【正文】 t 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(jì) .................................................... 3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) ................................................ 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(dòng)器的選擇 ..................................... 5 各單元模塊的硬件設(shè)計(jì) ............................................ 6 系統(tǒng)主要器件簡(jiǎn)介 ........................................... 6 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 簡(jiǎn)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(jì) ............................................. 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(dòng)電路 ........................................ 13 電源芯片連接電路 ........................................ 14 軟件設(shè)計(jì) ........................................................ 15 單片機(jī)程序設(shè)計(jì) ............................................ 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(jiǎn)介 ........................................... 17 PROTEUS 電路原理圖設(shè)計(jì) ..................................... 18 智能散熱系統(tǒng)的電路原理圖設(shè)計(jì)： ......................... 18 智能散熱核心的電路原理圖設(shè)計(jì)： ......................... 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(gè)領(lǐng)域，導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)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) 。因而，此設(shè)計(jì)具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。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(duì)筆記本電腦的散熱都非常重要。 個(gè)散熱風(fēng)扇來(lái)提高散熱性能。市場(chǎng)上的散熱底座多數(shù)是有內(nèi)置吸風(fēng)式風(fēng)扇的 。 溫度 傳感器的選擇 方案一：采用熱敏電阻作為 檢測(cè)溫度的核心元件，經(jīng) 運(yùn)算放大器放大，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 將微弱電壓變化信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入 供 單片機(jī)處理 。 對(duì)于方案一，采用熱敏電阻 雖 有價(jià)格便宜 、 元件易購(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，但 其 對(duì)溫度的細(xì)微變化不太敏 感，在信號(hào)采集、放大以轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生失真和誤差，并且 熱敏電阻的 RT 關(guān)系是 非線性 的而對(duì)溫度的變化存在較大誤差，雖可 通過(guò)一定電路來(lái)修正，但這不僅 會(huì)使電路變得更 復(fù)雜，而且在人體所處環(huán)境溫度變化過(guò)程中難以檢測(cè)到小的溫度變化。故該方案不適合本系統(tǒng)。 AT89C52 單片機(jī)工作 性能高 、電壓低 ，片內(nèi)含 8k 字節(jié)的只讀程序存儲(chǔ)器 ROM 和 512 字節(jié)的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，它兼容標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令系統(tǒng)，性價(jià)比高，適合本設(shè)計(jì) 的仿真 。但不足 是它采用動(dòng)態(tài)掃描的顯示方式，各個(gè) LED 數(shù)碼管是逐個(gè)點(diǎn)亮的會(huì)產(chǎn)生閃爍，但由于人眼的視覺暫留時(shí)間為 20MS 容易 感覺到閃爍，造成誤差， 因此 對(duì)于溫度的精確顯示不宜 采用該方案。達(dá)林頓管串聯(lián)在直流電機(jī)回路上，調(diào)節(jié)電位器改變電機(jī)回路中電流的大小，從而 控制電機(jī)的。 PWM 對(duì)半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制，使 輸出端得到一系列幅值相等而寬度 不 等的脈沖，正弦波或其他所需要的波形被這 6 種脈沖來(lái)代替， 按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)節(jié)，逆變電路輸出電壓的大小和輸出頻率都可以被它所改變。此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，易于實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng) 主要 器件簡(jiǎn)介 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 簡(jiǎn)介 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，是 美國(guó) DALLAS 公司生產(chǎn)的 一種 單線 數(shù)字溫度傳感器 ， 可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)供處理器處理 ，并能按 具體要求通過(guò)簡(jiǎn)單編程實(shí)現(xiàn)９位 溫度讀數(shù) 。 AT89C52有 40個(gè)引腳， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口， 3個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè)全雙工串行通信口， 2 個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 兼容 MCS51指令系統(tǒng) 3 個(gè) 16位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 2 個(gè)外部中斷源 低功耗空閑和掉電模式 按結(jié)構(gòu)分 ： NPN、 PNP。 按結(jié)構(gòu)工藝分：合金管、平面管 。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是 直流電動(dòng)機(jī) ，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是 直流發(fā)電機(jī) ，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。永磁直流電機(jī)既具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn) ，又具備良好的調(diào)速特性，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。 10 圖 4 7805 穩(wěn)壓芯片 LCD 顯示芯片 1