-机电工程学院-电子信息工程-笔记本电脑的智能散热底座设计与制作.doc
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大庆师范学院本科毕业论文大庆师范学院本科生毕业论文笔记本电脑的智能散热底座的设计与制作学 院 机电工程学院 专 业 电子信息工程 研 究 方 向 电子技术 学 生 姓 名 周明慧 学 号 1507110314 指导教师姓名 郭险峰 指导教师职称 讲师 2019年 5月 7 日III摘 要本设计利用传感器检测技术,经过温度传感器实时的采集笔记本电脑的温度参数,并通过显示屏同步显示出温度参数,为实现设计的智能化,可根据需求设定电脑的温度控制值,当温度大于控制值,笔记本底座将自动开启散热功能,并根据当前的温度通过PWM智能控制当前风扇的转动,温度越高,风扇转动就越快,不光完成了散热的智能自动化,同时还起到了节能的作用。关键词:散热底座;温度传感器;显示屏;PWM控制33AbstractThis design will be supported achieve the required functions. In order to realize the intellectualization of the design, the temperature control value of the computer can be set according to the requirement. When the temperature is greater than the control value, the laptop base will automatically turn on the heat dissipation function, and according to the current temperature, the laptop base will be intellectualized through PWM. Controlling the current fan rotation, the higher the temperature, the faster the fan rotation, not only realizes the intelligent automation of heat dissipation, but also plays an energy-saving role.Keywords: heat dissipation base; temperature sensor; display screen; PWM control目 录第一章 绪论11.1 课题背景11.2 课题意义1第二章 笔记本智能底座整体设计32.1 研究内容32.2 系统方案设计32.3 器件选型42.3.1单片机选型42.3.2温度传感器选型42.3.3显示器选型5第三章 笔记本智能底座硬件系统63.1 单片机最小系统63.1.1STC12C5A60S2单片机63.1.2晶振电路73.1.3复位源电路83.1.4电源电路83.2 液晶显示模块93.3 温度传感器模块103.4 按键电路113.5 报警电路123.6 电机驱动模块13第四章 笔记本电脑智能底座软件系统154.1 软件开发环境154.2 软件主程序154.3 液晶屏显示软件流程图164.4 温度传感器采集软件系统17第五章 笔记本电脑智能底座调试19第六章 结论22参考文献23附 录1电路原理总图24附 录2源程序25 大庆师范学院本科毕业论文第一章 绪论1.1 课题背景在新社会、新科技的推动下,笔记本电脑因其体积玲珑轻薄,便于携带,并且它的性能基本具备了台式电脑的功用,是年轻一代比较青睐的新型设备,使得笔记本电脑行业竞争日益激烈。笔记本电脑的底座设计不断的更新换代,但本质也都主要围绕在底座良好的散热功能上。因为笔记本电脑在使用过程中内部会不断产生热量,假定这些热量不能及时扩散到外面,会降低笔记本电脑的运行效率、反映速度以及加速使用寿命,更严重笔记本当场罢机,这样给用户带来极大的不便1。传统的散热底座结构简单,功能单一,噪音大,散热能力不足,因此笔记本电脑的底座散热问题引起人们的高度重视。笔记本电脑底座主要用来散热,为此市场上的底座散热器层出不穷。其中流线型散热底座是由贝尔金推出,该散热底座是为量身定做的,采用特有的波浪设计,且前后配备有防滑胶体,中间位置下陷,形成中央散热通道,可以让用户在办公桌或者沙发上轻松享受笔记本电脑带来的无尽乐趣2。而智能温控散热底座能够很好的完成底座散热的温度智能控制,能够自动检测温度,当温度过高能够自动驱动散热底座风扇,并结合PWM 脉宽调制,智能控制风扇的风速,从而达到节能效果的同时,还具有良好的人性化效果3。尽管这样,人们还不仅仅沉醉在取得的原有成绩上,仍然不断的探索和改善笔记本散热底座,并使其不断的向着智能化和智能优化控制系统的方向发展,做到迎合用户全面性、稳定性的散热底座需求,进而减少驱动风扇产生的噪音,满足节能减排的目的。近年来,市场上推出一款新型的笔记本电脑底座,该新型底座能够自动探测温度,并自动驱动风扇且风扇的转速还能根据探测到的温度变化而改变风扇的转速,另外还配备专用的电源减少电脑主板的耗电负担性4。此外为了让该散热底座便以携带,底座的位置可自主调节同时通风口也可自主选择,增设的小音响可掩盖住风扇转动的低噪音,从而提升散热底座的兴味。1.2 课题意义针对传统散热器表露的局限性,为了提升笔记本电脑的散热能力,设计一款高性能的笔记本电脑智能底座。该智能底座可智能化、自动化完成控制设计功能。为了让人们及时获知散热量,系统能够自动采集笔记本电脑散发出来的热量并显示出来。为了让笔记本电脑的散热智能管制,系统能够自动判断采集的温度是否能威胁笔记本电脑性能,如果达到威胁电脑本身性能时,系统立即驱动风扇来扩散热量,直到为安全热量时切断风扇电源停止转动,达到驱散热量的同时,也大大减少风扇工作的噪声。由此该智能底座是一种增强型散热器,给笔记本电脑完备的散热体验,定会受到广大群众的青睐。第二章 笔记本智能底座整体设计2.1 研究内容笔记本电脑的散热问题,一直困扰着消费者,为完善笔记本电脑因温度过高而出现死机等现象。所以设计一种笔记本电脑智能底座,用来为笔记本电脑散热。维持笔记本电脑的长时间运转,且延伸笔记本电脑的应用寿命。以单片机为笔记本电脑智能底座的控制核心,经过温度传感器来采集笔记本电脑的工作温度,具有温度控制功能,可设置一个合适的笔记本电脑工作温度,为方便使用者随时观察,笔记本电脑当前的工作温度和设置的温度控制值,将通过液晶屏来实现信息的显示。当温度高于适宜温度范围时,将发出高温报警提醒。且智能底座能通过PWM波控制功能来开启风扇转动,加速当前的空气流动,达到散热的目的,直到笔记本电脑的温度降到合适的温度范围内,才停止风扇转动。从而完成笔记本电脑的自动智能散热控制。2.2 系统方案设计根据对笔记本电脑智能底座的设计功能以及相关器件进行选型后,实物制作将主要包括6个部分组成,分别为单片机主控器部分、温度传感器部分、设置按键部分、显示部分、风扇控制部分、声音报警部分。笔记本电脑智能底座的设计框图如图2-1:图2-1 系统结构设计框图笔记本电脑智能底座以单片机为控制处理器,使用温度传感器采集笔记本电脑的温度值,处理器利用单总线通信协议从温度传感器中读取采集的温度值。利用液晶屏显示温度参数值,处理器通过SPI通信方式,把传感器采集的温度值显示在液晶屏界面上。利用按键设置温度控制值,当前温度大于设置的控制阀值时,处理器将控制蜂鸣器发出报警信号,并通过单片机的PWM波控制功能,输出不同的电压值,给直流电机驱动,直流电机驱动也利用PWM波控制功能来控制风扇的转动速度。温度越高时PWM占空比就越大,风扇的转动速度就越快。2.3 器件选型2.3.1单片机选型方案一:MSP430系列单片机,属于16位的低功耗混合信号处理器,在运算速度和处理能力(具有精简指令集结构和丰富的寻址方式)较好,在超低功耗这块,有着极大的优势,其最低功耗只有 0.1uA。但指令所需占的空间较大,且相关的资料较少,资料查找比较困难和麻烦,主要适用在一些对功耗要求非常低的工业场合。方案二:51系列单片机,该系列单片机是比较经典的系列。最主要的是该单片机在应用中是最容易上手的单片机。特别是51系列单片机中的STC12C5A60S2是当前较为主流的单片机,该单片机是在8051上进行改良的,也属于低耗(当然相比MSP430的低功耗要差点)快速型单片,内部闪存大。相对其它的单片机,该单片机对开发过程中的设备要求低,在开发速度和时间上有着优势,且有良好的程序加密功能。从上面对两种单片机进行分析,最后根据在满足需求和性能的要求前提下,选用对开发设计要求低的STC12C5A60S2单片机为主控制器。2.3.2温度传感器选型方案一:pt100温度传感器,是一种热电阻温度传感器,具备温度检测的同时还能对环境中的湿度进行检测,由传感器和信号转换器组成,性能良好,适用于污染比较严重的环境中使用。方案二:ds18b20温度传感器,是一种数字型温度传感器,采纳单总线的控制形式,电路设计简单,与单片机的使用非常的方便,传感器的封装多样化,且有防水和不防水两种类型可选择,体积小,检测精度高。根据需求,只需检测温度,因此选择电路设计简单,且利用便利的防水型ds18b20温度传感器来实现温度的采集。2.3.3显示器选型方案一:LED显示屏,主要由多个会发光的二极管组成的显示屏,比较于LCD显示屏的功耗愈加的低,且LED的显示颜色非常的亮丽和鲜艳,因此在不同环境光照强度下,都能将内容显示的很清楚,同时也使得价格相对比较贵,主要适用于对视觉效果要求高的显示装置中。方案二:LCD显示器,主要是由液态晶体,组成的液晶显示屏,颜色的显示上没有LED丰富,但液晶屏的特点是显示稳定、亮度均匀,成本比LED屏要低,适用寿命更加的长,且对眼睛的伤害会较小,起到了眼睛保护的作用,因此主要适用于对显示的视觉效果要求不是很高的显示装置中。分析后,散热底座设计对显示的视觉效果要求不高,因此选择低成本,同时对眼睛伤害较小的LCD液晶屏为显示屏幕。第三章 笔记本智能底座硬件系统3.1 单片机最小系统3.1.1STC12C5A60S2单片机单片机实则是一种对集成电路芯片的统称。是将如处理器、存储器、中断、定时器等等功能的微小元件集成在一块较小的硅片上。最后形成一个类似具备计算机系统功能的特许计算机。单片机结构框图如图3-1:图3-1 单片机结构框图笔记本电脑智能底座设计,选用51内核单片机,51单片机是指一切对8031指令系统相兼容的单片机。STC12C5A60S2的引脚图如下图3-2所示:图3-2 STC12C5A60S2引脚笔记本电脑智能底座设计,将选用在8051单片机基础上进行改良的STC12C5A60S2单片机。不但继承了其全部的优良性能,同时能对其进行大量的优化和完善。STC12C5A60S2单片机有着高性能,低功耗, 高运速等特点5。 (1)属于增强型的CPU。(2)单片机的工作电源范围广3.5至5.5伏。(3)集成的专业复位电路,具备外部掉电检测电路。(4)超过1K的随机存储器,有10位高精度的数模转换功能,且转换速度快。(5)通用的IO控制口,准双向口/弱上拉可设置的模式共有四种。(6)具有带电可擦可编程只读存储器,不光能对掉电数据进行维护,同时能够独一设备上已存在信息,进行重新的编写。(7)时钟源,当单片机电源为3.3伏时,振荡频率为8至12MHz,电源为5伏时,振荡频率为11至17MHz。(8)四个定时器,三个时钟输出口,两组串口通信控制引脚,具备外部中断,两路可调控制的PWM波。3.1.2晶振电路晶振电路对单片机系统而言,相当这个单片机系统的心脏。单片机系统需要的最基本的时钟信号,则是由晶振来提供的。单片机的晶振电路一般由,位于单片机内部的震荡电路中的反相器,以及在外部衔接晶振和电容、电阻等组成。反相器的特点是当输入电平为低时,则输出的为高电平,反之输入的则为高电平时,则输出的则为低电平。原理上来说电容的容量越小,储存相同电量是的电压就越大,如电容的取值过大,会影响电容的充电时间,从而可能导致单片机系统电路无法起振。晶振对电容也具有要求,实际应用中,晶振所接电容的有效值不能比当前的晶振负载电容还大(不能超出晶振的负载能力)6。晶振电路系统如图3-3所示:图3-3 晶振电路根据资料查找和对系统的计算,将采用两个20PF的电容C2和C3,以及一个11.0592MHz的晶振Y1,与单片机系统的两个反相器X1、X2进行连接,实现单片机控制系统的晶振电路设计。之所以晶振,不选择整数的12MHz,而是采用了11.0592MHz,是为了让系统的运行过程中得到一个更为精准的通信频率。3.1.3复位源电路单片机中的复位电路有好几种方式(如:系统复位、上电复位等),复位电路将使用按键复位结合上电复位相设计而成。当单片机系统出现数据问题、或者需要把系统的当前状态恢复为初始状态时等等,都需要利用复位按键通过复位电路来实现系统复位。复位电路图如图3-4所示:图3-4 复位电路如图3-4所示,复位电路由复位按键、电容、电阻以及芯片上的RST控制引脚组成,通过改变RST控制引脚的高低电平来触发复位,低电平触发有效。在电容充满电,按键K4没按下时RST输出为高电平,当按键K4被按下的时候,此时RST引脚处于一个接地的状态,因此RST引脚将输出一个高电平来完成复位触发。3.1.4电源电路主控制器51单片机STC12C5A60S2的工作电源为5伏电源。因此需设计一个电源电路来使单片机获得5伏电源。电源获取电路设计如图3-5所示:图3-5 电源电路考虑到电脑和充电宝所能输出的,电源电压都为5伏,且二者在日常生活中都使用广泛和操作方便,因而笔记本电脑智能底座控制系统,将设计一个5伏的电源电路,通过USB/数据线来完成单片机电源的供给。可以看出利用一个5伏的电源座来连接外部通过数据线所提供的电源。当电源连接到电源座的时候,可通过对电源开关进行轻微的按下,便能使外部的5伏电源进入到单片机系统,单片机通过内部编写好的代码,控制系统的正常运行。3.2 液晶显示模块笔记本电脑智能底座设计与制作,需要设计一个显示电路,显示当前采集到的温度值以及设置的温度控制值等信息。LCD液晶屏是目前市面上使用较为广泛的显示器件,市面上的基于单片机的LCD液晶屏主流器件有字符型LCD1602和汉字型LCD12864两款。区别在于LCD12864既能显示字符还能显示汉字,而LCD1602只能显示出字符。但显示参数为单独的字符显示,因此根据设计的显示需求和性价比,选择LCD1602液晶屏为显示模块。LCD1602是一种专门用来显示数字、符号、字母等,其控制器大都为HD44780。1602是单5伏电源电压供给显示屏,可靠性强且低功耗,与 51单片机有着良好的适配性,能为系统的设计带来便捷。液晶显示屏LCD1602的实物如图3-6所示:图3-6 液晶显示屏LCD1602-J实物液晶显示屏LCD1602有IIC通信和SPI通信两种类型,而为了简化液晶屏与单片机之间的引脚连线,将采用SPI通信的液晶屏LCD1602-J来完成显示设计,如下图,只需通过3个SPI通信控制引脚便能实现检测数据的读取与显示,这里将SPI通信引脚的CSB连接到处理器的控制IO口P22,SDA引脚连接到处理器的控制IO口P21,SCL引脚连接到处理器的控制IO口P20,液晶屏的电源控制引脚分别接5伏输入电源的正和负。液晶屏LCD1602-J和单片机的连接电路如图3-7所示:图3-7 液晶显示屏LCD1602-J电路3.3 温度传感器模块在所有的环境参数的测量中,温度的测量是最基本的一个参数测量,因此对温度进行检测的器件在市场上的供应量也是最大的,各种类的温度传感器都有,笔记本电脑智能底座的设计中为了方便电路的设计和操作简单,选用一线式接口的DS18B20温度传感器来完成温度参数的测量7。一线多点的特性,让使用者在对多个点的温度同时进行测量时大大的提高了测量的工作效率。且使用者能够定义非易失性温度报警设置,能适应各种工农业系统的温度测量以及对恒温的控制需求。应用的DS18B20封装实物图如图3-8所示:图3-8 温度传感器DS18B20实物图3-7上可以看出有英文字的这一面也就是平的一面从左至右1号引脚为模块GND(负极),2号引脚为DQ(通讯引脚),3号引脚为VDD(正极)。在实物来接的时候一定要注意正负引脚的连接,如果正负引脚连接反了就可能会将该模块烧坏。因此在通电的时候,如果发现传感器立马发热则有可能是连接反了,要即刻断电。DS18B20温度传感器和单片机的衔接电路设计如图3-9所示:图3-9 温度传感器DS18B20电路如图3-9所示DS18B20模块的电源正负端接控制系统的正5伏和地,数据端口连接单片机的P23控制引脚。处理器利用单总线通信方式从P23控制引脚读取采集的温度值。温度传感器DS18B20的存储器包含了高速暂存器和可电擦除RAM,存储器能完好的确定一线端口的通信,当须要进行温度测量时,先让总线控制器发出测量指令,而后把检测的温度数据以字节的模式存储到高速暂存器的温度寄存器中8。这是一个从初始化到写时序再到读时序,最后将采集的数据通过单片机转换为实际的数字温度值的一个过程。3.4 按键电路为了能对笔记本电脑的温度控制更加的方便和灵活,笔记本电脑智能底座的设计中将利用三个按键来完成按键电路设计。使用者能够依据实际的运用需要,利用按键设置当前的温度控制值。按键实物如图3-10所示:图3-10 按键实物将利用这三个按键来完成温度控制值的加减设置,K1、K2、K3这三个按键的一端接到地,另一端分别连接到处理器的P04、P05、P06控制引脚。K1按键用来进入参数设置界面,K2按键用来上调当前温度控制参数,K3按键用来下调当前温度控制参数,使用时通过按下按键,改变当前的控制引脚的电平来完成按键控制。按键和单片机的衔接电路图如图3-11所示:图3-11 按键电路3.5 报警电路笔记本电脑智能底座的设计中,需要具有声音报警性能,因此将利用一个蜂鸣器来完成声响报警电路的设计。当检测笔记本电脑在使用过程中的温度大于设置的控制值时,将通过蜂鸣器发出报警提醒。蜂鸣器实物如3-12所示:图3-12 蜂鸣器实物声音报警电路设计将配合SS8550三极管放大电路来完成报警工作,如电路图所示,蜂鸣器连接到三极管,而后经过主控制器控制三极管来驱动蜂鸣器工作,当温度超出控制值时,主控制器就会通过P32控制引脚输出一个低电平给SS8550三极管,此时三极管就会被导通,从而驱动蜂鸣器发出响声。蜂鸣器报警电路设计如图3-13所示:图3-13 报警电路3.6 电机驱动模块笔记本电脑智能底座的设计与制作中,需要对当前的笔记本电脑温度进行控制,需要利用电机驱动控制风扇来完成,目前常用的电机驱动主要有两种分别为L298N和L9110,前者的驱动功率和工作电压范围都比后者要大,但考虑到只需驱动风扇的启动,且功率不大,因此将选用控制和操作都相对比较简单的L9110直流电机驱动和风扇来实现温度的控制,使用的L9110模块是一款双芯片的电机驱动9,工作电压在3到12之间,与单片机的连接和控制比较容易,且模块上的控制管脚设置有高压保护功能。电机驱动L9110模块实物如图3-14所示:图3-14电机驱动模块L9110实物当温度小于按键设置的最低阈值75摄氏度时,单片机控制P1.6和P1.7输出高电平,此时电机没有电压输出,停止转动,当温度大于第一个设置值小于第二个设置值时,此时控制P1.6输出一个低电平此时风扇1转动,当温度大于第二个设置值时,此时控制P1.6 HE P1.7同时输出低电平,两个风扇同时转动。直流驱动和单片机的连接电路如图3-15所示:图3-15直流驱动和单片机的连接电路第四章 笔记本电脑智能底座软件系统4.1 软件开发环境单片机系统运行,需要编写程序驱动单片机系统和相关模块的运行。对系统进行软件设计主要用到的开发环境有电脑、软件开发平台以及软件编程语言,电脑作为整个系统开发的基础工具,贯穿整个课题的设计,开发平台和编程语言是根据系统开发所使用的单片机来确认的,如笔记本电脑智能底座设计使用的单片机为STC12C5A60S2,此单片机的软件开发平台为Keil410,因此软件设计的驱动程序编写也是建立在Keil4这个软件开发平台下完成,编程语言采用在校所学的软件编程语言C语言,来配合Keil4平台完成功能设计程序代码的编写。4.2 软件主程序系统程序的运行首先从主程序开始,先进行系统初始化,而后扫描并判别按键是否被按下,如果有按下就执行按键功能对温度的控制值进行修改,同时在液晶屏上显示出修改的温度值。温度参数修改完成后,从传感器中读取采集的温度值,与设置的温度控制值进行运算相比,比较后如果采集的温度值大于设置的温度值,蜂鸣器就发出报警信号,并根据当前读取的温度值,利用PWM波输出不同的电压值,控制风扇开启并完成相应的风扇转速控制。如图4-1所示:图4-1 系统软件主流程4.3 液晶屏显示软件流程图LCD1602-J显示模块数据显示通信协议将使用SPI通信。SPI通信有三个通信引脚一个为CS片选引脚,一个为SCL时间通信引脚,一个为SDA数据通讯引脚。数据通信引脚有两种模式一种为MOSI模式一种为MISO模式,MOSI的中文名字为主机输出从机输出,MISO的中文名字为主机输入端从机输出。液晶屏显示数据时,是从单片机发出数据,液晶屏接收数据然后在显示,其中单片机为主机,液晶屏是从机,因此在这里SDA数据通信引脚将使用MOSI的SPI通信模式。液晶屏使用SPI串口接收数据时,每次接收一位,一次数据接收为8位,当8位接收完毕后,此时寄存器内部会发出数据已满的信号,此时,从新开始第二次8位数据接收。当接收到的数据为'0'时,这时所有的数据全部接收完成。如图4-2所示:图4-2液晶屏SPI通信显示软件流程当程序运行到液晶显示参数的控制代码时,需要先设置好第一个字符数据在液晶屏上显示的地址坐标位置信息(地址为二维,x轴和y轴,x取值为0-15,y轴取值为0和1), 位置信息设置好之后判断此刻单片机传输给液晶的数据值,当数据值不等于字符串结束符'0'时,把此刻的数据利用写数据函数通过SPI通信时序协议把数据传送到液晶屏的临时寄存器中保存,液晶屏寄存器每次数据采集都是采集8位(一个英文字符),8位数据采集完毕之后,此时寄存器就会发出寄存器满的标志位,当LCD1602-J模块检测到该标志位时,就结束数据采集,进行下8位数据采集。当单片机发送给液晶屏的数据等于'0'时,此时表明字符串传输结束,并退出该函数,返回主函数运行其他代码。4.4 温度传感器采集软件系统笔记本电脑智能底座控制系统需要根据实时采集的温度值,然后根据当前的温度反馈控制风扇来进行温度调节,所以先要通过温度传感器来采集温度值。采集温度流程图如图4-3所示: 图4-3 温度采集软件流程通过Get18B20Temp()函数并利用单总线的通信时序来完成从温度传感器中获取温度,单片机首先从总线发送传感器复位信号,如果传感器复位完成之后就发返回0,如果复位没有完成则返回为1,当复位完成之后然后在通过总线利用写字节函数发送跳过ROM操作以及读命令,命令发送完毕之后,传感器接收到命令就会做出反应,然后通过读取数据函数分别读取8位低字节数据和8位高字节数据,并把两个数据合成为一个16位的数据,接着把这16位数据分离出温度的整数部分和小数部分。第五章 笔记本电脑智能底座调试该调试主要是针对实物上的硬件模块来进行,把相关的模块电路都弄好后,先看电源是否焊接正确,防止出现正负焊反,可利用电路检测工具来检测电路中的焊接点,防止电路出现不必要的开路以及短路,保证整体电路的合理,利用排针插入的器件,需要确认插入的电源正负引脚以及各个控制引脚,防止出现器件不能正常工作,同时也防止器件出现烧坏等现象的发生11。在Keil软件里完成相关出现的编写后,将便写好的程序编译为机器能执行的代码,在编写的过程中Keil平台能对编写的C语言程序进行报错,经过对相应的报错点进行修改和矫正。当然也可以利用Keil软件提供的模仿功能来完成系统硬件运转包括相关指令的模拟,并且指令和对应的运行状态都能在软件界面进行显示,方便调试人员的观察,通过对模拟运行的结果来确认编写的程序是否正确。接着将编写编译好的hex文件,应用相关串口模块和数据线,从电脑软件中下载到控制系统的单片机中,使用的单片机为STC12C5A60S2,单片机上的P30、P31引脚为串口控制引脚,因此通过P30、P31引脚便能将编译好的hex文件下载到实物的单片机中,当在联合调试的过程中,实现的实物功能和预期的功能有所区别时,就要进行修改和矫正直到实现预期功能和要求。制作完成之后进行实物测试第一步:用5伏的充电宝给系统供电,此时LED灯亮,同时显示当前的温度,和上次设置的温度控制的两个参数值。如图5-1所示:图5-1 运行界面第二步:利用3个按键自由设置两个温度控制值,分别设置为31度和37度,如图5-2所示:图5-2 按键设置温度控制值第三步:使用打火机来烧烤温度传感器,此时温度提高,当温度大于37度时此时两个风扇同时转动,如图5-3所示:图5-3 两个风扇同时启动降温第四步:移开打火机之后温度慢慢下降,当温度下降到一个温度和第二个温度之间时,此时只有一个风扇转动。如图5-4所示:图5-4 一个风扇降温第五步:温度持续下降,当温度下降到比一个温度设置值还低时,此时,两个风扇都停止转动。如图5-5所示:图5-5 两个风扇都不转动经过测试,本系统制作笔记本电脑的散热底座设计符合设计要求。第六章 结论针对笔记本电脑散热这一常见问题,设计了笔记本电脑智能底座,用来为笔记本电脑及时散热。以单片机为笔记本电脑智能底座的控制核心,通过温度传感器来采集笔记本电脑的工作温度,具有温度控制功能,可设置一个合适的笔记本电脑工作温度,为方便使用者随时观察,笔记本电脑当前的工作温度和设置的温度控制值,并通过液晶屏来完成信息的显示。当温度高于设置的温度范畴时,将发出高温报警提醒,同时智能底座将利用PWM波控制功能来开启风扇转动,加速当前的空气流动,达到散热的目的,温度越高风扇的转速就越快。当笔记本电脑的温度低于设置的温度控制值,才停止风扇转动。从而完成笔记本电脑的自动智能散热控制,以及延长笔记本电脑的使用寿命。参考文献1 安万里等. 基于 MCU 的笔记本散热底座智能温控系统J.电子设计工程.2013,21(15):84-87.2 叶露等. 新型笔记本电脑散热器设计J.科技创新.2015,21(9):52-53.3 王勇.基于51系列单片机的无线智能温控系统设计J.电子测试.2009.13(10):22-24.4 肖红生. 流线型散热底座笔记本的贴心“伴侣”J.软件透视.2017,12(1):22-23.5 程国钢,文坤,王祥仲,尹辉.51 单片机常用模块设计查询手册. 北京清华大学出版社,20166 钟炎平. 电力电子电路设计M. 武汉:华中科技大学出版社,2010.7 李毅,余少群,周步洲.基于DS18B20的测温系统的设计J.电子技术,2009(01):31-33.8 赵跃齐.基于单片机的智能温控系统的设计与实现J. 计算机测量与控制,2009,17(4):490-4929 孙源文基于单片机的直流电机控制J科技信息,2010(35):36-3610 徐爱钧, 彭秀华. 51单片机高级语言 C51 环境编程与应用J.电子工业出版社 2003, 228-241.11 阎石.数字电子技术基础(第5版)M.高等教育出版社,2010.附 录1电路原理总图附 录2源程序void main(void) EA=1;Sys_Init();/系统初始化 while(1) KeyDriver();if(step=0&&flag500ms=1)flag500ms=0;refreshTemp(); void KeyAction(unsigned char keycode) if(keycode = 0x25) /向左键,向左切换设置位 InputSetStep();showInit();Showstep();if(step=0)eepromprogram(); else if (keycode = 0x26) /向右键,向右切换设置位 if(step!=0)NumberUpAcktion(); else if (keycode = 0x27) /回车键,切换运行状态/保存设置 if(step!=0)NumberDownAcktion(); else if (keycode = 0x28) /向右键,向右切换设置位void refreshTemp()unsigned char tempace=0;res = Get18B20Temp(&temp); /第一个DS18B20读取当前温度Start18B20(); /启动DS18B20 if (res) /读取成功时,刷新当前温度显示 intT = temp >> 4; /分离出温度值整数部分 decT = temp & 0xF; /分离出温度值小数部分 decT = (decT*100) / 16; /二进制的小数部分转换为1位十进制位 str0 = intT % 100 / 10+ 0x30;str1 = intT % 10+0x30;str2 = '.'str3 = decT % 100/10+0x30;str4 = 'C'str5 = '0' Lcd1602ShowStr(6, 0, str);if(intT<setValue5&&intT<setValue6)led6=1;led7=1;buzzer=1;if(intT>setValue5&&intT<setValue6)led6=0;led7=1;buzzer=1;if(intT>setValue6)led6=0;led7=0;buzzer=0;void eepromprogram() /把需要保存的数据一次性写到12C5A60S2的内置eeprom中,在按键扫描函数中调用str0 = setValue1 % 1000 / 100;str1 = setValue1 % 100 / 10;str2 = setValue1 % 10;str3 = setValue2 % 1000 / 100;str4 = setValue2 % 100 / 10;str5 = setValue2 % 10;str6 = setValue3 % 1000 / 100;str7 = setValue3 % 100 / 10;str8 = setValue3 % 10;str9 = setValue4 % 1000 / 100;str10 = setValue4 % 100 / 10;str11 = setValue4 % 10;str12 = setValue5 % 100 / 10;str13 = setValue5 % 10;str14= setValue6 % 100 / 10;str15= setValue6 % 10;Sector_Erase(AlarmAddresL);/擦除EEPROM扇区for(j=0;j<19;j+)Byte_Program(AlarmAddresL+j,strj);/EEPROM写入新的值void eepromreadbyte() /把上次保存的数据读出来为后面的修改做准备for(j=0;j<19;j+)strj =Byte_Read(AlarmAddresL+j); setValue1=str0*100+str1*10+str2; setValue2=str3*100+str4*10+str5; setValue3=str6*100+str7*10+str8; setValue4=str9*100+str10*10+str11; setValue5=str12*10+str13; setValue6=str14*10+str15; void showInit()str0= setValue5/10+0x30;str1= setValue5%10+0x30;str2= '.'str3= '0'str4= 'C'str5= '0'Lcd1