基于單片機智能散熱器畢業(yè)設計

1、 本科畢業(yè)設計題 目 基于單片機的智能散熱器的設計 學生姓名 專業(yè)名稱 指導教師 年 月 日基于單片機的智能散熱器的設計摘 要:散熱器在生活中的應用很廣泛，例如筆記本電腦會因為散熱不良而出現(xiàn)死機現(xiàn)象。單片機具有集成度高、體積小、功能強、可靠性高、價格低廉等優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)測控、智能儀器儀表、網(wǎng)絡通信、家用電器等領域。本設計在深入探討散熱問題的基礎上，設計出了一套基于單片機控制的智能散熱器，綜合了成本和性能等相關因素，采用Atmel公司的AT89C52單片機為核心。控制器件向溫度傳感器DS18B20發(fā)送指令，進行溫度信號的采集與處理，并通過液晶顯示器顯示出來，與系統(tǒng)預先設定的溫度參數(shù)進行比較

2、，當溫度達到一定數(shù)值后，單片機會驅動風扇轉動，進行散熱處理。當溫度下降到一定數(shù)值后，風扇停止工作。通過按鍵對溫度參考值進行設定，利用記憶芯片EEPROM對設定值進行保存，實現(xiàn)溫度智能控制最后系統(tǒng)在Protues下仿真運行，驗證此系統(tǒng)設計正確可行。關鍵詞：散熱器；單片機 ；智能控制Based on the Single chip MicrocomputerIntelligent design of radiatorAbstract： Radiator wide range of applications, such as notebook computers because of poor he

3、at 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, network communications, household appliances and other fields.The design in depth heat

4、problem on the basis of design of a microcontroller-based control of intelligent radiator, a combination of cost and performance, and other related factors, using Atmel AT89C52 microcontroller as the core. Control devices to send commands to the temperature sensor DS18B20 temperature signal acquisit

5、ion and processing, and LCD display parameters were compared with the pre-set 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 th

6、e button on the temperature reference value, the use of memory-chip EEPROM to save the set value, temperature intelligent control the final system Profuse under simulation run to verify that the design of this system is correct and feasible.Key Words：radiator; SCM; intelligent controlIII目 錄1、引 言21.1

7、系統(tǒng)研究背景21.2散熱原理和方式22、 整體方案設計32.1 系統(tǒng)整體設計32.2 方案論證42.2.1 溫度傳感器的選擇42.2.2 控制器的選擇52.2.3 溫度顯示器件的選擇52.2.4 電機及其驅動器的選擇53、各單元模塊的硬件設計63.1 系統(tǒng)主要器件簡介63.1.1 單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20簡介63.1.2 單片機AT89C5273.1.3 風扇直流電機83.1.4 芯片MAX232介紹93.1.5 電源芯片7805介紹93.1.6 LCD顯示芯片1602103.2 各部分電路設計103.2.1 復位與晶振電路103.2.2 獨立鍵盤連接電路113.2.3 溫度采集電路1

8、13.2.4 LCD顯示電路123.2.5 串口通信123.2.6 直流電機驅動電路133.2.7 電源芯片連接電路144、軟件設計154. 單片機程序設計154.1.1 總程序流程圖154.1.2 溫度采集子程序流程圖155、 系統(tǒng)仿真165.1 用Keil C51編寫程序165.2 系統(tǒng)軟件調試175.3 PROTEUS軟件簡介175.4 PROTEUS電路原理圖設計185.4.1 智能散熱系統(tǒng)的電路原理圖設計：185.4.2 智能散熱核心的電路原理圖設計：185.5 PROTEUS系統(tǒng)仿真與分析196、結論20參考文獻21致 謝22附 錄23源程序代碼231、引 言1.1系統(tǒng)研究背景 隨

9、著科技不斷進步和發(fā)展，單片機的使用已經(jīng)滲透到我們日常生活的各個領域，導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(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、攝像機等，這些產(chǎn)品都與開單片機息息相關。那就更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。本文設計的智能散熱器，利用單片機進行控制，實時溫度傳感器對直流電機進行轉速控制，外加液晶顯示電路，可實現(xiàn)散熱器轉速隨著外界溫度變化而變化。而目前市場上僅僅有的是單開關式的散熱器，且操作不方便，經(jīng)常開關，還沒有根據(jù)溫度變化來進行控制的智能散熱底座。因而，此設計具有相

10、當重要的現(xiàn)實意義和實用價值。1.2散熱原理和方式散熱，其實就是一個熱量傳遞過程通過傳導、對流、輻射等幾種方式。通常在臺式機中主要是風冷技術，這包括中央處理器、顯卡、電源及機箱的散熱風扇等，在筆記本電腦中，風冷依舊的主要的散熱方式，絕大數(shù)的散熱方式是：風扇、熱管、散熱板的組合。目前很多筆記本電腦采用鋁鎂合金的外殼，對散熱也起到了一定的作用。在筆記本電腦底部一般都有散熱通風口，或吸入或吹出，對筆記本電腦的散熱都非常重要。筆記本電腦在設計的時候也考慮到散熱問題，往往會用墊腳將機身抬高，但是在溫度過高的時候，就顯得比較勉強。筆記本的散熱底座的散熱原理主要有兩種：1.單純通過物理學上的導熱原理實現(xiàn)散熱功

11、能。將塑料或金屬制成的散熱底座放在筆記本的底部，抬高筆記本以促進空氣流通和熱量輻射，可以達到散熱效果。2.在散熱底座上面再安裝若干個散熱風扇來提高散熱性能。這種風冷散熱方式包括吸風和吹風兩種。兩種送風形式的差別在于氣流形式的不同，吹風時產(chǎn)生的是紊流，屬于主動散熱，風壓大但容易受到阻力損失，例如我們日常夏天用的電風扇；吸風時產(chǎn)生的是層流，屬于被動散熱，風壓小但氣流穩(wěn)定，例如機箱風扇。理論上說，開放環(huán)境中，紊流的換熱效率比層流大，但是筆記本底部和散熱底座實際組成了一個封閉空間，所以一般吸風散熱方式更符合風流設計規(guī)范。市場上的散熱底座多數(shù)是有內置吸風式風扇的。2、 整體方案設計2.1系統(tǒng)整體設計本設

12、計的整體思路是：利用溫度傳感器DS18B20檢測環(huán)境溫度并直接輸出數(shù)字溫度信號給單片機AT89C52進行處理，在LCD上顯示當前環(huán)境溫度值(檢測到的當前環(huán)境溫度為整數(shù)）。同時采用PWM脈寬調制方式來改變直流風扇電機的轉速，并通過一個按鍵實現(xiàn)智能控制和固定轉速切換。系統(tǒng)結構框圖如下：AT89C52時鐘振蕩電路復位電路溫度采集電路電源電路LCD液晶顯示按鍵電路直流電機驅動電路串口通信部分 圖1 系統(tǒng)結構框圖2.2 方案論證為了實現(xiàn)智能溫度控制，須要電機根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動改變轉速，就要選擇比較穩(wěn)定可靠的電機變速控制部件。2.2.1 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

13、算放大器放大，再經(jīng)模數(shù)轉換芯片ADC0809將微弱電壓變化信號轉化為數(shù)字信號輸入供單片機處理。但因熱敏電阻隨溫度變化而變化，會產(chǎn)生輸出電壓的微弱變化。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)轉換芯片將微弱電壓變化信號轉化為數(shù)字信號輸入單片機處理。方案三：采用數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20作為溫度檢測的核心元件，由其檢測并直接輸出數(shù)字溫度信號讓單片機進行處理。對于方案一，采用熱敏電阻雖有價格便宜、元件易購的優(yōu)點，但其對溫度的細微變化不太敏感，在信號采集、放大以轉換過程中會產(chǎn)生失真和誤差，并且熱敏電阻的R-T關系是非線性的而對溫度的變化存在較大誤差，

14、雖可通過一定電路來修正，但這不僅會使電路變得更復雜，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。故不適合選該方案。對于方案二，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化等電路的誤差因數(shù)，但其檢測溫度結果以電壓形式輸出，需要使用ADC0809將模擬信號轉換為數(shù)字的，該過程繁瑣。并且LM35對溫度變化產(chǎn)生的電壓變化較小，系統(tǒng)易受干擾。故該方案不適合本系統(tǒng)。對于方案三，由于數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20的高度集成化，使外接放大轉化等電路的誤差因數(shù)大大降低，溫度誤差變得很小，并且其檢測溫度的原理與熱敏電阻檢測的原理有著本質的不同，其溫度分辨力會極高。溫度值直接

15、在器件內部轉化成數(shù)字量輸出，簡化了系統(tǒng)程序設計，又因其采用先進的單總線技術與單片機的接口簡單，抗干擾能力強，因此該方案適用于本系統(tǒng)。2.2.2 控制器的選擇在本設計中采用AT89C52單片機作為控制核心，通過軟件編程的方法進行溫度檢測和判斷，并在其I/O口輸出控制信號。AT89C52單片機工作性能高、電壓低，片內含8k字節(jié)的只讀程序存儲器ROM和512字節(jié)的隨機數(shù)據(jù)存儲器RAM，它兼容標準的MCS-51指令系統(tǒng)，性價比高，適合本設計的仿真。2.2.3 溫度顯示器件的選擇方案一：應用動態(tài)掃描的方式，采用LED共陰極數(shù)碼管顯示溫度。方案二：采用LCD液晶顯示屏顯示溫度。對于方案一，該方案成本、功耗

16、低，溫度顯示程序的編寫也相對簡單，因而得到廣泛應用。但不足是它采用動態(tài)掃描的顯示方式，各個LED數(shù)碼管是逐個點亮的會產(chǎn)生閃爍，但由于人眼的視覺暫留時間為20MS容易感覺到閃爍，造成誤差，因此對于溫度的精確顯示不宜采用該方案。對于方案二，液晶顯示具有顯示質量高、數(shù)字式接口、體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點。從仿真精確簡潔的角度，本系統(tǒng)采用方案二。2.2.4電機及其驅動器的選擇 方案一：采用直流電機加模擬電路，通過電位器調節(jié)電機兩端電壓進行控制。達林頓管串聯(lián)在直流電機回路上，調節(jié)電位器改變電機回路中電流的大小，從而控制電機的。此方案的優(yōu)點：電路簡單，通過一個電位器實現(xiàn)調節(jié)電機速度，但三極管工作在放大區(qū)

17、時電機回路上會產(chǎn)生一個壓降和很多熱量，效率很低。 方案二：采用PWM控制步進電機。PWM控制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制。PWM對半導體器件的導通和關斷進行控制，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種脈沖來代替，按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調節(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。但步進電機適用于精確控制，本電路不需要非常精確。而且電路過于復雜，成本過高。 方案三：采用三級管直接驅動直流電機，電路使三級管工作在飽和或截止區(qū)處于很低的功耗狀態(tài)，發(fā)揮簡單的開關作用來控制電機兩端電流的通斷，從而達到控制電機的目的。此設計簡單，成本低

18、，易于實現(xiàn)。因此，本設計采用方案三。3、各單元模塊的硬件設計系統(tǒng)主要器件包括DS18B20溫度傳感器、AT89C52單片機、風扇直流電機、串口通信的電平轉換芯片MAX232、電源芯片7805、LCD顯示芯片1602、。輔助元件包括電阻、電容、晶振、電源、按鍵等。3.1系統(tǒng)主要器件簡介3.1.1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，可直接將溫度轉化成串行數(shù)字信號供處理器處理，并能按具體要求通過簡單編程實現(xiàn)位溫度讀數(shù)。它具有低功耗、高性能、抗干擾能力強、微型化、易配微處理器等優(yōu)點，適用于各種狹小空間設備數(shù)字測溫和控制領

19、域。DS18B20的主要特征：測量的結果直接以數(shù)字信號的形式輸出，以“一線圖2 18B20管腳圖總線”方式串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力；溫度測量范圍在-55+125之間；可檢測溫度分辨率為912位，對應的可分辨溫度分別為0.5，0.25，0.125和0.0625，可實現(xiàn)高精度測溫。3.1.2 單片機AT89C52 AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令

20、系統(tǒng)，片內置通用8位中央 處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供許多較復雜系統(tǒng)控制應用場合。 AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2 個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。 主要功能特性： · 兼容MCS51指令系統(tǒng) 

21、3; 8k可反復擦寫(>1000次）Flash ROM · 32個雙向I/O口 · 256x8bit內部RAM · 3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷 · 時鐘頻率0-24MHz · 2個串行中斷 · 可編程UART串行通道 · 2個外部中斷源 · 共6個中斷源 · 2個讀寫中斷口線 · 3級加密位 · 低功耗空閑和掉電模式 · 軟件設置睡眠和喚醒功能圖3 AT89C52芯片引腳圖3.1.3 風扇直流電機（1） 三極管簡介三極管，全稱應為半導體三極管，也稱雙極型晶體管，晶

22、體三極管，是一種電流控制的半導體器件。其作用是把微弱信號放大成幅值較大的電信號，也用作無觸點開關。三極管分類：按材質分：硅管、鍺管。按結構分：NPN、PNP。按功能分：開關管、功率管、達林頓管、光敏管等。按功率分：小功率管、中功率管、大功率管。按工作頻率分：低頻管、高頻管、超頻管。按結構工藝分：合金管、平面管。在半導體鍺或硅的單晶上制備兩個能相互影響的PN結，組成一個PNP（或NPN）結構。中間的N區(qū)（或P區(qū)）為基區(qū)，兩邊的區(qū)域分別為發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分別為基極B、發(fā)射極E和集電極C，還能夠起到飽和和截止等作用的半導體電子器件。（2） 直流電機簡介輸出或輸入為直流電能的

23、旋轉電機，稱為直流電機，它能夠實現(xiàn)直流電能和機械能互相轉換的電機。當它作電動機運行時是直流電動機，將電能轉換為機械能；作發(fā)電機運行時是直流發(fā)電機，將機械能轉換為電能。定子和轉子兩大部分構成了直流電機。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。隨著人們生活水平的提高，產(chǎn)品質量、精度、性能、自動化程度、功能以及功耗、價格問題已經(jīng)是選擇家用電器的主要因素。永磁直流電機既具有結構簡單、 運行可靠、維護方便等優(yōu)點，又具備良好的調速特性，現(xiàn)已廣泛應用于各種場合。3.1.4芯片MAX232介紹 MAX232產(chǎn)品是由美國Maxim公司推

24、出的一款兼容RS-232標準的芯片，該器件包含兩個驅動器、兩個接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平，該器件符合TIA/EIA-232-F標準，每一個接收器將TIA/EIA-232-F電平轉換成5TTL/CMOS電平，每一個發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉換成TIA/EIA-232-F電平，有從貼片到直插等不同的封裝類。3.1.5 電源芯片7805介紹 電源電路主要運用到7805穩(wěn)壓芯片，輸出電壓為5V，加散熱片時驅動電流可達1A，輸出電流200300mA時，7805溫度在50度左右，并且有過溫切斷輸出起到保護功能。該系列芯片技術成熟，所需的外圍器件少，性價比高，運用的非常

25、廣泛。1 INPUT 電源輸入端，最大可達35V 2 GROUND電源地3 OUTPUT +5V輸出端圖4 7805穩(wěn)壓芯片3.1.6 LCD顯示芯片1602LCD1602為工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16X2即32個字符，使用簡單方便，具有背光功能，顯示字符清晰準確，能同時顯示字母與數(shù)字，可以區(qū)分大小寫字母，具有較強的功能并且連線簡單，背光亮度可調，并且耗電量小，采用標準的16腳接口，其中包括8根數(shù)據(jù)線，3根控制線，電源地，電源及液晶驅動電壓引腳。LCD1602主要參數(shù)如下：311 驅動芯片 KS0066（兼容HD44780） 2 背光 黃光 / 藍光 3 字色 黑色 / 白色 4 字庫 A

26、SCII碼字庫（英文，數(shù)字，基本符號） 5 類型 STN 6 液晶模塊尺寸(mm) 80 * 36 * 13.53.2 各部分電路設計3.2.1 復位與晶振電路單片機應用系統(tǒng)中，單片機本身和外部擴展I/O接口電路都需要復位，因此需要一個包括上電和按鈕復位在內的系統(tǒng)同步復位電路。單片機上的XTAL1和XTAL2外接石英晶體和微調電容，用來連接單片機片內OSC的定時反饋回路，即采用內部時鐘電路。本設計中開關復位與晶振電路如下圖所示，當按下按鍵開關S1時，系統(tǒng)復位一次。晶振為11.0592MHz。 圖5 開關復位與晶振電路3.2.2 獨立鍵盤連接電路鍵盤包含1個獨立按鍵S1，一端接地，另一端與單片機

27、的P3.2口相連，當按下任一鍵時，P3.2口讀取低電平有效并產(chǎn)生中斷。其接線如圖： 圖6 獨立鍵盤連接電路3.2.3 溫度采集電路DS18B20使用時，一般都采用單片機來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。將1個或多個DS18B20信號線與單片機1位I/O線相連，就可實現(xiàn)單點或多點溫度檢測。本設計中將DS18B20接在P1.6口實現(xiàn)溫度的采集。 圖7 溫度采集電路3.2.4 LCD顯示電路LCD液晶顯示模塊與單片機的接口有模擬工作時序和總線形式兩種。采用模擬工作時序通過設置相應的工作位來模擬實現(xiàn)顯示控制，采用總線形式工作通過MOVXDPTR，DATA指令才能實現(xiàn)對LCD的控制，此處用其的模擬工作時序。其基本操作時序

28、：1 讀狀態(tài)：輸入：RS=L，RW-H，E=H 輸出：D0D7=狀態(tài)字2 寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：無3 讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=H,E=H 輸出：D0D7=數(shù)據(jù)4 寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H,RW=L，D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出：無 LCD顯示電路電路連接如圖8：3.2.5串口通信 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換電路，采用專用芯片MAX232進行轉換，更簡單可靠。采用三線制連接串口，

29、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3.2.6 直流電機驅動電路采用三級管直接驅動直流電機，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)揮簡單的開關作用來控制電機兩端電流的通斷，從而達到控制電機的目的。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。圖10 直流電機驅動連接電路圖3.2.7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

30、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 電源芯片連接電路圖12 電源電路原理圖4、軟件設計硬件設計好后，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。4. 單片機程序設計4.1 總程序流程圖圖13 總程序流程圖4.1.2 溫度采集子程序流程圖圖14 溫度采集子程序流程圖5、 系統(tǒng)仿真5.1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

31、，編寫的函數(shù)模塊可移植性強，因而易學易用，效率高。隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(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MCS-51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)調試工具為程序編輯調試帶來便利，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，編寫好后再編輯調試。5.2 系統(tǒng)軟件調試用KEIL編譯器編程調試，初步調試的程序一般按照以下方法調試：1 單步：一次只執(zhí)行一條指令，在每步執(zhí)行后，返回監(jiān)控調試程序。2 行：可以從程序的任何一條地址處啟

32、動，然后全速運行。3 點運行：可任意設置斷點，當程序執(zhí)行到此時控制返回到監(jiān)控調試程序。4 查和修改存儲器單元的內容。5 查和修改寄存器的內容。程序調試可以逐個模塊進行，一個一個子程序的調試，從而發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)、機器碼及轉移地址錯誤，也能發(fā)現(xiàn)待測系統(tǒng)中算法和硬件設計錯誤。5.3 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、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、AVR、ARM、8

33、086和MSP430等，2010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果。然后在PROTEUS中設計出相應的硬件電路，最后將程序裝載到單片機中，通過PROTEUS仿真，看程序是否能夠實現(xiàn)預想的功能。5.4 PROTEUS電路原理圖設計5.4.1 智能散熱系統(tǒng)的電路原理圖設計：圖15 智能散熱系統(tǒng)的電路原理圖5.4.2 智能散熱核心的電路原理圖設計：圖16 智能散熱核心的電路原理圖5.5 PROTEUS系統(tǒng)仿真與分析（）當溫度25<t

34、<=32時，電機轉速較低，如圖：圖17 25<t<=32時的仿真電路（2）當溫度t>33時，電機轉速加快，如圖：圖18 t>=33時的仿真電路 （3）當溫度變化時，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6、結論畢業(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。該設計需要硬件和軟件設計，利用傳感器、直流電機和單片機來實現(xiàn)。按要求我先設計硬件電路,由開始很多知識不清楚到有個大致思路再后來參考相關書籍及上網(wǎng)，自己真正設計了一個仿真原理圖，雖然復雜但經(jīng)過不斷修改基本正確了。軟件設計對我而言很難，編程遇到了很多問題，后

35、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)設計中學到了很多。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)控是一個實踐應用性很強的課題，要使其產(chǎn)品化，能夠經(jīng)受住實際應用的嚴格考驗，還需要很多細致的改進和深入的改進。參考文獻1楊欣 王玉鳳 劉湘黔.電子設計從零開始M.清華大學出版社,20092求是科技.單片機典型模塊設計實例導航M.人民郵電出版社,20053嚴化南.數(shù)字電路邏輯設計M.清華大學出版社,19984何橋.單片機原理及應用M.中國鐵道出版社,20

36、085王志宏.現(xiàn)代電子技術M.2007第9期6曾喆昭.國外電子元器件M.2000第2期7湯志成.電子世界M.2007第12期8郭天祥.郭天祥單片機教學視頻CD.2007致 謝 大學的學習已接近尾聲，畢業(yè)設計是一次檢驗我大學學習成果的機會，這次畢業(yè)設計不僅把四年來所學知識融會貫通，而且提高了我的動手創(chuàng)造能力，同時在指導教師的悉心幫助下，我的專業(yè)技術水平有了很大進步。從開始加入這個項目的設計到現(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。在畢業(yè)設計及我的

37、大學學習生活即將結束的時候，心中有很多感觸，首先我要對我的畢業(yè)設計指導老師李雅莉老師及所有大學教授過我的老師表示誠心的真摯的感謝。這個學習機會,為我提供了良好的畢業(yè)設計場所和試驗條件。最后，祝愿我校日后蓬勃發(fā)展，發(fā)展成為一所獨具風格的高等院校。李老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和為人給了我們很大的教育，這將使我終身受益。 附錄 源程序代碼* 文件名 ： 溫度采集DS18B20.c* 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<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#de

38、fine jump_ROM 0xCC#define start 0x44#define read_EEROM 0xBEsbit DQ = P16; /DS18B20數(shù)據(jù)口sbit dula=P26;sbit wela=P27;sbit PWM = P10;unsigned char CYCLE; /定義周期 該數(shù)字X基準定時時間 如果是10 則周期是10 x 0.1msunsigned 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

39、;for(i=0; i<N; i+);void delay(unsigned int cnt) while(-cnt);* 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;j<i;j+)for(x=0;x<=148;x+);* 名稱 : Reset()* 功能 : 復位DS18B20uchar Reset(void)uchar dec

40、eive_ready;DQ = 0;delay(29);DQ = 1;delay(3);deceive_ready = DQ;delay(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; i<3; 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

41、）* 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)uchar i,m,receive_data;m = 1;receive_data = 0;for(i=0; i<8; i+)if(read_bit()receive_data = receive_data + (m << i);delay(6);return(receive_data);* 名稱 :

42、 write_byte()* 功能 : 向DS18B20寫一個字節(jié)* 輸入 : val（要對DS18B20寫入的命令值）* 輸出 : 無void write_byte(uchar val)uchar i,temp;for(i=0; i<8; i+)temp = val >> i;temp = temp & 0x01;write_bit(temp);delay(5);/* 定時中斷 */void tim(void) interrupt 3 using 1static unsigned char count; /TH0=(65536-1000)/256; TL0=(655

43、36-1000)%256;/定時1mS if (count=PWM_ON) PWM = 1; /燈滅 count+;if(count = CYCLE) count=0;if(PWM_ON!=0) /如果左右時間是0 保持原來狀態(tài) PWM = 0;/燈亮 /這三個引腳參考資料sbit E=P27;/1602使能引腳sbit RW=P26;/1602讀寫引腳sbit RS=P25;/1602數(shù)據(jù)/命令選擇引腳void delay_3()int i,j;for(i=0; i<100; i+)for(j=0; j<20; j+);* 名稱 : enable(uchar del)* 功能 :

44、 1602命令函數(shù)* 輸入 : 輸入的命令值* 輸出 : 無void enable(uchar del)P0 = del;RS = 0;RW = 0;E = 0;delay_3();E = 1;delay_3();* 名稱 : write(uchar del)* 功能 : 1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)* 輸入 : 需要寫入1602的數(shù)據(jù)* 輸出 : 無void write(uchar del)P0 = del;RS = 1;RW = 0;E = 0;delay_3();E = 1;/高脈沖delay_3();* 名稱 : L1602_init()* 輸入 : 無* 輸出 : 無void L1602_init(void)enable(0x01);/0000 0001 顯示清屏enable(0x38);/0010 0110 顯示模式設置enable(0x