基于单片机的智能散热器的毕业设计

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＿年月日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。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。关键词：散热器；单片机；智能控制IIIBasedontheSinglechipMicrocomputerIntelligentdesignofradiatorAbstract：Radiatorwiderangeofapplications,suchasnotebookcomputersbecauseofpoorheatdissipationphenomenonofdeathinlife.MCUwithhighintegration,smallsize,strongfunction,highreliability,lowprice,etc.,arewidelyusedinindustrialmeasurementandcontrol,smartinstrumentation,networkcommunications,householdappliancesandotherfields.Thedesignindepthheatproblemonthebasisofdesignofamicrocontroller-basedcontrolofintelligentradiator,acombinationofcostandperformance,andotherrelatedfactors,usingAtmelAT89C52microcontrollerasthecore.ControldevicestosendcommandstothetemperaturesensorDS18B20temperaturesignalacquisitionandprocessing,andLCDdisplayparameterswerecomparedwiththepre-settemperaturewhenthetemperaturereachesacertainvalue,themicrocontrollerwilldrivetherotationofthefanforcoolingtreatment.Whenthetemperaturedropstoacertainvalue,thefanstoppedworking.Setthroughthebuttononthetemperaturereferencevalue,theuseofmemory-chipEEPROMtosavethesetvalue,temperatureintelligentcontrolthefinalsystemProfuseundersimulationruntoverifythatthedesignofthissystemiscorrectandfeasible.KeyWords：radiator;SCM;intelligentcontrol1目录1、引言............................................................21.1系统研究背景.................................................21.2散热原理和方式...............................................22、整体方案设计...................................................32.1系统整体设计................................................32.2方案论证....................................................42.2.1温度传感器的选择.........................................42.2.2控制器的选择.............................................52.2.3温度显示器件的选择.......................................52.2.4电机及其驱动器的选择.....................................53、各单元模块的硬件设计............................................63.1系统主要器件简介...........................................63.1.1单线数字温度传感器DS18B20简介..........................63.1.2单片机AT89C52..........................................73.1.3风扇直流电机............................................83.1.4芯片MAX232介绍.........................................93.1.5电源芯片7805介绍.......................................93.1.6LCD显示芯片1602.......................................103.2各部分电路设计.............................................103.2.1复位与晶振电路..........................................103.2.2独立键盘连接电路........................................113.2.3温度采集电路............................................113.2.4LCD显示电路............................................123.2.5串口通信................................................123.2.6直流电机驱动电路........................................133.2.7电源芯片连接电路........................................144、软件设计.......................................................154.１单片机程序设计............................................154.1.1总程序流程图..........................................154.1.2温度采集子程序流程图..................................165、系统仿真......................................................165.1用KeilC51编写程序.......................................165.2系统软件调试..............................................175.3PROTEUS软件简介...........................................175.4PROTEUS电路原理图设计.....................................185.4.1智能散热系统的电路原理图设计：.........................185.4.2智能散热核心的电路原理图设计：.........................185.5PROTEUS系统仿真与分析.....................................196、结论............................................................20参考文献..........................................................21致谢.............................................................222附录.............................................................23源程序代码.......................................................231、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。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。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3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。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