬件設計 21 圖 圖為 LCD1602的管腳示意圖 LCD1602 可以直接與單片機的引腳連接，進行相應的溫濕度的顯示。 寫時間隙 寫時間隙分為寫“ 0”和寫“ 1”，如下圖 圖 間隙時序圖 讀時間隙如下圖 圖 5 仿真設計與結果分析 25 5 仿真設計與結果分析 仿真軟件的簡介 仿 真軟件 Proteus 的簡介 Proteus 軟件 是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件 。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設計軟件與虛擬模型仿真軟件三個合成一的設計平臺，其處理器模型支持805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等，2021 年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。只要仿真成功，后期按照仿真制作實物就會一氣呵成。 C語言是一種十分流行的編程開發(fā)語言，它既可以用來編寫計算機的系統(tǒng)程序，也可以用來編寫一般的應用程序。 采用 uvision4 開發(fā) 51 系列單片機應用程序一般需要以下步驟。最后：將調試成功后 5 仿真設計與結果分析 26 的 HEX 文件寫入到單片機應用系統(tǒng)的 EPROM 中，單片機就可以按照我們設計的功能執(zhí)行任務了。 在 Proteus 軟件中的仿真顯示， LCD1602 可以顯示相應