一种基于超声波的可防盗笔记本散热架

河南大学物理与电子学院单片机课程设计论文河南大学物理与电子学院2015级单片机课程设计论文一种基于超声波的可防盗笔记本散热架论 文 作 者： 作 者 学 号：论文 合 作者：所 在 学 院：所 学 专 业：指导教师姓名：论文完成时间： 11目录0 前言11. 主要器材介绍21.1本系统采用的主控芯片21.2其他模块32 散热架整体结构421 散热架主体结构422 散热架控制单元42.2.1 单片微控制器42.2.2 数据传输模块42.2.3 风扇控制模块43 散热架图示说明531 散热架各部分示意图532 图中标号说明53.3 原理图和实物图74. 流程图和主程序74.1流程图84.2主程序85基本思路和创新点105.1基本思路：105.2创新点和技术关键：106 结论110 前言近年来，随着我国人民生活水平的提高，笔记本在高校学生中普及率很高，且由于大学校园的开放特性，使得越来越多的社会繁杂人员得以轻松的出入校园，笔记本电脑丢失案件日益增多，防不胜防，一旦丢失将严重影响学生的学习生活。常见的防盗方式有机械式和压感式。机械式是将钢丝一端插入防盗锁插槽，另一端绕在难以移动的物体上，达到防盗的目的，电脑拥有者则可以通过钥匙开锁和密码打开防盗锁，这种防盗锁操作简单、价钱低廉，但使用破坏性工具也可以将防盗锁破坏，进而盗走笔记本电脑，因此该防盗锁只能起到延缓防盗的作用，不能达到防盗报警的目的。压感式是在散热架上设置压力传感器，当笔记本从散热架上移开时，感应到重力的变化而报警，但此种方式无法在盗窃者将笔记本连同散热架一起盗走时进行报警。而散热架的散热方式通常是采用风扇进行通风散热，但风扇转速为定值，转速慢时，会发生散热不及时的现象，影响笔记本的使用，转速快时，会浪费过多的能源。目前电脑散热及防盗技术领域，大部分散热架不支持转速调节或者电子报警，而且功能单一，基本只有散热等一两项功能，在一定程度上难以满足用户需求。本作品的目的在于克服传统笔记本散热架不带防盗功能或者防盗功能复杂繁琐的不足，提供一种能够有效散热，无极调整散热架支撑角度，笔记本和散热架移动时均能及时报警的基于超声波的可防盗笔记本散热架。1. 主要器材介绍1.1本系统采用的主控芯片STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。1.2其他模块18b20，红外模块，电压转换模块等图为DS18B20实物图DS18B20是常用的数字温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。按下遥控器的某一个键，遥控器会发出一连串经过调制后的信号，这个信号经过红外一体化模块接收后，输出解调后的数字脉冲，每个按键对应不同的脉冲，故识别出不同的脉冲就能识别出不同的按键。电压转换模块用于变换电压电流，进而实现充电功能。2 散热架整体结构一种基于超声波的可防盗笔记本散热架，包括散热架主体和散热架主体下表面中部两侧固定的风扇，还包括散热架主体下表面中部固定的控制单元、蜂鸣器和两个超声波传感器、散热架主体下表面下部两端分别布设的电源控制模块和手机充电输出模块、散热架主体下表面中部左端布设的USB供电模块、散热架主体下表面对应风扇位置布设的温度传感器和散热架主体后部两侧布设的支腿和无极调节机构。21 散热架主体结构散热架主体呈矩形，散热架主体前、后端均为圆弧形，散热架主体后端圆弧半径为散热架主体前端圆弧半径的二分之一，散热架主体中部左右对称布设有镂空区域，所述镂空区域和风扇位置相互对应，散热架主体上平面中部设有矩形开口。22 散热架控制单元 控制单元包括单片微控制器、数据传输模块和风扇控制模块，2.2.1 单片微控制器 单片微控制器直接与数据传输模块、温度传感器、风扇控制模块以及超声波传感器相连，并且内置锂电池向单片微控制器单独供电。2.2.2 数据传输模块 数据传输模块为蓝牙模块或红外模块，数据传输模块数据连接至移动终端。2.2.3 风扇控制模块所述风扇控制模块与风扇电连接，并且受单片微控制器的控制。3 散热架图示说明31 散热架各部分示意图 图3.1是散热架的结构示意图 图3.2是散热架的仰视图 图3.3是散热架的支腿连接示意图图3.4是散热架的支腿结构示意图图3.5是散热架的支腿和棘齿轴套连接剖视图。 图3.6是散热架的电气连接控制图32 图中标号说明图中标号为：1为散热架主体，2为风扇，3为控制单元，4为蜂鸣器，5为超声波传感器，6为电源控制模块，7为手机充电输出模块，8为USB供电模块，9为温度传感器，10为支腿，11为镂空区域，12为矩形开口，13为转轴，14为挡块，15为弹性卡片，16为定位轴，17为定位轴套，18为棘齿轴套，19为限位轴套，20为封板，21为压簧，22为防滑条，23为单片微控制器，24为数据传输模块，25为风扇控制模块，26为安装支架，27为移动终端。 图3.5图3.6 4. 流程图和主程序4.1流程图开始按下开关按键，初始化红外程序，使散热架处于设防状态.移动散热架或者笔记本电脑，报警器报警用红外遥控依次输入相应的解除报警按键报警解除4.2主程序void main() A2:P12=0; P25=0;c1=1;allinit(); IrInit();P10=1;/初始化红外程序while(1) if(IRIN=0)/散热架处于设防状态 ReadIr(); b1=IrValue2/16; b2=IrValue2%16; if(b1=4)&(b2=5) while(1) ReadIr(); if(c1) c1=0; n0=get_distance();n01=get_distance1(); if(n0=n01) distance=n0; else distance=n01; c2=distance/100,c3=distance%100/10,c4=distance%10; c5=c2*100+c3*10+c4; m0=get_distance();m01=get_distance1(); if(m0=m01) distance=m0; else distance=m01; ReadIr(); n1=11,n2=distance/100,n3=distance%100/10,n4=distance%10; display1(17,n2); display2(n3,n4); juli=n2*100+n3*10+n4;if(c5-4)juli)|(c5+4)juli) P12=1;goto B1;/如果距离超过设定值，则驱动报警器报警else P12=0;goto B2;B1:if(P12=1) while(1) ReadIr();if(IrValue2/16)=0)&(IrValue2%16)=12) d1=1; if(d1=1) ReadIr();if(IrValue2/16)=1)&(IrValue2%16)=8) d1+; if(d1=2) ReadIr(); B2:if(P12=0) ReadIr();if(IrValue2/16)=0)&(IrValue2%16)=12) d1=1; if(d1=1) ReadIr();if(IrValue2/16)=1)&(IrValue2%16)=8) d1+; if(d1=2) ReadIr(); if(IrValue2/16)=5)&(IrValue2%16)=14) goto A2; 5基本思路和创新点5.1基本思路：散热架内设有风扇和温度传感器，根据温度传感器得到温度数据控制风扇的转速，从而为笔记本更好的散热，并节省了能耗。散热架内分别设有发射端向下和向上的超声波传感器，用来判断散热架与笔记本及桌面的距离，当距离变化时，通过蜂鸣器进行报警，使盗窃者无论拿走笔记本还是连同散热架一同拿走均能报警，大大增加防盗性能。5.2创新点和技术关键：除具有散热和防盗功能外，该散热架右端设有主流手机专用的手机充电输出模块，在用户手机没电时可对手机进行快速充电；内置的锂电池用于单独给蜂鸣器和单片微控制器供电，即使在断电情况下也能报警，电压转换模块用于转换电压，用于给手机快速充电，充电模块用于锂电池欠压时给锂