【正文】 器件簡介 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 簡介 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，是 美國 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簡單編程實(shí)現(xiàn)９位 溫度讀數(shù) 。 各單元模塊的硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主要器件包括 DS18B20 溫度傳感器、 AT89C52 單片機(jī)、 風(fēng)扇直流電機(jī)、串口通信 的 電平轉(zhuǎn)換 芯片 MAX23電源芯片 780 LCD 顯示芯片 160此設(shè)計(jì)簡單，成本低，易于實(shí)現(xiàn)。而且電路過于復(fù)雜，成本過高。 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。 方案二：采用 PWM 控制步進(jìn)電機(jī)。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。 從 仿真精確簡潔的角度 ，本系統(tǒng)采用方案二 。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。 方案二：采用 LCD 液晶顯示屏顯示溫度。 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 。溫度值 直 5 接 在器件內(nèi)部轉(zhuǎn)化成數(shù)字量輸出，簡化了系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，又 因其采用先進(jìn)的單總線技術(shù) 與單片機(jī)的接口 簡單 ，抗干擾能力強(qiáng)，因此該方案適用于本系統(tǒng)。故該方案不適合本系統(tǒng)。 對(duì)于方案二，雖然模擬式集成溫度傳感器 LM35 的高度集成化，大大降低了外接放大轉(zhuǎn)化等電路的誤差因數(shù)，但其檢測溫度結(jié)果以電壓形式輸出，需要使用 ADC0809 將模擬信號(hào) 轉(zhuǎn)換為數(shù) 字的，該過程繁瑣。 對(duì)于方案一，采用熱敏電阻 雖 有價(jià)格便宜 、 元件易購的優(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 通過一定電路來修正，但這不僅 會(huì)使電路變得更 復(fù)雜，而且在人體所處環(huán)境溫度變化過程中難以檢測到小的溫度變化。 方案二：采用模擬式 集成溫度傳感器 LM35 作為溫度檢測的 核心元件，經(jīng)ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 將微弱電壓變化信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)處理。 溫度傳感器的選擇 方案一：采用熱敏電阻作為 檢測溫度的核心元件，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 。同時(shí)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， 并通過一個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)智能控制和固定轉(zhuǎn)速切換。市場上的散熱底座多數(shù)是有內(nèi)置吸風(fēng)式風(fēng)扇的 。兩種送風(fēng)形式的差別在于氣流形式的不同，吹風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的是紊流，屬于主動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的是層流，屬于被動(dòng)散熱，風(fēng)壓小但氣流穩(wěn)定，例如機(jī)箱風(fēng)扇 。 個(gè)散熱風(fēng)扇來提高散熱性能。筆記本的散熱底座的散熱原理主要有兩種： 現(xiàn)散熱功能。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。通常在臺(tái)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。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。 本文設(shè)計(jì)的智能散熱器，利用單片機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)時(shí)溫度傳感器對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，外加液晶顯示電路，可實(shí)現(xiàn)散熱器轉(zhuǎn)速隨著外界溫度變化而變化。 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(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(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) 。 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 tha