【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 敏電阻器長(zhǎng)期連續(xù)工作所允許的最高溫度。 　1開關(guān)溫度tb:PCT熱敏電阻器的電阻值開始發(fā)生躍增時(shí)的溫度。 　　1耗散系數(shù)H：溫度增加1℃時(shí)，熱敏電阻器所耗散的功率，單位為mW/℃、熱敏電阻的工作原理 金屬的電阻值隨植度的升高而增大，但半導(dǎo)體則相反，它的電阻值隨溫度的升高而急劇減小，并呈現(xiàn)非線性，如下圖所示。 由圖可知，在溫度變化相同時(shí)，熱敏電阻器的阻值變化約為鉛熱電阻的10倍，因此可以說，熱敏電阻器對(duì)溫度的變化特別敏感。(電子、空穴)導(dǎo)電。由于半導(dǎo)體中載流子的數(shù)目遠(yuǎn)比金屬中的自由電子少得多，所以它的電阻率很大。隨著溫度的升高，半導(dǎo)體中參加導(dǎo)電的載流子數(shù)目就會(huì)增多，故半導(dǎo)體導(dǎo)電率就增加，它的電阻率也就降低了。熱敏電阻器正是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的熱敏元件。它是由某些金屬氧化物按不同的配方制成的。在一定的溫度范圍內(nèi)，根據(jù)測(cè)量熱敏電阻阻值的變化，便可知被測(cè)介質(zhì)的溫度變化。、STC12C5204ADSTC12C5204AD是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 4K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在線系統(tǒng)可編程Flash，使得STC12C5204AD為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案?？刂葡到y(tǒng)外形及引腳排列如圖43所示:圖43 STC12C5204引腳排列、 主要特性介紹STC12C5204AD系列單片機(jī)。單片機(jī)內(nèi)部包含中央處理器（CPU），程序存儲(chǔ)器（Flash），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SRAM），定時(shí)/計(jì)數(shù)器，UART串口，I/O接口，高速A/D轉(zhuǎn)換，PCA，看門狗及片內(nèi)R/C振蕩器和外部晶體振蕩電路模塊。是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快812倍。STC12C5201AD系列單片機(jī)幾乎包含數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個(gè)片上系統(tǒng) CPU，1T，單時(shí)鐘/機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051：STC12C5204AD系列工作電壓： ：0 35MHz，相當(dāng)于普通8051的 0～420MHz（27/23/15/13/11個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口） 可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開漏。每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過55mA7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器。可通過串口（）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片9. 看門狗（外部晶體20M以下時(shí)，復(fù)位腳可直接1K電阻到地）。，誤差為+/5%,，誤差為+/3%：外部高精度晶體/時(shí)鐘，內(nèi)部R/C振蕩器(溫漂為+/5%到+/10%以內(nèi))用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部R/C振蕩器還是外部晶體/時(shí)鐘。常溫下內(nèi)部R/C振蕩器頻率為：：11MHz～。： 8MHz～12MHz。精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛兄圃煺`差和溫漂，以實(shí)際測(cè)試為準(zhǔn)、 振蕩器特性XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。、 芯片擦除整個(gè)EPROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， STC12C5204AD設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 、 STC12C5204AD最小系統(tǒng) 最小系統(tǒng)是指能進(jìn)行正常工作的最簡(jiǎn)單電路。它包含五個(gè)電路部分：電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、片內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇電路、輸入/輸出接口電路。其中電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路是保證單片機(jī)系統(tǒng)能夠正常工作的最基本得三部分電路，缺一不可。（1）電源電路 芯片引腳VCC一般接上直流穩(wěn)壓電源+5V，引腳GND接電源+5V的負(fù)極，電源電壓范圍在4~，可保證單片機(jī)系統(tǒng)能正常工作。為提高電路的抗干擾性能，這樣可抑制雜波串?dāng)_，從而有效確保電路穩(wěn)定性。（2）時(shí)鐘電路 單片機(jī)引腳18和引腳19外接晶振及電容，STC89C52芯片的工作頻率可在2~33MHz范圍之間選，單片機(jī)工作頻率取決于晶振XT的頻率。兩個(gè)小電容通常取值3pF，以保證振蕩電路的穩(wěn)定性及快速性。（3）復(fù)位電路 一般若在引腳RST上保持24個(gè)工作主頻周期的高電平，單片機(jī)就可以完成復(fù)位，但為了保證系統(tǒng)可靠地復(fù)位，復(fù)位電路應(yīng)使引腳RST保持10ms以上的高電平。當(dāng)電路上電時(shí)，由于電容兩端電壓值不能突變，電源+5V會(huì)通過電容向RST提供充電電流，因此在RST引腳上產(chǎn)生一高電平，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。隨著電容的充電，它兩端電壓上升使得RST電位下降，最終使單片機(jī)退出復(fù)位狀態(tài)。正常運(yùn)行時(shí)，可按復(fù)位按鈕對(duì)單片機(jī)復(fù)位。、 空閑節(jié)電模式 STC12C5204AD有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是空閑模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器 PCON(即電源控制寄存器)中的 PD()和 IDL()位來實(shí)現(xiàn)的。PD 是掉電模式，當(dāng) PD=1 時(shí)，激活掉電工作模式，單片機(jī)進(jìn)入掉電工作狀態(tài)。IDL是空閑等待方式，當(dāng) IDL=1，激活空閑工作模式，單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如需同時(shí)進(jìn)入兩種工作模式，即PD和IDL同時(shí)為1，則先激活掉電模式。 在空閑工作模式狀態(tài)，CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)， 這種方式由軟件產(chǎn)生。 此時(shí)，片內(nèi)RAM和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變?？臻e模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止。 終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL（）被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。程序會(huì)首先響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序并緊隨 RETI（中斷返回）指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機(jī)進(jìn)入空閑模式那條指令后面的一條指令。其二是通過硬件復(fù)位也可將空閑工作模式終止。需要注意的是，當(dāng)由硬件復(fù)位來終止空閑工作模式時(shí)，CPU 通常是從激活空閑模式那條指令的下一條指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止CPU訪問片內(nèi)RAM，而允許訪問其它端口。為了避免可能對(duì)端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口或外部存儲(chǔ)器的寫入指令。 、 掉電模式 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位,復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內(nèi)容，在Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重啟動(dòng)并穩(wěn)定工作?？臻e和掉電模式外部引腳狀態(tài) 表44 引腳狀體模式程序存儲(chǔ)區(qū)ALEPSENP0P1P2P3空閑模式內(nèi)部11數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)空閑模式外部11浮空數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù)掉電模式內(nèi)部00數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)掉電模式外部00浮空數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 第5章　軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試、軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的主程序主要分3個(gè)部分分別是溫敏電阻不封。A/D部分和PWM部分。溫敏電阻程序：溫敏電阻檢測(cè)溫度，并且發(fā)送至單片機(jī)PWM程序：通過PWM程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制，來實(shí)現(xiàn)筆記本散熱。、軟件調(diào)試軟件采用單片機(jī)C51語言,在Keil μVision 4軟件開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試。由于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，要求所寫的代碼規(guī)范化、模塊化，并便于多人以軟件工程的形式進(jìn)行協(xié)同開發(fā)，匯編語言作為傳統(tǒng)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的編程語言，已經(jīng)不能滿足這樣的實(shí)際需要了。而C 語言以其結(jié)構(gòu)化和能產(chǎn)生高效代碼滿足了這樣的需求，成為C51系列單片機(jī)的主流設(shè)計(jì)語言[11]。匯編語言有著執(zhí)行效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是可移植性和可讀性差，并且本身就是一種編程效率低的低級(jí)語言，這些都使它的編程和維護(hù)不方便，從而導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性也較差。而使用C語言進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，有著匯編語言不可擬的優(yōu)勢(shì)：（1）編程調(diào)試靈活方便。C語言作為高級(jí)語言的特點(diǎn)決定了它靈活的編程方式，當(dāng)前的很多系列的單片機(jī)都有相應(yīng)的C語言級(jí)別的仿真調(diào)試系統(tǒng)，使它的調(diào)試環(huán)境十分方便；（2）生成的代碼編譯效率高。當(dāng)前較好的C語言編譯系統(tǒng)的編譯效率已基本達(dá)到中高級(jí)程序開發(fā)人員的水平，尤其是用于開發(fā)較為復(fù)雜的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)更具優(yōu)勢(shì)；（3）完全模塊化。一種功能由一個(gè)函數(shù)模塊完成，數(shù)據(jù)交換可方便的約定實(shí)現(xiàn)，十分有利于多人協(xié)同進(jìn)行大系統(tǒng)項(xiàng)目的合作開發(fā)；（4）是可移植性好。一種C 語言環(huán)境下所編寫的C程序，只需要將部分與硬件相關(guān)的地方進(jìn)行適度修改，就可以方便的移植到另外的一種系列的單片機(jī)上；（5）便于項(xiàng)目維護(hù)管理。用C語言開發(fā)的代碼基本上可以避免因開發(fā)人員變化而給項(xiàng)目進(jìn)度或后期維護(hù)、升級(jí)帶來的影響，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的高品質(zhì)、高可靠性及可升級(jí)性。第六章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)流程圖開始結(jié)束風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)溫度過高YSTC12C5204AD單片機(jī)電位器給定溫度溫敏電阻檢測(cè)溫度、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制過程當(dāng)溫度很低的時(shí)候，將溫敏電阻放置在筆記本電腦出風(fēng)口，當(dāng)出風(fēng)口溫度較低時(shí)候無反應(yīng)，當(dāng)筆記本電報(bào)溫度很高時(shí)候，溫敏電阻將信號(hào)傳遞給單片機(jī)STC12C5204AD，用電位器設(shè)置給定溫度，單片機(jī)經(jīng)過AD轉(zhuǎn)化，風(fēng)扇通過PWM控制，當(dāng)溫度發(fā)生變化PWM就發(fā)生了變化，PWM的占空比隨著溫度變化而變化，并且隨著占空比增加與較少風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速亦增加或者減少，溫度越高占空比越大，當(dāng)出風(fēng)口溫度低于給定值時(shí)候，風(fēng)扇不動(dòng)作。第7章　系統(tǒng)仿真　仿真軟件Proteus Proteus軟件是由英國Labcenter Electronic 公司開發(fā)的EDA工具軟件，已有20年的歷史，在全球得到了廣泛的應(yīng)用。Proteus 軟件的功能齊全，它集電路設(shè)計(jì)、制版、及仿真等多種功能于一身，不僅能夠?qū)﹄姽?、電子技術(shù)學(xué)科涉及的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，還能夠?qū)ξ⑻幚砥鬟M(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真。Proteus 是一個(gè)基于PROSPICE 混合模型仿真的、完全嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)。它包含ISIS和ARES應(yīng)用軟件。ISIS是智能原理圖輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真的基本平臺(tái)。ARES是高級(jí)PCB布線編輯軟件。ISIS原理設(shè)計(jì)界面支持電路仿真模式。當(dāng)電路元件在調(diào)用時(shí)，選用具有動(dòng)畫演示功能的器件或具有仿真模型的器件，當(dāng)電路連接完成無誤后，直接運(yùn)行仿真，即可實(shí)現(xiàn)聲、光、動(dòng)等逼真效果，以檢驗(yàn)電路硬件及軟件涉及的對(duì)錯(cuò)。單片機(jī)系統(tǒng)的仿真是Proteus VSM的主要特色。用戶可以在Proteus 中直接編輯、編譯、調(diào)試代碼，并直觀的看到仿真結(jié)果。　程序的調(diào)試與仿真單片機(jī)程序通過Keil C編輯、編譯成“*.hex”后，直接用鼠標(biāo)雙擊畫面上的STC12C5204芯片，把“*.hex”文件加入。程序經(jīng)調(diào)試無誤后，硬件電路也連接正確，單擊原理設(shè)計(jì)界面左下方的仿真運(yùn)行按鈕，可以模擬磨床的操作流程。電機(jī)的啟動(dòng)和停止通過綠色的LED表示，LED亮表示電機(jī)啟動(dòng)，LED滅表示電機(jī)停止。采用外部脈沖代替編碼器和霍爾元件，在檢測(cè)磨刀進(jìn)給電機(jī)的位移和主軸圈數(shù)時(shí)，需要手動(dòng)按鍵，表示檢測(cè)到進(jìn)給電機(jī)和主軸電機(jī)的脈沖。其中每個(gè)芯片的引腳通過紅藍(lán)兩色的方點(diǎn)來表示此時(shí)的引腳電平的高低，紅色表示高電平，藍(lán)色表示低電平。 第八章 結(jié)語本課題是以單片機(jī)STC12C5204AD為控制芯片，設(shè)計(jì)了全自動(dòng)筆記本散熱器。設(shè)計(jì)并制作一款改進(jìn)型的散熱器，帶上溫度傳感器，可以實(shí)現(xiàn)溫度控制選擇STC12C5204單片機(jī)，通過比較選擇了溫敏電阻作為溫度檢測(cè)工具，來實(shí)現(xiàn)筆記本的溫度收集。 溫敏部分圖，風(fēng)扇PWM圖的繪制，按照各部分電路的設(shè)計(jì)將電路元件焊接到電路板上。聯(lián)合硬件、軟件來調(diào)試電路。第九章 致謝 本課題及畢業(yè)論文是在我的導(dǎo)師馬麗親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。在此謹(jǐn)向馬老師以誠摯的謝意和崇高的敬意。真的挺感謝馬老師的！他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的剛開始馬老師就給予我細(xì)心的指導(dǎo)，馬老師心中一切計(jì)劃都安排的井井有條，這對(duì)于我第一次做這些工作有著很好的指導(dǎo)作用。設(shè)計(jì)過程中，老師教會(huì)了我不少知識(shí)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神提高了我的動(dòng)手能力。他精益求精的工作作風(fēng)在最后的總結(jié)階段再一次幫助了我，讓我對(duì)系統(tǒng)的工作原理和整個(gè)機(jī)構(gòu)有了系統(tǒng)的認(rèn)知。我大學(xué)四年的專業(yè)水平在閔教授指導(dǎo)下的四個(gè)多月時(shí)間里才得以有本質(zhì)的提高。謝謝！在此再次向馬麗師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。