基于單片機(jī)的智能散熱器的設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 ，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力；溫度測量范圍在 55℃ ~+125℃ 之間 ；可檢測溫度分辨率為 9~12 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ ， ℃ ， ℃ 和 ℃ ，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。 單片機(jī) AT89C52 AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)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(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央 處理器和 Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 AT89C52有 40個(gè)引腳， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口， 3個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè)全雙工串行通信口， 2 個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)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(jié)合在一起，特別是可反復(fù)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(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 主要功能特性： 兼容 MCS51指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫 (1000次） Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個(gè) 16位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫中斷口線 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 8 圖 3 AT89C52 芯片 引腳 圖 風(fēng)扇 直流電機(jī) （ 1） 三極管簡介 三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)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(dǎo)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(diǎn)開關(guān)。 三極管分類： 按材質(zhì)分 ： 硅管、鍺管 。 按結(jié)構(gòu)分 ： NPN、 PNP。按功能分 ： 開關(guān)管、功率管、 達(dá)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(jié)構(gòu)工藝分：合金管、平面管 。 在半導(dǎo)體鍺或硅的單晶上制備兩個(gè)能相互影響的 PN 結(jié)，組成一個(gè) PNP（或NPN）結(jié)構(gòu)。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(dǎo)體電子器件。 （ 2） 直流電機(jī)簡介 9 輸出或輸入為直流電 能 的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，稱為直流電機(jī)，它 能夠 實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的 電機(jī) 。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是 直流電動(dòng)機(jī) ，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是 直流發(fā)電機(jī) ，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。 定子和轉(zhuǎn)子 兩大部分 構(gòu)成了 直流電機(jī)。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機(jī)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(zhì)量、精度、性能、自動(dòng)化程度、功能以及功耗、價(jià)格問題已經(jīng)是選擇家用電器的主要因素。永磁直流電機(jī)既具有結(jié)構(gòu)簡單、 運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn) ，又具備良好的調(diào)速特性，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種場合。 MAX232 介紹 MAX232 產(chǎn)品是由美國 Maxim 公司推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片，該器件包含兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器、兩個(gè)接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F電平，該器件符合 TIA/EIA232F 標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將 TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成 5TTL/CMOS 電平，每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)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(yùn)用到 7805 穩(wěn)壓芯片，輸出電壓為 5V，加散熱片時(shí) 驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) 1A，輸出 電流 200～ 300mA 時(shí)， 7805 溫度 在 50 度左右 ，并且有過溫切斷輸出起到保護(hù)功能。該系列芯片技術(shù)成熟，所需的外圍器件少，性價(jià)比高，運(yùn)用的非常廣泛。 10 圖 4 7805 穩(wěn)壓芯片 LCD 顯示芯片 1602 LCD1602 為 工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16X2 即 32 個(gè)字符 ，使用簡單方便，具有背光功能，顯示字符清晰準(zhǔn)確，能同時(shí)顯示字母與數(shù)字，可以區(qū)分大小寫字母，具有較強(qiáng)的功能并且連線簡單，背光亮度可調(diào)，并且耗電量小 ，采用標(biāo)準(zhǔn)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(qū)動(dòng)電壓引腳。 LCD1602 主要參數(shù)如下 ： 1 驅(qū)動(dòng)芯片 KS0066（兼容HD44780） 2 背光 黃光 / 藍(lán)光 3 字色 黑色 / 白色 4 字庫 ASCII 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 * 各部分電路設(shè)計(jì) 復(fù)位與晶振電路 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中， 單片機(jī)本身 和 外部擴(kuò)展 I/O 接口電路都 需要復(fù)位，因此需要一個(gè)包括上電和按 鈕復(fù)位在內(nèi)的系統(tǒng)同步復(fù)位電路。單片機(jī)上的 XTAL1和 XTAL2 外接石英晶體和微調(diào)電容，用來連接單片機(jī)片內(nèi) OSC 的定時(shí)反饋回路 ， 即 采用內(nèi)部時(shí)鐘電路 。本設(shè)計(jì)中 開關(guān)復(fù)位與晶振電路如下圖所示，當(dāng)按下按鍵開關(guān) S1 時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位一次。晶振為 。 1 INPUT 電源輸入端，最大可達(dá) 35V 2 GROUND電源地 3 OUTPUT +5V 輸出端 11 圖 5 開關(guān)復(fù)位與晶振電路 獨(dú)立鍵盤連接電路 鍵盤包 含 1 個(gè)獨(dú)立按鍵 S1， 一端接地 ，另 一端與單片機(jī)的 口相連 ，當(dāng)按下任一鍵時(shí)， 口讀取低電平有效并產(chǎn)生中斷。 其接線如圖 ： 圖 6 獨(dú)立鍵盤連接電路 溫度采集電路 DS18B20 使用時(shí)，一般都采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。將 1 個(gè)或 多個(gè)DS18B20 信號線與單片機(jī) 1 位 I/O 線相連， 就可 實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)或多點(diǎn)溫度檢測 。 本設(shè)計(jì)中將 DS18B20 接在 口實(shí)現(xiàn)溫度的采集。 12 圖 7 溫度采集電路 LCD 顯示電路 LCD 液晶顯示模塊與單片機(jī)的接口有模擬工作時(shí)序和總線形式兩種。采用模擬工作時(shí)序通過設(shè)置相應(yīng)的工作位來模擬實(shí)現(xiàn)顯示控制，采用總線形式工作通過 MOVX@DPTR， DATA 指令才能實(shí)現(xiàn)對 LCD 的控制 ， 此處用其的模擬工作時(shí) 序。 其基本操作時(shí)序： 1 讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RWH， E=H 輸出： D0~D7=狀態(tài)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(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H,E=H 輸出： D0~D7=數(shù)據(jù) 4 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,RW=L， D0~D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出：無 LCD 顯示電路 電路連接如圖 8： 串口通信 13 單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時(shí) 是有 一定條件 的 ，計(jì)算機(jī)的串口是 RS232 電平的，而單片機(jī)的串口是 TTL 電平的，兩者須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，采 用專用芯片MAX232 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，更簡單可靠。采用三線制連接串口， 即和 計(jì)算機(jī)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(jī)驅(qū)動(dòng)電路 采用三級管直接驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，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(guān)作用來控制電機(jī)兩端電流的通斷，從而達(dá) 到控制電機(jī)的目的。對于電路的保護(hù)采用二極管續(xù)流方式并聯(lián)在電機(jī)兩端。 C1+1VCC16V+2C13C2+4C25V6T2OUT7R2IN8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15U10MAX23210uFC410uFC510uFC610uFC7123456789J1VCC