【文章內(nèi)容簡介】 碼， E=高脈沖 輸出：無 3 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H,E=H 輸出： D0~D7=數(shù)據(jù) 4 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,RW=L， D0~D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出：無 LCD 顯示電路 電路連接如圖 8： 串口通信 13 單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和計算機之間可以方便地進行串口通訊。進行串行通訊時 是有 一定條件 的 ，計 算機的串口是 RS232 電平的，而單片機的串口是 TTL 電平的，兩者須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，采 用專用芯片MAX232 進行轉(zhuǎn)換，更簡單可靠。采用三線制連接串口， 即和 計算機的 9 針串口中的 3 根線 連接，分別是 ：第 5腳的 GND、第 2腳的 RXD、第 3 腳的 TXD。電路如圖 9： 圖 8 1602 接線圖 圖 9 MAX232 連接 電路 直流電機驅(qū)動電路 采用三級管直接驅(qū)動直流電機，電路使三級管工作在飽和或截止區(qū)，三極管處于很低的功耗狀態(tài)，發(fā)揮簡單的開關(guān)作用來控制電機兩端電流的 通斷，從而達(dá)到控制電機的目的。對于電路的保護采用二極管續(xù)流方式并聯(lián)在電機兩端。 C1+1VCC16V+2C13C2+4C25V6T2OUT7R2IN8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15U10MAX23210uFC410uFC510uFC610uFC7123456789J1VCCTXDRXD 14 圖 10 直流電機驅(qū)動 連接電路 圖 電源芯片連接電路 交流信號經(jīng)過橋式整流和電容濾波之后送給 LM7805，穩(wěn)壓 5V輸出單獨供給單片機。在三端穩(wěn)壓管的輸入輸出端與地之間連接大容量的濾波電容，使濾掉紋波的效果更好，輸出 更穩(wěn)定 的直流電壓。 輸出引腳端連接高頻電容以減小高頻噪聲， 接小容量高頻電容以抑制芯片自激，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 圖 11 電源 芯片 連接電路 Vin VoutGNDVR 78051000uFC410uFC51uFC6C7C8VCCVCCVCCVCCVCCVCCDS1LED0電源電路220V AC12V12V 12V470uF 15 圖 12 電源電 路原理圖 軟件設(shè)計 硬件設(shè)計好 后，加上軟件部分 整個系統(tǒng) 才能 得以運行。本系統(tǒng)的軟件部分主要包括主程序和系統(tǒng)初始化子程序、電機控制子程序、溫度采集子程序等。 單片機程序設(shè)計 .1 總 程序流程圖 圖 13 總 程序流程圖 16 溫度采集子程序流程圖 圖 14 溫度采集 子程序流程圖 系統(tǒng) 仿真 用 Keil C51 編寫程序 Keil C51 是美國 Keil Software 公司開發(fā)的 51 系列兼容單片機 C 語言的軟 17 件開發(fā)系統(tǒng)， 與單片機匯編語言相比， C 語言 語句簡單靈活， 編寫的函數(shù)模塊可移植性強，因而易學(xué)易用，效率高。 隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil 軟件是目前 使用較多的 MCS51 系列單片機 開發(fā) 的軟件 。 Keil C51 軟件 不僅 提供 了 豐富的庫函數(shù) ，而且它 強大的集成開發(fā)調(diào)試工具為程序編輯調(diào)試帶來便利， 在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 在使用時要先建立一個工程，然后添加文件并編寫程序，編寫好后再編輯調(diào)試。 系統(tǒng)軟件 調(diào)試 用 KEIL 編譯器編程調(diào)試 ， 初步調(diào)試的程序一般 按照以下方法調(diào)試： 1 單步：一次只執(zhí)行一條指令，在每步執(zhí)行后，返回監(jiān)控調(diào)試程序。 2 行：可以從程序的任何一條地址處啟動，然后全速運行。 3 點運行：可任意設(shè)置斷點，當(dāng)程序執(zhí)行到此時 控制返回到監(jiān)控調(diào)試程序。 4 查和修改存儲器單元的內(nèi)容。 5 查和修改寄存器的內(nèi)容。 程序調(diào)試可以 逐個模塊進行，一個一個子程序的調(diào)試，從而 發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)、機器碼及轉(zhuǎn)移地址錯誤，也能發(fā)現(xiàn)待測系統(tǒng)中 算法和硬件設(shè)計錯誤。 PROTEUS 軟件簡介 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片 機 與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。 它 是目前世界上唯一將 電路仿真 軟件、 PCB 設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持 805 HC1 AVR、 ARM、8086 和 MSP430 等， 2020 年又增加了 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種 編 18 譯器 。 利用 Keil C51 軟件對源程序進行編譯，編譯成功后保存編譯結(jié)果。然后在PROTEUS 中設(shè)計出相應(yīng)的硬件電路，最后將程序裝載到單片機中，通過 PROTEUS仿真，看程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)想的功能。 PROTEUS 電路原理圖設(shè)計 智能散熱系統(tǒng)的 電路原理圖設(shè)計 ： 圖 15 智能散熱系統(tǒng)的電路原理圖 智能散熱核心的電路原理圖設(shè)計： 19 圖 16 智能散熱核心的電路原理圖 PROTEUS 系統(tǒng)仿真與分析 （１） 當(dāng)溫度 25? Ｃ t=32? Ｃ 時，電機轉(zhuǎn)速較低，如圖： 圖 17 25? Ｃ t=32? Ｃ 時的仿真電路 （ 2） 當(dāng)溫度 t33? Ｃ 時，電機轉(zhuǎn)速加快，如圖： 20 圖 18 t=33? Ｃ 時的仿真電路 （ 3） 當(dāng)溫度變化時，溫度數(shù)值變化伴隨的波形變化， 原理圖 如圖 19： 圖 19 溫度數(shù)值變化伴隨的波形變化仿真 結(jié)論 畢業(yè)課題 選擇 時 ， 因 我的散熱器壞了故 對筆 記本散熱問題非常感興趣。 該設(shè)計需要 硬件 和 軟件設(shè) 計 ，利 用傳感器、直流電機和單片機來實現(xiàn)。 按 要求 我先 設(shè)計硬件電路 ,由 開始 很多 知識 不清楚到 有個大致思路 再后來 參考相關(guān)書籍及上網(wǎng)，自己真正設(shè)計了一個 仿真 原理圖，雖然復(fù)雜但 經(jīng)過不斷修改基 本正確 21 了。 軟件 設(shè)計對我而言很難 ，編程 遇到了很多問題，后來 通過看書 、上網(wǎng) 、請教老師等 才 逐步完成了 C語言 編程， 所以在這次畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到了很多。 本系統(tǒng)實現(xiàn)了 對筆記本的 溫度監(jiān)控和散熱設(shè)備的運行，可將數(shù)據(jù)上傳至電腦進行后期分析處理， 能被廣泛 應(yīng)用到生產(chǎn)和生活中，如帶有溫度控制的場合、工業(yè)溫度測量儀表等。 由于溫度監(jiān)控是一個實踐應(yīng)用性很強的課題，要使其產(chǎn)品化，能夠經(jīng)受住實際應(yīng)用的嚴(yán)格考驗，還需要很多細(xì)致的改進 和深入的改進 。 參考文獻(xiàn) [1]楊欣 王玉鳳 劉湘黔 .電子設(shè)計從零開始 [M].清華大學(xué)出版社 ,2020 [2]求是科技 .單片機典型模塊設(shè)計實例導(dǎo)航 [M].人民郵電出版社 ,2020 [3]嚴(yán)化南 .數(shù)字電路邏輯設(shè)計 [M].清華大學(xué)出版社 ,1998 [4]何橋 .單片機原理及應(yīng)用 [M].中國鐵道 出版社 ,2020 [5]王志宏 .現(xiàn)代電子技術(shù) [M].2020第 9期 [6]曾喆昭 .國外電子元器件 [M].2020第 2期 [7]湯志成 .電子世界 [M].2020第 12期 [8]郭天祥 .郭天祥單片機教學(xué)視頻 [CD].2020 22 致 謝 大學(xué)的學(xué)習(xí)已接近尾聲，畢業(yè)設(shè)計是一次檢驗我大學(xué)學(xué)習(xí)成 果的機會，這次畢業(yè)設(shè)計不僅把四年來所學(xué)知識融會貫通，而且提高了我的動手創(chuàng)造能力，同時在指導(dǎo)教師的悉心幫助下，我的專業(yè)技術(shù)水平有了很大進步。從開始加入這個項目的設(shè)計到現(xiàn)在項目的完成，我們真正經(jīng)歷了一次自己參與并設(shè)計的過程。我感覺收獲非常大，我們獲得的不僅是理論上的收獲 ,還有實踐中的豐收。這次畢業(yè)設(shè)計一定會為我們在不久的將來踏上工作崗位打下了良好的實踐基礎(chǔ)。 在畢業(yè)設(shè)計及我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束的時候，心中有很多感觸，首先我要對我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師 李雅莉 老師及所有大學(xué)教授過我的老師表示誠心的真摯的感謝。這個學(xué)習(xí) 機會 ,為我提供了良好的畢業(yè)設(shè)計場所和試驗條件 。最后，祝愿我校日后蓬勃發(fā)展，發(fā)展成為一所獨具風(fēng)格的高等院校。李 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和為人給了我們很大的教育，這將使我終身受益。 23 附錄 源程序代碼 * 文件名 ： 溫度采集 * 描述 : 該文件實現(xiàn)了用 DS18B20 對溫度的采集，并在 LCD 顯示出來。 include define uchar unsigned char define uint unsigned int define jump_ROM 0xCC define start 0x44 define read_EEROM 0xBE sbit DQ = P1^6。 //DS18B20 數(shù)據(jù)口 sbit dula=P2^6。 sbit wela=P2^7。 sbit PWM = P1^0。 unsigned char CYCLE。 //定義周期 該數(shù)字 X基準(zhǔn)定時時間 如果是 10 則周期是10 x unsigned char PWM_ON 。//定義高電平時間 unsigned char TMPH,TMPL。 uint temp。 //void dianji(uchar pwm)。 void delay_2(uint N) { int i。 for(i=0。 iN。 i++) 。 } 24 void delay(unsigned int t) { while(t)。 } * 名稱 : delay() * 功能 : 延時 ,延時時間大概為 140US。 void delay_1() { int i,j。 for(i=0。 i=10。 i++) for(j=0。 j=2。 j++) 。 } void Delay_1ms(uint i)//1ms 延時 { uchar x,j。 for(j=0。ji。j++) for(x=0。x=148。x++)。 } * 名稱 : Reset() * 功能 : 復(fù)位 DS18B20 uchar Reset(void) { uchar deceive_ready。 DQ = 0。 delay(29)。 DQ = 1。 delay(3)。 deceive_ready = DQ。 delay(25)。 25 return(deceive_ready)。 } * 名稱 : read_bit() * 功能 : 從 DS18B20 讀一個位值 * 輸入 : 無 * 輸出 : 從 DS18B20 讀出的一個位值 uchar read_bit(void) { uchar i。 DQ = 0。 DQ = 1。 for(i=0。 i3。 i++)。 return(DQ)。 } * 名稱 : write_bit() * 功能 : 向 DS18B20 寫一位 * 輸入 : bitval（要對 DS18B20 寫入的位值） * 輸出 : 無 void write_bit(uchar bitval) { DQ=0。if(bitval==1) DQ=1。 delay(5)。 DQ=1。 } * 名稱 : read_byte() * 功能 : 從 DS18B20 讀一個字節(jié) * 輸入 : 無 uchar read_byte(void) 26 { uchar i,m,receive_data。 m = 1。 receive_data = 0。 for(i=0。 i8。 i++) { if(read_bit()) { receive_data = receive_data + (m i)。 } delay(6)。 } return(receive_data)。