畢業設計基于單片機控制的筆記本散熱系統BasedonSTC89C52RCsingle-chipsmartnotebookradiator專業：班級學號：學生姓名：指導教師：二〇一三年五月摘要隨著電子技術的飛速發展，使筆記本電腦不斷的更新換代，功能越發完善，逐步走向“超極本”的行列，但是對于現流行的筆記本電腦而言，還是存在很多瑕疵的地方，如筆記本散熱問題，電池續航能力等；筆記本電腦發熱過大，散熱不足的問題時時刻刻引起消費者的關注，因為筆記本電腦散熱不足不僅直接影響著電腦的壽命的，還不符合現流行的低碳生活；針對散熱問題，本文設計了基于STC89C52RC單片機的智能筆記本散熱器；其基本散熱方式與普通散熱一致：采用吹風的方式，將筆記本熱量強制吹出，并引入低溫空氣，增加筆記本底部的空氣流動，從而使筆記本電腦得到優質的散熱效果。智能筆記本散熱器相對于與普通的筆記本散熱器而言，其具有低碳節能、溫度的時時提示、高溫聲光報警、自動控溫、散熱效果明顯且成本適中等特點，作為筆記本外設配件，智能筆記本散熱器在消費市場上具有巨大的潛力。關鍵詞：筆記本散熱STC89C52RC吹風智能ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofelectronictechnology，makethelaptopconstantlyupgrading，functionsmoreperfect，stepbysteptowardsaUltrabook，butfornowpopularlaptop，therearestillmanydefects，suchaslaptopheatdissipationproblem，batterylife，etc．；Laptopheatistoobig，theproblemofinsufficientheatallthetimecausetheattentionofconsumers，becauseofinsufficientlaptopheatdissipationnotonlydirectlyaffecttheservicelifeofthecomputer，alsodonotconformtothepopularlowcarbonlifenow；Accordingtoheatdissipationproblem，thispaperdesignedbasedonSTC89C52RCsingle-chipsmartnotebookradiator；Itsbasicoperatingmodeisconsistentwiththenormalheatdissipation：withthemethodofblowing，blowinglaptopheatforcedout，andtheintroductionoflowtemperatureair，increasetheairflowatthebottomofthelaptop，sothatthelaptopisgoodheatdissipationeffect．Smartnotebookradiatorforwiththeordinarynotebookradiator,ithaslowcarbonenergysaving,hightemperaturetemperaturealwaysprompt,soundandlightalarm,automatictemperaturecontrol,heatdissipationeffectisobviousandmoderatecostetc.,asthelaptopperipheralsaccessories,smartnotebookradiatorintheconsumermarkethashugepotential.Keywords:laptopcoolingairSTC89C52RCBlowAutomation目錄TOC\o"1-4"\uABSTRACT41引言11.1筆記本散熱器的概述1筆記本散熱器的組成1系統的研究背景11.2基于單片機的筆記本散熱器的概述22基于單片機的筆記本散熱器方案設計32.1系統設計32.2系統方案論證3單片機選型3溫度傳感器選型4顯示單元選型5電機的選型63基于單片機的筆記本散熱器的硬件設計73.1所需電子元件介紹73.1.1DS18B20溫度傳感器概述73.1.2LED八段數碼管概述83.1.3IRF9540NCOMS管概述10電源電路設計103.2.2STC89C52RC單片機最小系統設計11八段數碼管顯示電路12溫度傳感器和聲光報警電路12直流電機驅動電路14結論22參考文獻23致謝241引言1.1筆記本散熱器的概述筆記本電腦中，風冷依舊的主要的散熱方式，絕大數的散熱方式是：風扇+熱管+散熱板的組合。目前很多筆記本電腦采用鋁鎂合金的外殼，對散熱也起到了一定的作用。大家都知道，在筆記本電腦底部一般都有散熱通風口，或吸入或吹出，對筆記本電腦的散熱都非常重要。筆記本電腦在設計的時候也考慮到散熱問題，往往會用墊腳將機身抬高，但是在溫度過高的時候，就顯得比較勉強,于是筆記本散熱器的輔助作用就得到了重視。傳統筆記本散熱器工作方式是直接對著筆記本電腦底部吹散熱量，將筆記本熱量強制吹出，并引入冷空氣，增加筆記本底部的空氣流動，從而使筆記本電腦內部各發熱元件均得到散熱，有效保持內部的低溫工作環境，是有效降低筆記本電腦溫度的小裝置。筆記本散熱器的組成一、散熱器的材料當前市場主要產品使用的材料有兩種：金屬，塑料或者木質。金屬的導熱性好，但現在任何一款筆記本的底部都有防滑膠墊，和金屬散熱底座不可能緊貼在一起，所以金屬的導熱性能不能完全發揮出來。當然，金屬底座還是可以更好地將筆記本內散發出來熱量吸收并擴散出去。另外金屬一般比較重，而且由于制造時工藝要求較高，一旦做工不夠精細，極易成為傷人的利器。塑料材質一般比較輕便，硬度也較高，很多工程塑料的強度甚至超過金屬。二、散熱器的結構風扇型的散熱底座構造其實也不復雜，一般是由金屬或者塑料外殼加上內置的2--4個風扇構成，風扇的供電方案有通過筆記本USB接口供電以及外置電源供電兩種，有的產品還具有擴展多個USB口的功能。大多數筆記本電腦的散熱底座的風扇均采用吹風式設計，因為這樣可以最大限度的減少空氣擾動造成的影響，提高散熱效率。1.1.2隨著電子技術的飛速發展，使筆記本電腦不斷的更新換代，功能越發完善，逐步走向“超極本”的行列，但是對于現流行的筆記本電腦而言，還是存在很多瑕疵的地方，如筆記本散熱問題，電池續航能力等；筆記本電腦發熱過大，散熱不足的問題時時刻刻引起消費者的關注，因為筆記本電腦散熱不足不僅直接影響著電腦的壽命的，還不符合現流行的低碳生活；針對散熱問題，市場上也推出了形形色色的筆記本的散熱器；普通散熱器的效果很不明顯，其壽命短且不可控等特點讓消費者在使用時候感覺若有若無；散熱效果稍好點的品牌，價格卻比較昂貴，難以讓消費者接受。在此，介于以上提出的兩種散熱器，取出折中的方案，設計出基于單片機的智能筆記本散熱器；其基本散熱方式與普通散熱一致：采用吹風的方式，將筆記本熱量強制吹出，并引入低溫空氣，增加筆記本底部的空氣流動，從而使筆記本電腦得到優質的散熱效果。智能筆記本散熱器相對于與普通的筆記本散熱器而言，其具有低碳節能、溫度的時時提示、高溫聲光報警、自動控溫、散熱效果明顯且成本適中等特點，作為筆記本外設配件，智能筆記本散熱器在消費市場上具有巨大的潛力。1.2基于單片機的筆記本散熱器的概述一、散熱器的組成整體結構類似于普通散熱器，主要區別散熱風扇是采用香港德昌牌的380直流電機帶動單個大風扇旋轉，向筆記本吹風；在散熱器左上方，也就是筆記本散熱出口處，有溫度傳感器，用于檢測筆記本溫度，在散熱器右上方的也有溫度傳感器，用于比較室溫，散熱器的核心部件為單片機，單片機接收傳感器信號，進行數據處理后控制直流電機的運行并將溫度值通過LED八段數碼管顯示，在風扇葉出設有光電對管模塊，用于檢測風扇是否運行；此外，散熱器還具備聲光報警功能，在高溫或風扇堵轉時將產生報警。二、散熱器的優點總的來說，基于單片機的筆記本散熱器是一個閉環調節的調溫系統，通過溫度傳感器實時采集筆記本的溫度，將信號傳達給單片機，使得單片機做出反應，改變風扇轉速，進行有效的降溫，從而達到低碳生活，高效利用的效果；結合光電傳感器和溫度傳感器，對整個散熱器進行全面監控，如果發生超溫或風扇堵轉，單片機將立即做出反應，避免設備發生故障；而相比于普通散熱器卻只是開環的系統，對于系統安全方面的考慮和降溫的效果是遠遠不及基于單片機的筆記本散熱器的。2基于單片機的筆記本散熱器方案設計2.1系統設計本系統的設計思想為：利用兩個DS18B20溫度傳感器進行室溫的檢測和筆記本散熱溫度的檢測，兩個傳感器產生的數字溫度信號傳送至STC89C52RC單片機進行數據的處理；單片機對數據的處理結果做出分析判斷后，一方面，單片機將實時溫度用LED八段數碼管顯示；另一方面根據實時溫度，輸出相應信號，驅動直流電機的運行。在直流電機的控制方面，采用PWM脈寬調制方式來改變直流電機的轉速；電機帶動風扇的轉動與否通過光電傳感器進行檢測；系統設置了報警功能，倘若系統出現故障，將觸發聲光報警電路，警示用戶系統自身不良狀況并停止系統運行，直到故障恢復為止。系統大致結構框圖如圖2-1所示。聲光報警電路DS18B20傳感器聲光報警電路DS18B20傳感器LED顯示單元LED顯示單元 STC89C STC89C52RCPWM驅動模塊PWM驅動模塊光電傳感器德昌380直流電機光電傳感器德昌380直流電機圖2-1系統結構框圖2.2系統方案論證本系統設計采用閉環控制概念，根據筆記本的實時溫度，使散熱器的散熱風扇運行在不同的工況上，實現筆記本的溫度控制，固需要補交穩定可靠的電子元件和直流電機。單片機選型介于本系統數據處理程度不算復雜，工況環境不算惡劣，系統對單片機的選型沒特殊要求，因此本系統采用STC89C52RC單片機進行設計，STC89C52RC單片機是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統8051單片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可以任意選擇。主要特性如下：1.增強型8051單片機，6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可以任意選擇，完全兼容傳統8051的指令代碼。2.工作電壓：5.5V～3.3V/3.8V～2.0V。3.工作頻率范圍：0～40MHz，相當于普通8051單片機的0～80MHz。4.用戶應用程序空間為8K字節。5.片上集成512字節RAM。6.通用I/O口（32個）復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為I/O口用時，需加上拉電阻。7.具有EEPROM功能。8.具有看門狗功能。9.共3個16位定時器/計數器。即定時器T0、T1、T2。10.外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發電路，PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發中斷方式喚醒。11.通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現多個UART。12.工作溫度范圍：-40～+85℃（工業級）/0～75STC89C52RC單片機的工作模式可分為：掉電模式，典型功耗<0.1μA,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續執行原程序；空閑模式，典型功耗2mA典型功耗；正常工作模式，典型功耗4Ma～7mA典型功耗；掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統及便攜設備。溫度傳感器選型系統對于溫度檢測的所用到的溫度傳感器的選擇主要有以下三種方案：方案一：由于熱敏電阻具有熱電效應，能根據實時溫度輸出對于電壓信號，因此檢測溫度的核心元件為熱敏電阻元件，通過電阻橋，輸出檢測結果，采用運算放大器將檢測電壓進行放大，結果再經八位的模數轉換芯片ADC0809，將結果轉化為數字信號后傳達至單片機處理。方案二：溫度檢測的主要器件采用模擬式集成溫度傳感器LM35芯片，把檢測到的實時溫度信號輸出至八位的模數轉換芯片ADC0809，芯片將轉換結果傳達到STC89C52RC單片機進行處理。方案三：溫度檢測的主要器件采用數字式的集成溫度傳感器DS18B20芯片，DS18B20檢測實時溫度信號后，直接將結果以數字溫度信號方式輸出至STC89C52RC單片機進行處理。方案一論證，檢測溫度的主要器件為熱敏電阻元件，優點為：價格低，元件獲取便利，缺點為靈敏度和分辨率精度不夠高，信號實時采集、功率放大和信號處理時容易產生誤差，由于熱敏電阻的非線性R-T關系，會使當溫度變化繼續而產生誤差累積，人工修改則繁瑣，操作復雜；故該方案不適合本系統。方案二論證，溫度檢測的核心元件采用模擬式集成溫度傳感器LM35芯片，模擬式集成溫度傳感器LM35優點是具有高度集成化，從而降低信號轉換電路的誤差因數，使得溫度誤差減小，缺點是其檢測實時溫度，輸出的結果是以電壓形式，從而需要配備八位模數轉換芯片ADC0809，此方案不僅設計復雜還需要增加成本。方案三論證，溫度檢測的主要器件采用數字式的集成溫度傳感器DS18B20芯片，數字式集成溫度傳感器DS18B20優點是具有高度集成化，從而降低信號轉換電路的誤差因數，使得溫度誤差小，溫度的分辨力精細，數字式集成溫度傳感器DS18B20采用單總線技術，與單片機通訊方便，抗干擾能力強，實時溫度值在器件內部就已轉化成為數字量輸出；此方案使得系統設計大大優化，因此該方案適用于本系統。顯示單元選型方案一：系統的實時溫度顯示采用八段共陽數碼管LED；八段數碼發光管就是8個發光二極管組成的，在空間排列成為8字型帶個小數點，只要將電壓加在陽極和陰極之間相應的筆畫就會發光。8個發光二極管的陽極并接在一起，8個陰極分開，因此稱為共陽八段數碼管。在顯示溫度值時，通過單片機輸出，使數碼管動態掃描，其中涉及到“消影”的技術，即當數碼管依次跑動比較快的時候，人眼就覺得是同時顯示的。方案二：系統的實時溫度顯示采用LCD1602液晶；1602液晶屏是工業字符型液晶，能夠同時顯示16x02，指顯示的內容為16*2,即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數字）；1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個5*7或者5*11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。方案一論證：系統的實時溫度顯示采用八段共陽數碼管LED；八段數碼管LED具有如下優勢：體積小，容易實現產品的一體化；顯示清晰，應用場合廣，在低要求的顯示場合我們隨處可見到它們的身影，在夜間或者光線強度低的環境下，數碼管顯示內容依舊清晰可見，通過單片機輸出，使數碼管動態掃描，采用“消影”的技術，能實現實時溫度的顯示。方案二論證：系統的實時溫度顯示采用LCD1602液晶；1602液晶屏具有以下特點：顯示功能強大，能顯示字符，漢字，字母，數字及圖形符號等，在較高的顯示場合中，我們也能隨處可見；缺點是體積比數碼管大，顯示的內容比較小，能耗比較高，線路連接及程序的編寫稍微比數碼管顯示電路復雜。綜上所述，實時的溫度顯示可以采用具備簡單的顯示功能的數碼管電路顯示，因此選擇方案一。2.2.4電機的選型方案一：采用一般筆記本散熱器的無刷直流電機；此電機具備的優點為：壽命長，能耗低，噪聲小，體積小，應用范圍廣，如筆記本的CPU風扇，臺式機的CPU風扇，普通電器柜的抽風機等。方案二：采用香港德昌牌的直流高轉速超大扭矩的380型號電機；此電機具備的優點為：轉速高，輸出扭矩大，電壓范圍選擇廣，壽命長，應用范圍廣泛，如吹風機的電機，剃須刀上的小電機等。方案一論證：在能耗及體積上占據主要優勢，也是傳統的筆記本散熱器的首選電機，重量輕，電源供電可以用筆記本USB接口供電；缺點轉速低，功率小，散熱、抽風等效果差，就現流行的筆記本散熱器而言，其降溫效果都不明顯。方案二論證：在轉速及扭矩上占主要優勢，采用此電機制造的筆記本散熱器，輸出功率高，轉速快，降溫效果明顯。缺點不支持筆記本USB接口供電，體積也稍大，但處于筆記本散熱效果優越的初衷，采用與空間換效率的手段，因此選擇方案二。33.1所需電子元件介紹3.1.1DS18B20美國Dallas半導體公司的數字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持"一線總線"連接的傳感器。敏感元件及數據處理系統全部集成于T0-92封裝的三極管內。其特點具有連接線路簡單，經濟高效等優勢，近一代的DS18B20芯片封裝更精小、更方便。一、DS18B20的主要特性（1）適應電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數據線供電。（2）獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。（3）DS18B20支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯在唯一的三線上，實現組網多點測溫。（4）溫范圍－55℃～＋125℃，在-10～+85℃時精度為±（5）可編程的分辨率為9～12位，對應的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和（6）分辨率高，轉換速度快。（7）測量到的實時溫度轉換為數字量輸出，以"一線總線"串行傳達至控制器，數據具備CRC校驗功能，從而增強了抗干擾糾錯的能力。（8）負壓特性。二、DS18B20的外形和內部結構DS18B20內部結構主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發的溫度報警觸發器TH和TL、配置寄存器。DS18B20引腳定義：（1）DQ為數字信號輸入/輸出端；

（2）GND為電源地；

（3）VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。其管腳排列和封裝如圖3-1所示，內部結構如圖3-2所示。圖3-1DS18B20的管腳排列及封裝圖圖3-2DS18B20內部結構3.1.2常見的數碼管有七個段的數碼管和八個段端數碼管，八個段的數碼管就是基于七個段的數碼管上，多加了個小數點的顯示；數碼管有單個顯示，也有多個集成顯示的。所謂的個數也就是位數。常用數碼管具有兩種連接方式，即共陽型數碼管和共陰型數碼管。共陽型數碼管是指將數碼管內部的發光二極管單元的陽極并接，最后引出一個管腳外接到電源的+5V，此時使內部二極管對應的管腳為低電平，就能使數碼管顯示出對應的段，反之，則某段熄滅。共陰型數碼管是指將數碼管內發光二極管的陰極并接，最后引出一個管腳與零電位相連，此時使內部二極管對應的管腳為高電平，就能使數碼管顯示出對應的段，反之，則某段熄滅。圖3-3是共陰和共陽極數碼管的內部電路，它們的發光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。共陰極八段數碼管數碼管外觀共陽極八段數碼管圖3-3八段數碼管內部電路圖及外觀驅動電路是數碼管正常顯示的必需，就是說如果想點亮數碼管，不管是共陰型還是共陽型數碼管，都必需需要驅動電路來控制，根據驅動方式不同可以將數碼管，可以劃分為靜態驅動和動態驅動。一、靜態驅動常見單片機驅動數碼管的靜態驅動法，是將單片機的管腳直接與數碼管的每一個段位相接；其優點為編程工作量減輕，亮度顯示強；其缺點為數碼管段位占單片機引腳多，顯示數碼管的所有段位總個數必需小于單片機引腳個數，因此這中方法使得數碼管顯示個數有限，同時對系統的硬件也加大了負擔。二、動態驅動常見單片機驅動數碼管的動態驅動法，是最廣泛的驅動方法，也是最實用的手段，即將數碼管個數個所有段位并聯，最后再連接單片機引腳，每個數碼管的位選位通過單片機引腳控制；要想點亮某個數碼管的做法是將這個數碼管的位選先有效，再將數據傳遞給數碼管的段位；同樣的，要想點亮多個數碼管顯示不同的數據，也是這兩步作法，不過每點亮一個數碼管后，應該延時兩到三毫秒，再點亮另一個數碼管，另眼睛能有個視覺緩沖，這樣的作法稱為消影。3.1.3IRF9540IRF9540N是美國國際整流公司生產的P溝道MOSFET管，采用TO-262封裝方式。IRF9540N工作溫度可以達到175攝氏度，特點為柵極電壓控制漏極電流，驅動電路簡單，開關速度快，工作頻率高，優越的熱穩定性；IRF9540N主要參數如下所示：VDss（漏極D與源極S之間所能施加的最大電壓）：-100V；

VGss（柵極G與源極S之間所能施加的最大電壓）：+/-20V；

Rds(通態電阻)：0.0117歐姆；Id（漏極D允許通過的最大直流電流）：-23A；

結構示意圖如3-4所示：圖3-4IRF9540N是內部結構圖和芯片封裝圖P溝道增強型MOSFET管工作原理：與N溝道MOS管相對應，P溝道增強型MOS管的開啟電壓VGs(th)<0時，當uGs<VGs(th)時管子才導通，漏-源極之間應加負電源電壓。3.2硬件電路設計電源電路設計電源模塊：市電經過220V/12V變壓器變壓后，經二極管構成的整流橋整流，輸出12V電壓經兩個三端穩壓芯片LM7805穩壓，將12V電壓轉換為5V電壓；其電壓紋波比較大，所以電路中應并聯電容進行濾波，在電源輸出端添加發光二極管，方便于指示電路的工作狀況。此電源電路設計輸出為雙路電源，其中一路為系統供電，另一路為380直流電機供電，這樣做法可以盡可能的隔離電機啟動電流對控制系統的影響，圖3-5所示為電源電路設計圖。圖3-5系統的電源設計電路STC89C52RC單片機最小系統設計STC89C52RC的最小電路圖如圖3-6所示；圖中STC89C52RC的內部時鐘輸入輸出管腳X1、X2并接了一個晶振，在此次系統設計中，此晶振頻率為11.0592MHZ，為了方便晶振起振，在晶振的兩端都并接了一個22PF的瓷片電容。STC89C52RC單片機一共有四種復位方式：外部RST引腳復位，軟件復位，掉電復位/上電復位，看門狗復位。此次系統設計采用外部RST引腳復位，其接法如圖3-4所示，外部RST引腳復位就是從外部向RST引腳施加一定寬度的復位脈沖，從而實現單片機的復位。將RST復位管腳拉高并維持至少24個時鐘加10US后，單片機會進入復位狀態，將RST復位管腳拉回低電平后，單片機結束復位狀態并從用戶程序區的0000H處開始正常工作。圖3-6STC89C52RC單片機的最小系統LED八段數碼管顯示電路此次系統設計采用的LED八段數碼管的顯示電路圖如圖3-7所示；系統采用的是動態掃描的顯示方式，雖然在編程方面工作量有所增加，但是這樣做的優點是節省了單片機的輸入/輸出端口。圖中，八段數碼管的段選經1K的電阻分流后，與單片機P0端8個管腳相連；八段數碼管的位選由P2端高6位管腳控制，單片機的引腳輸出經電阻分流后，控制PNP三極管的導通，領某個數碼管位選信號有效，從而點亮不同的數碼管；簡而言之，數碼管有效控制是單片機的P2^2~P2^7引腳，而數碼管數字顯示是通過單片機的P0^0~P0^7引腳控制的。圖3-7數碼管顯示電路DS18B20溫度傳感器和聲光報警電路一、DS18B20溫度傳感器電路設計此次系統設計中DS18B20的電路設計圖如3-8所示；DS18B20采用寄生電壓供電方式；寄生電壓供電方式下，在數據線DQ為高電位時，為傳感器內部的電容充電，當數據線為低電位時，傳感器內部的電容開始放電維持工作，直到高電位再次到來從而為傳感器內部電容充電。圖3-8DS18B20溫度傳感器電路設計寄生電源優點為：（1）進行遠距離測溫時，無需本地電源。（2）可以在沒有常規電源的條件下讀取ROM。（3）電路更加簡潔，僅用一根I/O口實現測溫。DS1820雖然具有測溫系統簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優點，但在實際應用中也應注意以下幾方面的問題：（1)較小的硬件開銷需要相對復雜的軟件進行補償，由于DS1820與微處理器間采用串行數據傳送，因此，在對DS1820進行讀寫編程時，必須嚴格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結果。（2)在DS1820的有關資料中均未提及單總線上所掛DS1820數量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個DS1820，在實際應用中并非如此。當單總線上所掛DS1820超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅動問題，這一點在進行多點測溫系統設計時要加以注意。（3)連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時，讀取的測溫數據將發生錯誤。二、聲光報警電路設計此次系統設計中聲光報警電路圖如圖3-9所示；當單片機引腳P1^4輸出占空比信號，（報警信號輸出）時，PNP三極管隨著PWM信號進行導通與截止的切換，使5伏特電壓加到蜂鳴器和LED發光二極管上，經電阻分流后，發光二極管點亮、蜂鳴器鳴叫，產生聲光報警；考慮到三極管的滯后特性，固報警電路的占空比輸出不宜過高。圖3-9系統的聲光報警電路直流電機驅動電路此次系統設計中聲光報警電路圖如圖3-10所示；對于STC89C52RC單片機的輸出，采用外部強上拉的方式，以增強帶負載能力，R9電阻用于限流，由于IRF9540N功耗及性能（帶負載，抗壓）比一般三極管優越，其實R9電阻可以不需要；此設計中IRF9540N工作原理與普通三極管原理類似，P溝道增強型MOS管的開啟電壓UGS（th）<0，當夾斷電壓UGS<UGS（th）時，管子導通；當MOS管導通時候，電壓加到直流電機兩端使電機旋轉的同時還給電容充電，電容在此的作用是充放電，輔助導通，讓電機運行穩定。圖3-10系統的直流電機驅動電路設計圖4基于單片機的筆記本散熱器的軟件設計4.1系統流程設計此次系統設計中聲光報警電路圖如圖3-11所示；當系統上電后，首先輸出測速低頻率的PWM信號使電機進行旋轉，此時利用光電對管檢測判斷電機是否旋轉，如果電機沒旋轉則斷開測速PWM信號，并產生聲光報警信號，假如故障問題解決后，可以控制消除報警按鈕，使系統關閉報警信號并重新開始輸出測速PWM信號；若電機正常旋轉，則開始進行溫度的檢測，檢測到的溫度進行實時比較判斷，根據溫度信號，控制電機的相應轉速，與此同時將溫度值傳送到數碼管顯示電路進行溫度的顯示；在此過程中倘若電機發生堵轉或者溫度過高都會產生報警信號。圖3-11系統的工作流程圖4.2KeiluVision4軟件介紹Keil公司是一家業界領先的微控制器（MCU）軟件開發工具的獨立供應商。Keil公司由兩家私人公司聯合運營，分別是德國慕尼黑的KeilElektronikGmbH和美國德克薩斯的KeilSoftwareInc。Keil于2005年由ARM公司收購，現在是ARM旗下的一個公司。一、發展2009年2月發布keiluvision4，這款新的編程軟件引入了靈活的窗口管理系統，使開發人員能夠使用多臺監視器，并提供了視覺上的表面對窗口位置的完全控制的任何地方。這款新的編程軟件更好地設計了編程區域，多窗口的特點使得用戶界面有效；這款新的編程軟件支持了更多現流行的ARM芯片，并增強了其他管理、應用等功能。二、界面KeilμVision4引入靈活的窗口管理系統，這款新的編程軟件更好地設計了編程區域，多窗口的特點使得用戶界面有效；這款新的編程軟件支持了更多現流行的ARM芯片，并增強了其他管理、應用等功能，其軟件界面如圖3-12所示。圖3-12keiluvision4編程軟件界面三、新特性

多顯示器和靈活的管理窗口系統

系統瀏覽器窗口的顯示設備外設寄存器信息

調試還原視圖創建并保存多個調試窗口布局

多項目工作區簡化與眾多的項目四、優點最新的keiluvision4IDE，旨在提高開發人員的生產力，實現更快，更有效的程序開發。

keiluvision4引入了靈活的窗口管理系統，能夠拖放到視圖內的任何地方，包括支持多顯示器窗口。keiluvision4在keiluvision3IDE的基礎上，增加了更多大眾化的功能。4.3CC語言是在國內外廣泛使用的一種計算機語言。C語言功能豐富、表達能力強、使用靈活方便、應用面廣、目際程序效率高、可移植性好，既具有高級語言的優點，又具有低級語言的許多特點，因此特別適合于編寫系統軟件。C語言誕生后，許多原來用匯編語言編寫的軟件，現在可以用C語言編寫了(例如，著名的UNIX操作系統就是用C語言編寫的)。而學習和使用C語言要比學習和使用匯編語言容易。一、基本特性一種語言之所以能存在和發展，并具有較強的生命力，總是有其不同于(或優于)其他語言的特點。C語言的主要特點如下。(1)語言簡沽、緊湊，使用方便、靈活。C語言一共有32個關鏈字(見附錄B),9種控制語句，程序書寫形式自由，主要用小寫字母表示，壓縮了一切不必要的成分。C語言程序比其他許多高級語言簡練.源程序短.因此輸人程序時工作量少。(2)運算符豐富。C語言具有很廣泛的運算符，數量大小為34種,C語言把賦值、括號、強制類型轉換等當作運算符處理，從而使C語言表達式類型多樣化且運算類型豐富。靈活使用各種運算符可以實現在其他高級語言中難以實現的運算。(3)數據類型豐富。具有各種數據結構。C語言提供:整型、浮點型、字符型、數組類型、指針類型、結構體類型、共用體類型等數據類型，尤其是指針類型數據，使用十分靈活和多樣化。(4)具有結構化的控制語句。用程序的模塊單位可以用函數表示，便于將程序模塊化。C語言是完全模塊化和結構化的語言。(5)語法規格不太嚴格，程序設汁自由度大，對變量的類型使用比較靈活，一般的高級語言語法檢查比較嚴，能將所有語法錯誤檢查出來，而C語言為程序員提供了自由度，放寬了對語法的檢查。但是程序員應認真檢查遵守C程序規則來編程，從而保證其正確，而不要過分依賴C語言編譯程序去查錯。(6)C語言能進行位(bit)操作，允許直接訪問物理地址，，可以直接對硬件進行操作，能實現匯編語言的大部分功能。因此C語言既具有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，可用來編寫系統軟件。(7)程序執行效率高，生成目標代碼質量高。C語言比匯編程序生成的目標代碼效率一般低10%-20%。(8)用C語言編寫的程序可移植性好(與匯編語言比)。基本上不做修改就能用于各種型號的計算機和各種操作系統。二、優點1、簡潔緊湊、靈活方便2、運算符豐富3、數據類型豐富4、表達方式靈活實用5、允許直接訪問物理地址，對硬件進行操作6、生成目標代碼質量高，程序執行效率高7、可移植性好8、表達力強三、缺點(1)C語言的缺點主要表現在數據的封裝性上，這一點使得C在數據的安全性上有很大缺陷，這也是C和C++的一大區別。(2)C語言的語法限制不太嚴格，對變量的類型約束不嚴格，影響程序的安全性，對數組下標越界不作檢查等。從應用的角度，C語言比其他高級語言較難掌握。也就是說，對用C語言的人，要求對程序設計更熟練一些。4.4程序設計#include"REG51.H"#include<intrins.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchartypedefunsignedcharBYTE;sbitDQ=P1^2;//DS18B20的數據口位P3.3sbitDQ2=P1^3;//DS18B20的數據口位P3.3BYTETPH;//存放溫度值的高字節BYTETPL;//存放溫度值的低字節voidDelayXus(BYTEn);voidDS18B20_Reset();voidDS18B20_WriteByte(BYTEdat);BYTEDS18B20_ReadByte();uinttemp=0,qian,bai,shi,ge,c;ucharcodet[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};voiddelay(uintz){uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);} voidxianshi(){ bai=temp%1000/100;shi=temp%100/10;ge=temp%10;P0=t[ge];P1=0xFe;delay(4);P0=t[shi];P1=0xFd;delay(3);P0=t[bai];P1=0xFb;delay(4);}voidmain(){DS18B20_Reset();//設備復位DS18B20_WriteByte(0xCC);//跳過ROM命令DS18B20_WriteByte(0x44);//開始轉換命令while(!DQ);//等待轉換完成DS18B20_Reset();//設備復位DS18B20_WriteByte(0xCC);//跳過ROM命令DS18B20_WriteByte(0xBE);//讀暫存存儲器命令TPL=DS18B20_ReadByte();//讀溫度低字節TPH=DS18B20_ReadByte();//讀溫度高字節while(1){xianshi();dianji();}}/**************************************復位DS18B20,并檢測設備是否存在**************************************/voidDS18B20_Reset(){CY=1;while(CY){DQ=0;//送出低電平復位信號DelayXus(240);//延時至少480usDelayXus(240);DQ=1;//釋放數據線DelayXus(60);//等待60usCY=DQ;//檢測存在脈沖DelayXus(240);//等待設備釋放數據線DelayXus(180);}}/**************************************從DS18B20讀1字節數據**************************************/BYTEDS18B20_ReadByte(){BYTEi;BYTEdat=0;for(i=0;i<8;i++)//8位計數器{dat>>=1;DQ=0;//開始時間片DelayXus(1);//延時等待DQ=1;//準備接收DelayXus(1);//接收延時if(DQ)dat|=0x80;//讀取數據DelayXus(60);//等待時間片結束}returndat;}/**************************************向DS18B20寫1字節數據**************************************/voidDS18B20_WriteByte(BYTEdat){chari;for(i=0;i<8;i++)//8位計數器{DQ=0;//開始時間片DelayXus(1);//延時等待dat>>=1;//送出數據DQ=CY;DelayXus(60);//等待時間片結束DQ=1;//恢復數據線DelayXus(1);//恢復延時}}/******************************