基于單片機的智能散熱器的設計本科畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 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 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（或P區）為基區，兩邊的區域分別為發射區和集電區，這三部分各有一條電極引線，分別為基極B、發射極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旋轉電機，稱為直流電機，它能夠實現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；作發電機運行時是直流發電機，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，產品質量、精度、性能、自動化程度、功能以及功耗、價格問題已經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、維護方便等優點，又具備良好的調速特性，現已廣泛應用于各種場合。 MAX232產品是由美國Maxim公司推出的一款兼容RS232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生器電路提供TIA/EIA232F電平，該器件符合TIA/EIA232F標準，每一個接收器將TIA/EIA232F電平轉換成5TTL/CMOS電平，每一個發送器將TTL/CMOS電平轉換成TIA/EIA232F電平，有從貼片到直插等不同的封裝類。 電源芯片7805介紹 電源電路主要運用到7805穩壓芯片，輸出電壓為5V，加散熱片時驅動電流可達1A，輸出電流200～300mA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穩壓芯片 LCD顯示芯片1602LCD1602為工業字符型液晶，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字，可以區分大小寫字母，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根數據線，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 ASCII碼字庫（英文，數字，基本符號） 5 類型 STN 6 液晶模塊尺寸(mm) 80 * 36 * 各部分電路設計 復位與晶振電路單片機應用系統中，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，系統復位一次。 圖5 開關復位與晶振電路 獨立鍵盤連接電路鍵盤包含1個獨立按鍵S1，一端接地，當按下任一鍵時。其接線如圖： 圖6 獨立鍵盤連接電路 溫度采集電路DS18B20使用時，一般都采用單片機來實現數據采集。將1個或多個DS18B20信號線與單片機1位I/O線相連，就可實現單點或多點溫度檢測。 圖7 溫度采集電路 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顯示控制，采用總線形式工作通過MOVX@DPTR，DATA指令才能實現對LCD的控制，此處用其的模擬工作時序。其基本操作時序：1 讀狀態：輸入：RS=L，RWH，E=H 輸出：D0~D7=狀態字2 寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0~D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：無3 讀數據：輸入：RS=H，RW=H,E=H 輸出：D0~D7=數據4 寫數據：輸入：RS=H,RW=L，D0~D7=數據，E=高脈沖 輸出：無 LCD顯示電路電路連接如圖8： 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，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 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，三極管處于很低的功耗狀態，發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流方式并聯在電機兩端。圖10 直流電機驅動連接電路圖 交流信號經過橋式整流和電容濾波之后送給LM7805，穩壓5V輸出單獨供給單片機。在三端穩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，輸出更穩定的直流電壓。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，提高系統穩定性。 圖11 電源芯片連接電路圖12 電源電路原理圖軟件設計硬件設計好后，加上軟件部分整個系統才能得以運行。本系統的軟件部分主要包括主程序和系統初始化子程序、電機控制子程序、溫度采集子程序等。 單片機程序設計 總程序流程圖圖13 總程序流程圖 溫度采集子程序流程圖圖14 溫度采集子程序流程圖 系統仿真 C51編寫程序Keil C51是美國Keil Software公司開發的51系列兼容單片機C語言的軟件開發系統，與單片機匯編語言相比，C語言語句簡單靈活，編寫的函數模塊可移植性強，因而易學易用，效率高。隨著單片機開發技術的不斷發展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發，單片機的開發軟件也在不斷發展，Keil軟件是目前使用較多的MCS51系列單片機開發的軟件。Keil C51軟件不僅提供了豐富的庫函數，而且它強大的集成開發調試工具為程序編輯調試帶