基于单片机的智能散热器的设计本科毕业设计

1、本科毕业设计题 目 基于单片机的智能散热器的设计学生姓名_专业名称_指导教师_II基于单片机的智能散热器的设计摘 要：散热器在生活中的应用很广泛，例如笔记本电脑会因为散热不良而出现 死机现象。单片机具有集成度高、体积小、功能强、可靠性高、价格低廉等优 点，广泛应用于工业测控、智能仪器仪表、网络通信、家用电器等领域。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。本设计在深入探讨散热问题的基础上，设计出了一套基于单片机控制的智 能散热器，综合了成本和性能等相关因素，采用Atmel公司的AT89C52单片机 为核心。控制器件向温度传感器DS18B20发送指令，进行温度信号的采集与处 理，并通过液晶显示器显示出来，与系统预先

2、设定的温度参数进行比较，当温 度达到一定数值后，单片机会驱动风扇转动，进行散热处理。当温度下降到一 定数值后，风扇停止工作。通过按键对温度参考值进行设定，利用记忆芯片EEPROM对设定值进行保存，实现温度智能控制最后系统在Protues下仿真运行，验证此系统设计正确可行。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。关键词：散热器；单片机；智能控制iiiBased on the Single chip MicrocomputerIntelligent design of radiatorAbstract：Radiator wide range of applications, such as notebook com

3、putersbecause of poor heat dissipation phenomenon of death in life. MCU with high integratio n, small size, stro ng function, high reliability, low price, etc., are widely used inin dustrial measureme nt and con trol, smart in strume ntati on, n etwork com muni cations, household applia nces and oth

4、er field残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。The desig n in depth heat problem on the basis of desig n of a microc on troller-basedcon trol of in tellige nt radiator, a comb in ati on of cost and performa nee, and otherrelated factors, using Atmel AT89C52 microc on troller as the core. Con trol devices tosend comma nds to th

5、e temperature sen sor DS18B20 temperature sig nal acquisiti onand process ing, and LCD display parameters were compared with the pre-settemperature when the temperature reaches a certain value, the microcontroller willdrive the rotation of the fan for cooling treatment. When the temperature drops to

6、 acerta in value, the fan stopped work ing. Set through the butt on on the temperaturerefere nee value, the use of memory-chip EEPROM to save the set value, temperaturein tellige nt control the final system Profuse un der simulatio n run to verify that thedesign of this system is correct and feasibl

7、e.Key Words：radiator; SCM;intelligent control酽锕极額閉镇桧猪訣锥。11、弓丨言.2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.1系统研究背景.2謀养抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.2散热原理和方式 .2厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2、整体方案设计. 3茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.1系统整体设计.3鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。2.2方案论证. 4籟丛妈羥为贍债蛏练淨。2.2.1温度传感器的选择.4預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。2.2.2控制器的选择. 5渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.2.3温度显示器件的选择.6铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2.2.4电机及其驱动器的选择.6擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。3、各单元模块的

8、硬件设计 .7贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。3.1系统主要器件简介.7坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。3.1.1单线数字温度传感器DS18B2C简介.7蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3.1.2单片机AT89C52. 8買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。3.1.3风扇直流电机.9綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。3.1.4芯片MAX23介绍.10驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。3.1.5电源芯片7805介绍.10猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。3.1.6 LCD显示芯片1602.11锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。3.2各部分电路设计.11構氽頑黉碩饨荠龈话骛。3.2.1复位与晶振电路.11輒峄陽檉簖疖網儂號泶。3.2.2独立键盘连接电路.11尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。3.2.

9、3温度米集电路 .11识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。3.2.4 LCD显示电路 .12凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。3.2.5串口通信.12恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。3.2.6直流电机驱动电路.13鯊腎鑰诎漣鉀沩懼統庫。3.2.7电源芯片连接电路.14硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。4、软件设计.15阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。4.1单片机程序设计.15氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。4.1.1总程序流程图.15釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。4.1.2温度米集子程序流程图 .16怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。5、系统仿真.16谚辞調担鈧谄动禪泻類。5.1用Keil C51编写程序.16嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。5.2系统软件调试.17熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。5

10、.3 PROTEUS件简介. 17鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。5.4 PROTEUSfe路原理图设计.18纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。5.4.1智能散热系统的电路原理图设计：.18颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。5.4.2智能散热核心的电路原理图设计：.18濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。5.5 PROTEUS!统仿真与分析.19銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。6、结论.20挤貼綬电麥结鈺贖哓类。参考文献.21赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。致谢.22塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。附 录.23裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。源程序代码.23仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。21、引言1.1系统研究背景随着科技不断进步和发展，单片机的使用已经渗透到我们日常生活的各个 领域，导

11、弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传 输，工业自动化过程的实时控制和数据处理， 各种智能IC卡的广泛使用，轿车、 地铁和公交车的安全保障系统，智能手机、 摄像机等， 这些产品都与开单片机 息息相关。那就更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。本文设计的智能散热器，利用单片机进行控制，实时温度传感器对直流电 机进行转速控制，外加液晶显示电路，可实现散热器转速随着外界温度变化而 变化。而目前市场上仅仅有的是单开关式的散热器，且操作不方便，经常开关，还没有根据温度变化来进行控制的智能散热底座。因而，此设计具有相当重要 的现实意义和实用价值。骁

12、顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。1.2散热原理和方式散热，其实就是一个热量传递过程通过传导、对流、辐射等几种方式。通 常在台式机中主要是风冷技术，这包括中央处理器、显卡、电源及机箱的散热 风扇等，在笔记本电脑中，风冷依旧的主要的散热方式，绝大数的散热方式是： 风扇、热管、散热板的组合。目前很多笔记本电脑采用铝镁合金的外壳，对散 热也起到了一定的作用。在笔记本电脑底部一般都有散热通风口，或吸入或吹 出，对笔记本电脑的散热都非常重要。笔记本电脑在设计的时候也考虑到散热 问题，往往会用垫脚将机身抬高，但是在温度过高的时候，就显得比较勉强。笔记本的散热底座的散热原理主要有两种：1.单纯通过物理学上的导热原理实现散

13、热功能。将塑料或金属制成的散热底座放在笔记本的底部，抬高笔记本以 促进空气流通和热量辐射，可以达到散热效果。2.在散热底座上面再安装若干个散热风扇来提高散热性能。这种风冷散热方式包括吸风和吹风两种。两种送 风形式的差别3在于气流形式的不同，吹风时产生的是紊流，属于主动散热，风 压大但容易受到阻力损失，例如我们日常夏天用的电风扇；吸风时产生的是层 流，属于被动散热，风压小但气流稳定，例如机箱风扇。理论上说，开放环境 中，紊流的换热效率比层流大，但是笔记本底部和散热底座实际组成了一个封 闭空间，所以一般吸风散热方式更符合风流设计规范。市场上的散热底座多数 是有内置吸风式风扇的。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉

14、。2、整体方案设计2.1系统整体设计本设计的整体思路是： 利用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出 数字温度信号给单片机AT89C52进行处理，在LCD上显示当前环境温度值（检 测到的当前环境温度为整数）。同时采用PWM脉宽调制方式来改变直流风扇电 机的转速，并通过一个按键实现智能控制和固定转速切换。系统结构框图如下：鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。4图1系统结构框图2.2方案论证为了实现智能温度控制，须要电机根据环境温度的变化自动改变转速，就 要选择比较稳定可靠的电机变速控制部件。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。2.2.1温度传感器的选择方案一：采用热敏电阻作为检测温度的核心元件，经运算放大器放大，再

15、 经模数转换芯片ADC0809将微弱电压变化信号转化为数字信号输入供单片机 处理。但因热敏电阻随温度变化而变化，会产生输出电压的微弱变化。峴扬爛滾澗辐滠兴渙藺。方案二：采用模拟式集成温度传感器LM35作为温度检测的核心元件，经ADC0809模数转换芯片将微弱电压变化信号转化为数字信号输入单片机处理。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。方案三：采用数字式集成温度传感器DS18B20作为温度检测的核心元件，时钟振荡电路复位电路温度采集电路电源电路_ FJr1AT89C52rJ1按键电路直流电机驱动串口通信部分LCD液晶显示栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。5由其检测并直接输出数字温度信号让单片机进行处理。则鯤愜韋瘓賈晖园栋

16、泷。对于方案一，采用热敏电阻虽有价格便宜、元件易购的优点，但其对温度 的细微变化不太敏感，在信号采集、放大以转换过程中会产生失真和误差，并 且热敏电阻的R-T关系是非线性的而对温度的变化存在较大误差，虽可通过一 定电路来修正，但这不仅会使电路变得更复杂，而且在人体所处环境温度变化 过程中难以检测到小的温度变化。故不适合选该方案。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。对于方案二，虽然模拟式集成温度传感器LM35的高度集成化，大大降低 了外接放大转化等电路的误差因数，但其检测温度结果以电压形式输出，需要 使用ADC0809将模拟信号转换为数字的，该过程繁琐。并且LM35对温度变 化产生的电压变化较小，系统易受干扰

17、。故该方案不适合本系统。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。对于方案三，由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，使外接 放大转化等电路的误差因数大大降低，温度误差变得很小，并且其检测温度的 原理与热敏电阻检测的原理有着本质的不同，其温度分辨力会极高。温度值直 接在器件内部转化成数字量输出，简化了系统程序设计，又因其采用先进的单 总线技术与单片机的接口简单，抗干扰能力强，因此该方案适用于本系统。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。2.2.2控制器的选择在本设计中采用AT89C52单片机作为控制核心，通过软件编程的方法进行 温度检测和判断，并在其I/O口输出控制信号。AT89C52单片机工作性能高、 电压低，片内

18、含8k字节的只读程序存储器ROM和512字节的随机数据存储器RAM，它兼容标准的MCS-51指令系统，性价比高，适合本设计的仿真。陽簍埡鮭罷規呜旧岿錟。223温度显示器件的选择6方案一：应用动态扫描的方式，采用LED共阴极数码管显示温度。方案二：采用LCD液晶显示屏显示温度。对于方案一，该方案成本、功耗低，温度显示程序的编写也相对简单，因 而得到广泛应用。但不足是它采用动态扫描的显示方式， 各个LED数码管是逐 个点亮的会产生闪烁，但由于人眼的视觉暂留时间为20MS容易感觉到闪烁，造成误差，因此对于温度的精确显示不宜采用该方案。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。对于方案二，液晶显示具有显示质量高、数字式接

19、口、体积小、重量轻、 功耗低等优点。从仿真精确简洁的角度，本系统采用方案二。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。2.2.4电机及其驱动器的选择方案一：采用直流电机加模拟电路，通过电位器调节电机两端电压进行控制。达林顿管串联在直流电机回路上，调节电位器改变电机回路中电流的大小，从 而控制电机的。此方案的优点：电路简单，通过一个电位器实现调节电机速度， 但三极管工作在放大区时电机回路上会产生一个压降和很多热量，效率很低。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。方案二：采用PWM控制步进电机。PWM控制是利用微处理器的数字输 出来对模拟电路进行控制。PWM对半导体器件的导通和关断进行控制，使输 出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉

20、冲，正弦波或其他所需要的波形被这 种脉冲来代替，按一定的规则对各脉冲的宽度进行调节，逆变电路输出电压的 大小和输出频率都可以被它所改变。但步进电机适用于精确控制，本电路不需 要非常精确。而且电路过于复杂，成本过高。謾饱兗争詣繚鮐癞别濾。方案三：采用三级管直接驱动直流电机，电路使三级管工作在饱和或截止 区处于很低的功耗状态，发挥简单的开关作用来控制电机两端电流的通断，从 而达到控制电机的目的。此设计简单，成本低，易于实现。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。7因此，本设计米用方案二3、各单元模块的硬件设计系统主要器件包括DS18B20温度传感器、AT89C52单片机、风扇直流电机、 串口通信的电平转换芯片MA

21、X232、电源芯片7805、LCD显示芯片1602、。辅 助元件包括电阻、电容、晶振、电源、按键等。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。3.1系统主要器件简介3.1.1单线数字温度传感器DS18B2C简介数字温度传感器DS18B20,是美国DALLAS公司生产的一种单线数字温度 传感器，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理，并能按具体要求通 过简单编程实现9位温度读数。它具有低功耗、高性能、抗干扰能力强、微型 化、易配微处理器等优点，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。DS18B20的主要特征：测量的结果直接以数字信号的形式输出，以“一线引脚排列SIAM兰= =3MMCNC

22、NCNCMCMDS1B20SIfi-PiN SSOF8PRS5 PACKAGE图2 18B20管脚图9总线”方式串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠 错能力；温度测量范围在-55C+125C之间；可检测温度分辨率为912位，对 应的可分辨温度分别为05C,0.25C,0.125C和0.0625C,可实现高精度测温。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。3.1.2单片机AT89C52AT89C5是一个低电压，高性能CMOS位单片机，片内含8k bytes的可反 复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM， 器件采用ATME公司的高密度、 非易失性存储

23、技术生产， 兼容标准MCS-5指令 系统， 片内置通用8位中央 处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C5单 片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外 中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C5可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89C52有PDIP、PQFP/TQF及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。求。主要功能特性：兼

24、容MCS5指令系统32个双向I/O口3个16位可编程定时/计数器中断2个串行中断2个外部中断源2个读写中断口线低功耗空闲和掉电模式-8k可反复擦写（1000次）Flash ROM256x8bit内部RAM时钟频率0-24MHZ可编程UART串行通道共6个中断源3级加密位软件设置睡眠和唤醒功能風10（T2）P1. 0 t 1 7 40Vcc（T2EX）P1.1 C2鹑FO. 0/1B0Pl.Z t338P0.1/IDIPl. 3 437PO. 2/AD2Fl.4 C53&1 FO. 3/iDaPl. 5 t635J PO. 4/AD4PI S r7349 PO 5/ADSPl 7 tS33P0.

25、6/AD&RESET t 9321 PO. 7/ADTKXD/P3. 0 1031 EA/VppTXD/P3. 1 t1130J ALE/fSKfHT0/P3.2 t1223PSENIWT1/P3. 3 1328J P2. 7/AD15T0/P3.4 14211 P2,6/AD14T1/P3. 5 t1$ 26J P2. 5/AD13TO/P3. G 25J P2. 4/AD12S5/P3-7 Cir24P2, 3/AD11XTAL2 1$23）F2. 2/1DL0XTALl 1922J P2. 1/AD3FBI? Vss t知21J P2. 0/1D8图3 AT89C52芯片引脚图3.1.3

26、风扇直流电机（1）三极管简介三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管，晶体三极管，是一 种电流控制的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅值较大的电信号，也 用作无触点开关。三极管分类：按材质分：硅管、锗管。按结构分：NPN、PNP按功能分：开关管、功率管、达林顿管、光敏管等。按功率分：小功率管、中 功率管、大功率管。按工作频率分：低频管、高频管、超频管。按结构工艺分： 合金管、平面管。灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。中间的N区（或P区）为基区，两边的区域分别为发射区和集电 区，这三部分各有一条电极引线，分别为基极B

27、、发射极E和集电极C,还能11(2)直流电机简介输出或输入为直流电能的旋转电机，称为直流电机，它能够实现直流电能 和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为 机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。定子和转子两 大部分构成了直流电机。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主 要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。 随着人们生活水平的提高，产品质量、精度、性能、自动化程度、功能以及功 耗、价格问题已经是选择家用电器的主要因素。永磁直流电机既具有结构简单、运行可靠、 维护方便等优点， 又具备良好的调速特性， 现已广泛应

28、用于各种场 合。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。3.1.4芯片MAX23岔绍MAX232产品是由美国Maxim公司推出的一款兼容RS-232标准的芯片， 该器件包含两个驱动器、两个接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平，该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平 转换成5TTL/CMOS电平，每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平，有从贴片到直插等不同的封装类。趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。3.1.5电源芯片7805介绍电源电路主要运用到7805稳压芯片， 输出电压为5V， 加散热片时驱动电 流可达1A，输出电流2

29、00300mA时，7805温度在50度左右，并且有过温切 断输出起到保护功能。该系列芯片技术成熟，所需的外围器件少，性价比高， 运用的非常广泛。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。够起到饱和和截止等作用的半导体电子器件铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。121INPUT电源输入端，最大可达35V2GROUND电源地3OUTPUT +5V输出端3.1.6 LCD显示芯片1602LCD1602为工业字符型液晶，能够同时显示16X2即32个字符，使用简单 方便，具有背光功能，显示字符清晰准确，能同时显示字母与数字，可以区分大 小写字母，具有较强的功能并且连线简单，背光亮度可调，并且耗电量小，采用 标准的16脚接口，其中包括8根

30、数据线，3根控制线，电源地，电源及液晶驱3.2各部分电路设计3.2.1复位与晶振电路单片机应用系统中，单片机本身和外部扩展I/O接口电路都需要复位，因 此需要一个包括上电和按钮复位在内的系统同步复位电路。单片机上的XTAL1和XTAL2外接石英晶体和微调电容，用来连接单片机片内OSC的定时反馈回路，即采用内部时钟电路。本设计中开关复位与晶振电路如下图所示，当按下 按键开关S1时，系统复位一次。晶振为11.0592MHz。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。图4 7805稳压芯片视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。动电压引脚。LCD1602主要参数如下:1驱动芯片KS0066（兼容HD447802背光黄光/蓝光3字色黑色/

31、白色4字库ASCII码字库（英文，数偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。字，基本符号）5类型STN6液晶模块尺寸（mm） 80 * 3613.5緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。11GND图5开关复位与晶振电路322独立键盘连接电路键盘包含1个独立按键S1, 一端接地，另一端与单片机的P3.2口相连，当按下任一键时，P3.2口读取低电平有效并产生中断。其接线如图：疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。3.2.3温度采集电路DS18B20使用时，一般都采用单片机来实现数据采集。将1个或多个DS18B20信号线与单片机1位I/O线相连，就可实现单点或多点温度检测。本 设计中将DS18B20接在P1.6口实现温度的采集。镞锊过润启婭澗骆讕濾

32、。VCCIHC2INT1/P33INTO.P3.2Cle?CZCY4HC3GXB2D OT1./P3.5T0./P3.4EAATXIX2RESETRDT3.7WRT3.612图7温度采集电路324 LCD显示电路LCD液晶显示模块与单片机的接口有模拟工作时序和总线形式两种。采用模拟工作时序通过设置相应的工作位来模拟实现显示控制，采用总线形式工作 通过MOVXDPTR，DATA指令才能实现对LCD的控制，此处用其的模拟工 作时序。其基本操作时序：榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。1读状态：输入：RS=L，RW-H,E=H输出：D0D7=状态字2写指令：输入：RS=L，RW=L，D0D7=指令码，E=高脉冲

33、输出：无3读数据：输入：RS=H，RW=H,E=H输出：D0D7=数据4写数据：输入：RS=H,RW=L，D0D7=数据，E=高脉冲 输出：无LCD显示电路电路连接如图8：3.2.5串口通信Pl.2-PLSPl.4PL5Pl,6Pl.713单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和计算机之间可以方便地进行 串口通讯。进行串行通讯时是有一定条件的，计算机的串口是RS232电平的,而单片机的串口是TTL电平的，两者须有一个电平转换电路，采用专用芯片MAX232进行转换，更简单可靠。采用三线制连接串口，即和计算机的9针串 口中的3根线连接，分别是：第5脚的GND第2脚的RXD第3脚的TXD电 路如

34、图9：邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。图9 MAX232连接电路3.2.6直流电机驱动电路采用三级管直接驱动直流电机，电路使三级管工作在饱和或截止区，三极 管处于很低的功耗状态，发挥简单的开关作用来控制电机两端电流的通断，从 而达到控制电机的目的。对于电路的保护采用二极管续流方式并联在电机两端图8 1602接线图327电源芯片连接电路交流信号经过桥式整流和电容滤波之后送给LM7805，稳压5V输出单独供 给单片机。在三端稳压管的输入输出端与地之间连接大容量的滤波电容，使滤 掉纹波的效果更好，输出更稳定的直流电压。输出引脚端连接高频电容以减小 高频噪声，接小容量高频电容以抑制芯片自激，提高系统稳定性。该栎

35、谖碼戆沖巋鳧薩锭。嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。图10直流电机驱动连接电路图图11电源芯片连接电路CATHODEANODE15图12电源电路原理图4、软件设计硬件设计好后，加上软件部分整个系统才能得以运行。本系统的软件部分 主要包括主程序和系统初始化子程序、电机控制子程序、温度采集子程序等。劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。4.1单片机程序设计4.1.1总程序流程图图13总程序流程图164.1.2温度采集子程序流程图图14温度采集子程序流程图5、系统仿真5.1用Keil C51编写程序Keil C51是美国Keil Software公司开发的51系列兼容单片机C语言的软17件开发系统，与单片机汇编语言相比，C语言

36、语句简单灵活，编写的函数模块可移植性强，因而易学易用，效率高。随着单片机开发技术的不断发展，从普 遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前使用较多的MCS-51系列单片机开发的软件。臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。Keil C51软件不仅提供了丰富的库函数，而且它强大的集成开发调试工具 为程序编辑调试带来便利，在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。在使 用时要先建立一个工程，然后添加文件并编写程序，编写好后再编辑调试。鰻順褛悦漚縫輾屜鸭骞。5.2系统软件调试用KEIL编译器编程调试，初步调试的程序一般按照以下方法调试：1单步：一次只执行一条指令，在每步执行

37、后，返回监控调试程序。2行：可以从程序的任何一条地址处启动，然后全速运行。3点运行：可任意设置断点，当程序执行到此时控制返回到监控调试程序。4查和修改存储器单元的内容。5查和修改寄存器的内容。程序调试可以逐个模块进行，一个一个子程序的调试，从而发现程序中的 死循环、机器码及转移地址错误，也能发现待测系统中算法和硬件设计错误。穡釓虚绺滟鳗絲懷紆泺。5.3PROTEU软件简介Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到 单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品 的完整设计。它是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型 仿真

38、软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加 其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编 译器。隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。利用Keil C51软件对源程序进行编译， 编译成功后保存编译结果。 然后在PROTEUS1设计出相应的硬件电路，最后将程序装载到单片机中，通过PROTEUS仿真，看程序是否能够实现预想的功能。浹繢腻叢着駕骠構砀湊。5.4PROTEU电路原理图设计5.4.1智能散热系统的电路原理图设计：图15智能散热系统的电路原理图5.4.2智能

39、散热核心的电路原理图设计:8J.I-JJC-C-flEUSJ1HDin,.十*0W.1u琢IU-V-UID世 7V2K1畑EEIlTCi *3*ihe- 1If2：TEEra.vr:*PFr wCl*DBJWEMHAC口ADiUNX MBFnGLUGPH 7MC?-IfP2 1i P细卫PZOFAIIFZA-QrzTiA-rF3.irD4naifrii p_iWT r3.4miPlfifTIF-JSWra.iiyRyidj_LZITtn1173沙 X 砂訂w汕BH图16智能散热核心的电路原理图5.5PROTEU系统仿真与分析(1)当温度25?Cvt=32?C时，电机转速较低，如图:图17 25

40、?Ct33?C时，电机转速加快，如图：Ii X1L3UHZJCTMZFDDf.-Xa Ml-VAfrlrcu.unwsrrcLWAurF7DMC2 u*mni MJ；,TamilF2JSfi.HraeS| HT2P3Alt- I .113!：r 12PI3貞idfa*1J r idF1L3旳呻t FianinraaTfTTH3VD RISTif3JWI-IH2IfTEnPER；S32420图18 t=33 ?C时的仿真电路(3)当温度变化时，温度数值变化伴随的波形变化，原理图如图19:LCD1 LAEIQ.TEMPERS 056H云总口工霍卑譬图19温度数值变化伴随的波形变化仿真6、结论毕业课

41、题选择时，因我的散热器坏了故对笔记本散热问题非常感兴趣。该 设计需要21硬件和软件设计，利用传感器、直流电机和单片机来实现。按要求我 先设计硬件电路，由开始很多知识不清楚到有个大致思路再后来参考相关书籍及上网，自己真正设计了一个仿真原理图，虽然复杂但经过不断修改基本正确了。软件设计对我而言很难，编程遇到了很多问题，后来通过看书、上网、请教老师等才逐步完成了C语言编程，所以在这次毕业设计中学到了很多。鈀燭罚 櫝箋礱颼畢韫粝。本系统实现了对笔记本的温度监控和散热设备的运行，可将数据上传至电 脑进行后期分析处理，能被广泛应用到生产和生活中，如带有温度控制的场合、 工业温度测量仪表等。由于温度监控是一

42、个实践应用性很强的课题，要使其产 品化，能够经受住实际应用的严格考验，还需要很多细致的改进和深入的改进。惬執缉蘿绅颀阳灣愴鍵。参考文献杨欣 王玉凤 刘湘黔电子设计从零开始M.清华大学出版社，20092求是科技单片机典型模块设计实例导航M.人民邮电出版社,20053严化南数字电路逻辑设计M.清华大学出版社,19984何桥单片机原理及应用M.中国铁道出版社,20085王志宏现代电子技术M.2007 第 9 期曾喆昭国外电子元器件M.2000 第 2 期22汤志成电子世界M.2007 第 12 期郭天祥.郭天祥单片机教学视频CD.200723致谢大学的学习已接近尾声，毕业设计是一次检验我大学学习成果

43、的机会，这次毕业设计不仅把四年来所学知识融会贯通，而且提高了我的动手创造能力，同时在指导教师的悉心帮助下，我的专业技术水平有了很大进步。从开始加入 这个项目的设计到现在项目的完成，我们真正经历了一次自己参与并设计的过 程。我感觉收获非常大，我们获得的不仅是理论上的收获，还有实践中的丰收。 这次毕业设计一定会为我们在不久的将来踏上工作岗位打下了良好的实践基 础。贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。在毕业设计及我的大学学习生活即将结束的时候，心中有很多感触，首先 我要对我的毕业设计指导老师李雅莉老师及所有大学教授过我的老师表示诚心 的真挚的感谢。这个学习机会,为我提供了良好的毕业设计场所和试验条件。最 后，祝愿

44、我校日后蓬勃发展，发展成为一所独具风格的高等院校。李老师严谨 的治学态度和为人给了我们很大的教育，这将使我终身受益。嚌鳍级厨胀鑲铟礦毁蕲。24附录源程序代码*文件名：温度采集DS18B20.C*描述：该文件实现了用DS18B20对温度的采集，并在LCD显示出来。#in clude#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned int#defi ne jump_ROM 0 xCC#defi ne start 0 x44#defi ne read_EEROM 0 xBEsbit DQ = P1A6;/DS18B20数据口sbit dula=P2A6;sbit wela=P2A7;sbit PWM = P1A0；unsigned char CYCLE;定义周期 该数字X基准定时时间 如果是10则周期是10 x 0.1ms薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。un sig ned char PWM_ON ;定义高电