单片机智能散热器的设计与制作
摘 要智能散热器控制系统指的是以单片机芯片作为控制器并结合其他必要功能模块的角色而实现的一种能够实现实现根据环境温度自动调整风速的功能的智能散热器自动控制系统，另外使用者可通过红外遥控实现对散热器的无线遥控操作，它的出现和普及大大改变了人们的生活方式，因此本次毕业设计将以单片机控制系统作为研究对象。在硬件系统上使用了目前在大学教学和市场上最受欢迎的51单片机作为控制器芯片，在其片外配置了温度传感器以及红外遥控等功能模块；在软件上通过C语言编写了程序代码，并通过Keil软件环境进行了程序代码的优化和编译。在硬件系统和软件系统都设计完毕后，对这款控制系统进行了大量的测试和优化，在测试过程中系统表现出了非常高的稳定性和使用价值，非常适合进行大量生产并逐步取代相关产品。
目录
一、 引言 1
（一） 智能散热器的发展背景 1
（二） 智能散热器系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 系统主控芯片的选取 3
（二） STC89C51单片机介绍 4
（三） DS18B20传感器概述 4
（四） 红外遥控发射与接收模块 5
（五） 散热器驱动电机介绍 6
（六） LCD1602型液晶屏介绍 6
三、 硬件系统设计 8
（一） 智能散热器系统的硬件结构框图设计 8
（二） 最小系统设计 8
（三） DS18B20传感器电路设计 9
（四） 红外遥控接收头电路设计 10
（五） 散热器驱动电路设计 10
（六） 液晶屏电路设计 11
四、 软件系统设计 13
（一） 智能散热器系统的软件工作流程设计 13
（二） DS18B20传感器工作流程设计 13
（三） 红外遥控信号接受工作流程设计 14
（四） 散热器加减风速驱动流程设计 15
（五） 液晶屏显示流程设计 15
1. 写指令流程 15
2. 写数据流程 16
五、 硬件调试 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
/> （一） 硬件调试 17
（二） 问题总结 17
总 结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
智能散热器的发展背景
本文将要介绍一种通过51单片机作为主要控制器来实现的一款智能型智能散热器控制系统，这款系统的实现将突破目前市面上相关产品的平均性能，并且在功能上将得到较大的扩展。
图1智能散热器
智能散热器系统已经在人们的生产生活中出现了较长一段时间，起初在单片机技术还未成熟并推向使用前，逻辑电路以及cpld等一些具有逻辑运算功能的芯片在控制届大行其道，是大多数控制系统的首要选择，通过这些具有简单运算功能的芯片能够实现一些常见的按键检测、报警器驱动以及数码管显示等功能，这一时期的智能散热器控制系统已经具有了一些简单的功能设置、报警信号发出以及测量参数显示等基本功能，但是离今天以单片机等微处理器作为主控器的智能散热器控制系统还具有相当大的一段距离，无论是在功能还是用户使用体验上，都不能最大满足用户的需求。在这一现状下，智能散热器控制系统的设计师们意识到只有采用更高性能并且集成度更高的控制器芯片才能够设计出具有突破意义的产品来，因此在二十世纪九十年代当单片机生产技术和使用方法得到大规模的普及之后，各行各业的电子设计师们开始了对单片机系统的开发，其中在智能散热器控制系统领域，设计师们将以往的逻辑门电路或者cpld等一些主控器进行剔除，接着将微处理器芯片进行嵌入，通过程序代码的编写和编译并烧写，这样就使得智能散热器控制系统具有了一定程度的智能意义，因为它将设计师的思想换算成软件代码并下载到了微处理器芯片中进行对智能散热器控制系统中其他模块的驱动，实现具有一定智能化的操作。另外通过单片机等微处理器的嵌入，能够更好的实现智能散热器控制系统与用户之间的交互，由于单片机等芯片具有几十个甚至上百个管脚，因此能够实现更多模块的驱动。本次毕业设计就将以C51单片机来作为主控器，设计一款能够突破现有产品性能，改进目前相关产品所存在的普遍缺点，并且能够通过软硬件的不断优化，将控制系统的功耗降到最低。
智能散热器系统的国内外发展现状
国内外大多数企业已经普遍掌握了生产制造中高以上性能的智能散热器控制系统产品，但一些具有高端性能的智能散热器产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对智能散热器控制系统进行研究，不但在硬件上更在软件上寻找突破口，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建智能散热器系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
本文主要研究内容
本次论文结构安排如下：
第一章为论文设计的绪论部分，对智能散热器系统的发展背景以及发展现状做了简要介绍，并通过将国内外相关企业、研究小组对该系统的实现程度进行了对比，最终确立了本文的研究目标和指标。
第二章对控制系统的总体设计方案进行了设计，主要对控制系统所使用的控制器、液晶屏、传感器以及其他一些所需器件进行了简要介绍，为下文的软硬件电路设计做了铺垫。
第三章为智能散热器控制系统的硬件电路设计章节，对51单片机最小系统以及外围电路的详细原理图进行了设计。
第四章为智能散热器控制系统的软件部分设计，通过对主程序以及子程序的流程图分析来描述系统的设计思路，下列为本课题将要实现的功能和目标：
1、采用C51单片机作为主控器件，并通过C语言进行程序开发；
2、使用价格低并且显示效果良好的LCD1602液晶屏作为显示模块；
3、采用+5V直流电压进行系统供电。
4、具有温度采集功能；
5、在自动挡模式下，风速大小根据温度而自由调整；
6、在人工档模式下，风速大小受人工设定；
7、可通过红外遥控器操纵控制系统。
方案选择及元器件介绍
系统主控芯片的选取
为了实现本文所有的设计指标，必须得对控制系统的主控器芯片进行一个全方位的考核，这不仅仅涉及到它的性能和功能等方面，还要对它外形封装以及管脚数量等情况进行仔细对比。通过对目前微处理器市场上多款常用的器件查阅和学习，最终从中选择出了430单片机以及51单片机两种器件进行全面对比，从而选择出其中一个来进行控制系统的设计。
目录
一、 引言 1
（一） 智能散热器的发展背景 1
（二） 智能散热器系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 系统主控芯片的选取 3
（二） STC89C51单片机介绍 4
（三） DS18B20传感器概述 4
（四） 红外遥控发射与接收模块 5
（五） 散热器驱动电机介绍 6
（六） LCD1602型液晶屏介绍 6
三、 硬件系统设计 8
（一） 智能散热器系统的硬件结构框图设计 8
（二） 最小系统设计 8
（三） DS18B20传感器电路设计 9
（四） 红外遥控接收头电路设计 10
（五） 散热器驱动电路设计 10
（六） 液晶屏电路设计 11
四、 软件系统设计 13
（一） 智能散热器系统的软件工作流程设计 13
（二） DS18B20传感器工作流程设计 13
（三） 红外遥控信号接受工作流程设计 14
（四） 散热器加减风速驱动流程设计 15
（五） 液晶屏显示流程设计 15
1. 写指令流程 15
2. 写数据流程 16
五、 硬件调试 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
/> （一） 硬件调试 17
（二） 问题总结 17
总 结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
智能散热器的发展背景
本文将要介绍一种通过51单片机作为主要控制器来实现的一款智能型智能散热器控制系统，这款系统的实现将突破目前市面上相关产品的平均性能，并且在功能上将得到较大的扩展。
图1智能散热器
智能散热器系统已经在人们的生产生活中出现了较长一段时间，起初在单片机技术还未成熟并推向使用前，逻辑电路以及cpld等一些具有逻辑运算功能的芯片在控制届大行其道，是大多数控制系统的首要选择，通过这些具有简单运算功能的芯片能够实现一些常见的按键检测、报警器驱动以及数码管显示等功能，这一时期的智能散热器控制系统已经具有了一些简单的功能设置、报警信号发出以及测量参数显示等基本功能，但是离今天以单片机等微处理器作为主控器的智能散热器控制系统还具有相当大的一段距离，无论是在功能还是用户使用体验上，都不能最大满足用户的需求。在这一现状下，智能散热器控制系统的设计师们意识到只有采用更高性能并且集成度更高的控制器芯片才能够设计出具有突破意义的产品来，因此在二十世纪九十年代当单片机生产技术和使用方法得到大规模的普及之后，各行各业的电子设计师们开始了对单片机系统的开发，其中在智能散热器控制系统领域，设计师们将以往的逻辑门电路或者cpld等一些主控器进行剔除，接着将微处理器芯片进行嵌入，通过程序代码的编写和编译并烧写，这样就使得智能散热器控制系统具有了一定程度的智能意义，因为它将设计师的思想换算成软件代码并下载到了微处理器芯片中进行对智能散热器控制系统中其他模块的驱动，实现具有一定智能化的操作。另外通过单片机等微处理器的嵌入，能够更好的实现智能散热器控制系统与用户之间的交互，由于单片机等芯片具有几十个甚至上百个管脚，因此能够实现更多模块的驱动。本次毕业设计就将以C51单片机来作为主控器，设计一款能够突破现有产品性能，改进目前相关产品所存在的普遍缺点，并且能够通过软硬件的不断优化，将控制系统的功耗降到最低。
智能散热器系统的国内外发展现状
国内外大多数企业已经普遍掌握了生产制造中高以上性能的智能散热器控制系统产品，但一些具有高端性能的智能散热器产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对智能散热器控制系统进行研究，不但在硬件上更在软件上寻找突破口，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建智能散热器系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
本文主要研究内容
本次论文结构安排如下：
第一章为论文设计的绪论部分，对智能散热器系统的发展背景以及发展现状做了简要介绍，并通过将国内外相关企业、研究小组对该系统的实现程度进行了对比，最终确立了本文的研究目标和指标。
第二章对控制系统的总体设计方案进行了设计，主要对控制系统所使用的控制器、液晶屏、传感器以及其他一些所需器件进行了简要介绍，为下文的软硬件电路设计做了铺垫。
第三章为智能散热器控制系统的硬件电路设计章节，对51单片机最小系统以及外围电路的详细原理图进行了设计。
第四章为智能散热器控制系统的软件部分设计，通过对主程序以及子程序的流程图分析来描述系统的设计思路，下列为本课题将要实现的功能和目标：
1、采用C51单片机作为主控器件，并通过C语言进行程序开发；
2、使用价格低并且显示效果良好的LCD1602液晶屏作为显示模块；
3、采用+5V直流电压进行系统供电。
4、具有温度采集功能；
5、在自动挡模式下，风速大小根据温度而自由调整；
6、在人工档模式下，风速大小受人工设定；
7、可通过红外遥控器操纵控制系统。
方案选择及元器件介绍
系统主控芯片的选取
为了实现本文所有的设计指标，必须得对控制系统的主控器芯片进行一个全方位的考核，这不仅仅涉及到它的性能和功能等方面，还要对它外形封装以及管脚数量等情况进行仔细对比。通过对目前微处理器市场上多款常用的器件查阅和学习，最终从中选择出了430单片机以及51单片机两种器件进行全面对比，从而选择出其中一个来进行控制系统的设计。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzdq/664.html
