基于單片機(jī)的電腦機(jī)箱風(fēng)扇溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、 20152015 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 基于單片機(jī)的電腦機(jī)箱風(fēng)扇溫控系統(tǒng) 院 、 部： 電氣與信息工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 朱杭亮 指導(dǎo)教師： 龍卓珉 職稱 講師 專 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 自本 1103 完成時(shí)間： 2015 年 6 月 摘摘 要要當(dāng)今市面上所使用的電腦機(jī)箱散熱方式基本是使用散熱風(fēng)扇，但是存在的不足也是可見的，剛開始一般不會(huì)看出什么問題，但是用久了明顯會(huì)感覺到風(fēng)扇發(fā)出的噪音特別影響用戶的體驗(yàn)，還有高耗電量也有違綠色環(huán)保概念，這成為了一個(gè)令人費(fèi)解的問題。很多有創(chuàng)新頭腦的人們經(jīng)過研究比較，發(fā)明了液冷散熱和液氮散熱，它們都是利用元素的特性來降低機(jī)箱內(nèi)部空氣的溫度，這個(gè)方

2、法雖然看似可行，但畢竟不適用于全部人，因?yàn)橘Y源的不足以及高成本是個(gè)大問題。如何解決散熱問題已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。該設(shè)計(jì)擬使用 AT89S52 芯片作為主控芯片設(shè)計(jì)一個(gè)智能控制的電腦機(jī)箱風(fēng)扇溫控系統(tǒng)，能夠根據(jù)機(jī)箱內(nèi)溫度的改變控制風(fēng)扇以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過LCD 液晶顯示屏顯示溫度、轉(zhuǎn)速和時(shí)間，系統(tǒng)優(yōu)化方面用到了復(fù)位電路，看門狗電路以及報(bào)警電路，系統(tǒng)還預(yù)留了很多可擴(kuò)展口。通過 Proteus 仿真該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)功能。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；風(fēng)扇；看門狗ABSTRACTOn the market today,the computer case cooling way we used is basicall

3、y using cooling fan, but the deficiencies are also visible, generally do not see any problems at first, but as time goes we can feel the noise from fan particularly affect the user experience,and there are high power consumption also works against the green environmental protection concept, it has b

4、ecome a puzzling problem. A lot of people who have innovative mind compered after study, invented the liquid-cooled heat and liquid nitrogen cooling, they are all useing the characteristics of the element to reduce the case of internal air temperature, this method looks plausible, but after all is n

5、ot applicable to all people, because of the lack of resources and high cost. How to solve the cooling problem has become a top priority.The design intends to use AT89S52 chip as the main control chip to design a computer case fan temperature control system of intelligent control, according to the ch

6、ange of temperature inside the case to control fan running at different speed, and shows the temperature, speed, and time through the LCD display, in the aspect of system optimization,it used reset circuit, watchdog circuit and alarm circuit, system also set aside a lot of extensible mouthes. The sy

7、stem can realize the function through the Proteus simulation. Key words single chip microcomputer; Fan; watchdog目目 錄錄1 緒論.1 1.1 設(shè)計(jì)背景.1 1.2 設(shè)計(jì)目的.1 1.3 設(shè)計(jì)要求.12 硬件電路設(shè)計(jì).2 2.1 工作框圖.2 2.2 硬件總原理圖.2 2.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能.3 2.4 系統(tǒng)電源.3 2.5 芯片介紹.3 2.5.1 主控芯片.3 2.5.2 MAX706“看門狗”芯片.6 2.6 時(shí)鐘頻率電路設(shè)計(jì).7 2.7 復(fù)位電路設(shè)計(jì).8 2.8 1602 顯

8、示電路設(shè)計(jì) .9 2.9 PWM 調(diào)速電路設(shè)計(jì) .10 2.10 報(bào)警電路設(shè)計(jì).12 2.11 看門狗電路設(shè)計(jì).13 2.12 測(cè)溫電路設(shè)計(jì).143 軟件設(shè)計(jì).17 3.1 系統(tǒng)工作總流程.17 3.2 PWM 調(diào)速程序 .18 3.3 DS18B20 測(cè)溫程序 .18 3.4 計(jì)時(shí)程序.19 3.5 看門狗程序.20 3.6 LCD1602 顯示程序 .21 3.7 報(bào)警程序.22 3.8 風(fēng)扇測(cè)速程序.234 系統(tǒng)仿真.24 4.1 仿真軟件介紹.24 4.2 仿真結(jié)果.24 4.3 仿真分析.26結(jié)束語.27參考文獻(xiàn).28致 謝.31附 錄.3201 緒論1.1 設(shè)計(jì)背景科學(xué)的發(fā)展如此迅

9、速，人們對(duì)更高品質(zhì)生活的追求已經(jīng)日益強(qiáng)烈，PC 的出現(xiàn)無疑開辟了一個(gè)新領(lǐng)域，集如此多功能于一身，使得人們已經(jīng)離不開 PC 這個(gè)功能強(qiáng)大的伙伴。以前的 PC 并沒有像現(xiàn)在一樣需要運(yùn)行如此多的程序，因而發(fā)熱量和頻率都很低，不用擔(dān)心散熱的問題，最多也只是采用普通的散熱片進(jìn)行散熱。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于 PC 的要求越來越高。PC 所承擔(dān)的任務(wù)也越來越繁多，芯片的散熱問題已經(jīng)影響了 PC 的生存發(fā)展。散熱問題的產(chǎn)生，使得人們想出了各種各樣的方法去解決它。大多數(shù)人使用的一般都是散熱片加散熱電扇的方法，當(dāng)然還有高手使用的是液冷散熱和液氮散熱等等。據(jù)我們所知，電腦機(jī)箱是近似于封閉狀態(tài)，把機(jī)箱里面的熱量

10、排出去是根本的解決辦法，那是不是多加幾臺(tái)散熱電扇就可以解決這個(gè)問題呢，但隨之而來的問題也是一大堆，比如噪音大，更費(fèi)電，既影響了自己也影響著他人，而且現(xiàn)在提倡綠色低碳環(huán)保，這無疑不能成為一個(gè)有效的方法，為了解決這一難題，所以便有了今天這個(gè)課題的出現(xiàn)。1.2 設(shè)計(jì)目的能夠隨時(shí)讓用戶知道現(xiàn)在機(jī)箱內(nèi)到底多少度，并且能在不用用戶動(dòng)手的情況下輕松調(diào)節(jié)散熱風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，更好的散熱能讓用戶放心，同時(shí)噪音問題和污染問題也得到了更好的解決。1.3 設(shè)計(jì)要求 （1）機(jī)箱內(nèi)的溫度的改變會(huì)造成風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)速率的改變，當(dāng)測(cè)到溫度如果小 于二十五度，風(fēng)扇不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，如果里面溫度比五十度還高，為了散熱， 風(fēng)扇就會(huì)以最快的速率轉(zhuǎn)動(dòng)

11、，可想而知，如果溫度處于二十五度和五 十度之間，風(fēng)扇速率就會(huì)依據(jù)溫度變化做出調(diào)整。（2）整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間可以讓用戶清楚看到。（3）風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)速率用戶可以清楚看到。（4）測(cè)到的溫度情況用戶能夠清楚看到。 （5）當(dāng)沒有測(cè)到機(jī)箱內(nèi)部溫度時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出聲音提醒用戶，液晶屏也 會(huì)一閃一閃說明出故障了。相反的還有一種情況就是里面溫度過高了，1 超過了五十度，用戶也能通過聲音和顯示屏了解到。2 硬件電路設(shè)計(jì)2.1 工作框圖控制核心當(dāng)然是由單片機(jī)來做，其他各模塊都需要通過控制核心來實(shí)現(xiàn)各自的功能，并相互促進(jìn)。具體的運(yùn)行流程如下：通過溫度測(cè)試電路測(cè)到的溫度，經(jīng)過單片機(jī)響應(yīng)，把命令信號(hào)送至各個(gè)模塊，風(fēng)扇控制電

12、路會(huì)根據(jù)接收到的信號(hào)采取相應(yīng)的動(dòng)作：停轉(zhuǎn)或變速，看門狗電路作為監(jiān)視電路，它和報(bào)警電路擔(dān)任著系統(tǒng)的穩(wěn)定性保護(hù)的作用，整個(gè)系統(tǒng)就能夠安全地完成它的任務(wù)了。工作框圖如圖 1 所示。 時(shí)鐘晶振 復(fù)位電路 溫度測(cè)試 看門狗 電路 電路 電路 AT89S52 單片機(jī) LCD1602 顯示 PWM 風(fēng)扇控制電路 報(bào)警電路 電路 圖 1 系統(tǒng)工作流程2.2 硬件總電路圖AT89S52 作為硬件電路的核心，再加上晶振和復(fù)位電路，共同構(gòu)成了單片機(jī)最小控制系統(tǒng)。顯示電路上，采用的是 LCD1602 顯示器，在 1602 顯示電路上采用的是可控背光設(shè)計(jì)，今后如有所需可關(guān)閉背光。把兩個(gè) 8050 的三極管并聯(lián)構(gòu)成風(fēng)扇的

13、控制電路，這樣做是能夠把最大電流限度拉高，以適應(yīng)多電扇同時(shí)運(yùn)作。使用單排插是為今后需求所保留的擴(kuò)展口1。22.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能基于單片機(jī)的電腦機(jī)箱風(fēng)扇溫控系統(tǒng)在控制核心上面選擇了單片機(jī)，在另外的模塊中比如顯示電路、調(diào)速方式等也做了測(cè)試比較，最終完成的一個(gè)性能優(yōu)秀的溫控系統(tǒng)。其主要性能中較為突出的幾個(gè)包括了 LCD 顯示溫度、時(shí)間，風(fēng)扇速率的實(shí)時(shí)監(jiān)視和測(cè)量，還有就是對(duì)于故障情況下的報(bào)警功能等，這些都給了用戶一個(gè)方便可靠的依托，替用戶分擔(dān)了很多意料之外的故障情況。每一個(gè)事物都是需要追求完美的，在完成這些功能的同時(shí)，其還保存了相當(dāng)多有用的可擴(kuò)展口，可依據(jù)以后的發(fā)展前景再另外設(shè)置其他一些實(shí)用的功能2

14、。 2.4 芯片介紹2.4.1 主控芯片微控制器的核心地位體現(xiàn)在各類裝置設(shè)備上，此次也不例外。眾所周知，AT89S52 作為市面上大多數(shù)人的不二選擇，其性價(jià)比毋庸置疑，而且不用擔(dān)心貨源不足，其兼容性和耐用性也是人們選擇它的原因之一。其由 ATMAL 公司制造，已經(jīng)是一個(gè)在單片機(jī)發(fā)展中比較成熟的型號(hào)了3。微控制器中的硬件與軟件并沒有嚴(yán)格的界限之分。硬件是指組成微機(jī)系統(tǒng)的全部物理裝置的總稱，軟件系統(tǒng)是微控制器使用的全部程序的統(tǒng)稱，硬件相當(dāng)于物質(zhì)基礎(chǔ)，而要控制微機(jī)必須靠軟件系統(tǒng)，除了和微機(jī)交換訊息以外，還能命令微機(jī)做其他各種工作。兩者在一起才構(gòu)成一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng)。AT89S52 單片機(jī)是 ATM

15、AL 公司 89 系列單片機(jī)中的一種具有 8 位 Flash 存儲(chǔ)器的單片機(jī)，在單片機(jī)的進(jìn)化過程中，其最具代表性的地方是片內(nèi)含有Flash 存儲(chǔ)器，使它的應(yīng)用范圍變得更寬廣，用于解決各種復(fù)雜的控制問題，特別是在生產(chǎn)手提式儀器，便攜式商品等方面，且成本較低。如圖 2 是它的引腳圖。3 圖 2 引腳圖AT89S52 是一個(gè) 8 位的耗功比較低，性能優(yōu)秀的 CMOS 微控制器，里面含有8k Bytes 只讀程序存儲(chǔ)器，它可以重新擦寫 1000 多次，由 ATMEL 公司制造，使用的是性價(jià)比高且不容易丟失的存儲(chǔ)技術(shù)，更重要的是它可以與工業(yè)中的80C51 相互兼容，里面還擁有 8 位中央處理器和 ISP

16、 Flash 存儲(chǔ)單元，因此它成為了很多應(yīng)用上以及許多工業(yè)中廣泛采用的控制芯片4。它的特點(diǎn)比較多，具體見下：它能夠與 MCS-51 系列單片機(jī)相互兼容，有四十個(gè)引腳，8kbFlash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器,至少可以重復(fù)擦寫一千多次，工作電壓范圍寬，為 4 到 5.5V，擁有 256B 隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），三個(gè)十六位的可以進(jìn)行程序編寫的定時(shí)計(jì)數(shù)器，三十二個(gè)外部雙向輸入/輸出口，五個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，兩層中斷嵌套中斷，還有兩個(gè)全雙工串行通行口，看門狗電路5。此外，AT89S52 的振蕩頻率可以為 0HZ，而且可以人為進(jìn)行改寫程序使他進(jìn)入省電模式，一般在空閑的時(shí)候，CPU 會(huì)停止沒用的活動(dòng)，而一些有用

17、的程序還是會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，比如說定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串行口，中斷服務(wù)程序等，一般為了保護(hù)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在掉電的時(shí)候回保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止其他的作用，直到中斷開啟或者說有人為的開啟。外觀上，它又有三種不同的封裝模式，如LCC、PDIP 和 TQFP，可以根據(jù)客戶的需要變換形式6。4圖 3 AT89S52 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖現(xiàn)在大多寄存器都具有了其特殊的功能，功能的不同也成為不同寄存器的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。AT89S52 單片機(jī)就是其中之一。我們也叫它們專用寄存器（Special Function Register）。共含有二十二個(gè)不同寄存器。其地址單元是在 RAM 地址中的，也就是我們常用到的 80HFFH 中7。詳細(xì)

18、名稱及地址見表 1。表 1 AT89S51 特殊功能寄存器列表符號(hào)地址注視*ACC0E0H累加器*B0F0H乘法寄存器*PSW0D0H程序狀態(tài)字SP81H堆棧指針DPL82H數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指針低 8 位DPH83H數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指針高 8 位*IE0A8H中斷允許控制器*IP0D8H中斷優(yōu)先控制器*P080H端口 0*P190H端口 1*P20A0H端口 2*P30B0H端口 3PCON87H電源控制及波特率選擇*SCON98H串行口控制器SBUF99H串行數(shù)據(jù)緩沖器*TCON88H定時(shí)器控制5TMOD89H定時(shí)器方式選擇TL08AH定時(shí)器 0 低 8 位TL18BH定時(shí)器 0 高 8 位TH08CH

19、定時(shí)器 1 低 8 位TH18DH定時(shí)器 1 高 8 位在 80HFFH 地址中包含了所有的特殊功能寄存器，但除去這些寄存器，還有很多未被用到的地址，里面的內(nèi)容我們是不知道的，一般來說不會(huì)去操作這些單元，如果去操作的話，會(huì)得到一些隨機(jī)的數(shù)值，寫入進(jìn)去也是沒用的。所以，我們不能把數(shù)據(jù)寫入這里，當(dāng)然這些單元的存在肯定是有意義的，公司將來挖掘新的功能時(shí)就會(huì)使用到它們。2.4.2 MAX706“看門狗”芯片MAX706 在監(jiān)控整個(gè)電路方面表現(xiàn)十分出色，我們也叫它 “看門狗”芯片，由于其表現(xiàn)出的優(yōu)良性能也使它越來越受歡迎。其內(nèi)部本身就設(shè)有一個(gè)1.6s 的看門狗定時(shí)器，還有一個(gè)電源電壓監(jiān)視器和電源故障報(bào)警

20、器?？上攵?，其就是用來檢測(cè)電池、電源電壓及 MPU 和 MCU 的工作狀態(tài)8。引腳圖如圖 4 所示。 圖 4 引腳圖引腳說明：MR：人工復(fù)位 PFI：電源掉落電壓監(jiān)測(cè)輸入 WDI：看門狗輸入 WDO：看門狗輸出 RESET：復(fù)位信號(hào)輸出基本參數(shù)： 工作電壓范圍：1.05.5V 電源電流：150350V 復(fù)位閔值：4.254.5V 6復(fù)位脈沖寬度：140280(mm) 輸出電壓：0.4V 看門狗超時(shí)周期：1.6s上拉電流：100600V MR 脈沖寬度：150（mm） MR 輸入閔值：0.82.0V PFO 輸出電壓：-1.50.4V 存儲(chǔ)溫度范圍：-65160工作溫度范圍：-4085焊接溫度

21、范圍：+3002.5 系統(tǒng)電源由于本系統(tǒng)是基于單片機(jī)的風(fēng)扇控制，所以單片機(jī)和風(fēng)扇都要電源供應(yīng)，供應(yīng)電扇的電壓要控制在 12V，單片機(jī)系統(tǒng)的供給電源沒有特別的要求，總共兩路電源，都可直接用電腦本身的電源，畢竟本系統(tǒng)是在電腦機(jī)箱的內(nèi)部運(yùn)作的。PC 所使用的電源大多是是多路輸出的 AC-DC 開關(guān)電源。按標(biāo)準(zhǔn)要求來制定，則其他各組輸出需分別采用顏色不同的導(dǎo)線。具體如下：3.3V 的使用的導(dǎo)線呈橘黃色，而 5V 的使用的則是紅色導(dǎo)線，接地的導(dǎo)線為黑色，其他各路 12V 的看上去區(qū)別都不大，都是黃色或偏黃色（黃色與其他顏色搭配在一起）。另外還有一些接口的導(dǎo)線具體如下：4pin(2*2)的一邊接了 12V

22、 導(dǎo)線，另一邊是地線，同樣的是 6pin 和 8pin 也是一邊接地，一邊接了 12V 的導(dǎo)線；另外，在4pin(2*2)中，D 型接口總共四根，一根 12V，一根 5V 還有兩根接地，軟驅(qū)供電同上；SATA 供電接口有一根 3.3V，一根 12V，一根 5V，還有 2 根接地。在電壓符合的情況下，此次設(shè)計(jì)最終決定借用 D 型接口。表 2 PC 電源不同顏色線定義編號(hào)顏色定義1綠色開機(jī)信號(hào)2藍(lán)色-12V3黃色+12V4紫色5VBS5灰色PWR OK6橘黃色+3.3V7黑色GND8紅色+5V72.6 復(fù)位電路設(shè)計(jì)不論什么情況下，計(jì)算器啟動(dòng)或運(yùn)行都要先進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位有很多種，對(duì)于 8051 系列都

23、是用的上電復(fù)位。不論何種復(fù)位，其作用都是讓系統(tǒng)和裝置回到最開始的時(shí)候，再接著運(yùn)行下去。如果在 RET 復(fù)位引腳端上再接一個(gè)適當(dāng)大小的電容，使其變?yōu)?5V，在接地端再加一個(gè)電阻，上電復(fù)位就能順利完成了。如圖 5 所示。圖 5 復(fù)位電路要使電路能夠安全持續(xù)的運(yùn)行下去，復(fù)位電路在其中的作用不容小覷，復(fù)位電路也分好多種類，這里使用了兩種復(fù)位電路，按鍵復(fù)位以及上電復(fù)位。上電復(fù)位的工作過程：剛通電情況下，電流在電路里達(dá)到最大值，此時(shí)電容是正在充電的狀態(tài)，RET 端屬于高電平狀態(tài)，因?yàn)殡娙荻祟愃朴诙搪?，在很短暫的時(shí)間過后，電流穩(wěn)定下來了，流經(jīng)電容的電流變 0 了，RST 是低電平，所以程序就繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下去了。

24、按鍵復(fù)位的工作過程：當(dāng)用戶摁下按鍵，RST 與 VCC 可視為直接相連，此時(shí)電容類似于短路，不摁按鍵，VCC 類似于對(duì)把電流由導(dǎo)線灌輸?shù)诫娙葜?，因?yàn)榻佑幸粋€(gè)電阻，RST 還是高電平狀態(tài)，直至充電完，電容斷開，RST 才變?yōu)榈碗娖?。從按下到松開這段時(shí)間已經(jīng)足夠滿足復(fù)位對(duì)時(shí)間的要求了。程序繼續(xù)安全地工作。表 3 MCS-51 系列單片機(jī)復(fù)位后內(nèi)部各單元的初始狀態(tài)寄存器初始狀態(tài)值寄存器初始狀態(tài)值PC0000HTMOD00HACC00HTCON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100H8DPTR0000HTL100HP1、P2、P3、P40FFHSCON00HIPxxx0

25、0000BPCON0 xxx0000BIE0 xx00000BSBUF不定2.7 時(shí)鐘頻率電路設(shè)計(jì)單片機(jī)只靠自己是無法運(yùn)行的，必須通過時(shí)鐘的引導(dǎo)。而其本身在內(nèi)部就存放著一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路，所以當(dāng)存在一個(gè)振蕩源時(shí)，其發(fā)出的信號(hào)可以使片內(nèi)其他單元做出響應(yīng)，從而可以決定其工作速率的大小。原理圖如圖 6 所示。圖 6 晶振電路經(jīng)過比較選擇的石英晶體振蕩器，是一種比較新穎的脈沖發(fā)生器。運(yùn)行原理如下：先接通電源加電，差不多延遲 10ms 之后，此電路的振蕩器起振，XTAL2 引腳處會(huì)出現(xiàn)一個(gè)正弦波信號(hào)，大小約為 3V，石英晶振的頻率決定了其振蕩頻率。電路中的兩個(gè)電容 C3，C4，對(duì)振蕩器起到了幫助起振和微調(diào)

26、頻率的作用。C3，C4 的值一般為 33PF。單片機(jī)在工作的時(shí)候，其時(shí)鐘周期不限于是內(nèi)部產(chǎn)生的還是外部直接輸入的,用一除以時(shí)鐘信號(hào)頻率就會(huì)得到該值，兩者屬于倒數(shù)關(guān)系。2.8 1602 顯示電路設(shè)計(jì)液晶顯示屏消耗的功率很低，本身也很輕巧方便，但其卻能顯示很多內(nèi)容，已經(jīng)越來越多的被使用，并得到了廣泛好評(píng)，尤其是在一些袖珍電子儀器和系統(tǒng)中。本系統(tǒng)用到的是 LCD1602 液晶是一種點(diǎn)陣型液晶模塊，鑒于其可以顯示數(shù)字、字母和符號(hào)等，我們也稱它為字符型液晶，它不能顯示圖像是因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)的特殊性，是由若干個(gè)五乘以十一或者五乘以七等點(diǎn)陣字符位構(gòu)成的，每個(gè)單元都能顯示一個(gè)字符，且每一位每一行之間都存在空隙，大

27、小相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn)距，所以有了字間距和行間距的概念9。其外觀圖如圖 7 所示。9 圖 7 LCD1602 外觀圖管腳功能： 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中： 第 1 腳：VSS 為電源地 第 2 腳：VDD 接 5V 電源正極 第 3 腳：V0 為對(duì)比度調(diào)整端， 其對(duì)比度在接電源正極時(shí)最弱，接地時(shí) 則相反（如果太高的話 會(huì)產(chǎn)生類似“鬼影”的東西）。 第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平 (1)時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器 ，低電平(0) 時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳：RW 為讀寫信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn) 行寫操作。 第 6 腳：E(或 EN)端為使能(enable)

28、端。 第 714 腳：D0D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 1516 腳：空腳或背燈電源。 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 1602LCD 特性：(1)+5V 電壓，對(duì)比度可調(diào) (2)內(nèi)含復(fù)位電路 (3)提供各種控制命令,如清屏、顯示移位、光標(biāo)閃爍、字符閃爍等多種功能。 根據(jù) 1602 引腳功能設(shè)計(jì) 的電路圖如下。其中單片機(jī) P0 口用做數(shù)據(jù)口，P2 口高三位做控制口。 其 15 腳則連接單片機(jī)控制的三極管，用來控制背光的開與關(guān)。如圖 8 所示。10圖 8 LCD1602 電路2.9 PWM 調(diào)速電路設(shè)計(jì)脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation，簡(jiǎn)稱 PWM)調(diào)速系統(tǒng)，簡(jiǎn)

29、稱脈寬調(diào)制，最早是用于那些功率不大，不可逆的驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在測(cè)量、通信等眾多領(lǐng)域之中，受到了廣泛好評(píng)。脈寬調(diào)制是一種常用的簡(jiǎn)易模擬控制方式，晶體管內(nèi)存在的柵極和基極會(huì)受到脈寬調(diào)制的控制，依據(jù)其所載的電荷的多少，從而控制晶體管的開關(guān)還有其導(dǎo)通時(shí)間長短，電源的輸出電壓在工作條件變化能夠保持恒定就是靠這種方法實(shí)現(xiàn)的，微處理器復(fù)雜多變的數(shù)據(jù)輸出同時(shí)也為了其控制模擬電路創(chuàng)造了顯著有效的途徑。 PWM 控制技術(shù)操作簡(jiǎn)單，應(yīng)答性強(qiáng)，已經(jīng)成為電力電子技術(shù)中應(yīng)用最廣的控制方式，同時(shí)也是現(xiàn)代人們專研的熱門10。本系統(tǒng)中，采用就 NPN8050 三極管，三極管的導(dǎo)通和截止是靠單片機(jī)輸出占空比的方波的變化來控制的

30、，而其時(shí)間的長短控制著風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的大小。因?yàn)榭紤]到存在集電極電流不是很大的原因，于是在電路上并聯(lián)了兩只 8050。如圖9 所示。8050 三極管參數(shù)： 類型:開關(guān)型; 極性:NPN; 材料:硅; 最大集存器電流:0.5A; 直流電增益:10 到 60; 11 頻率:150MHz 功耗:625MW; 最大集存器發(fā)射電（VCEO）:25; 圖 9 PWM 電路本系統(tǒng)演示時(shí)所采用的風(fēng)扇為一個(gè) 3pin 風(fēng)扇如圖 10 所示。具體參數(shù)如下： 外觀尺寸：70mm70mm15mm 轉(zhuǎn)速參考：280010%RPM 軸承類型：雙滾珠軸承 使用壽命：60000 小時(shí) 噪音參考：14DB3DB 風(fēng)量參考：23.38

31、CFM 額定電壓：12V 額定電壓：0.14A 接口類型：主板 3pin 口 轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)：支持 包裝類型：原包裝 適用范圍：CPU 風(fēng)扇替換，小機(jī)箱風(fēng)扇12圖 10 被控風(fēng)扇其 3pin 接口，紅線為+12V 輸入，藍(lán)線為轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出，黑線接地。關(guān)于轉(zhuǎn)速的信號(hào)是每轉(zhuǎn)一圈會(huì)輸出 2 個(gè)脈沖信號(hào)11。2.10 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)必然會(huì)有各種大大小小的瑕疵，如何解決這些瑕疵是一個(gè)關(guān)鍵性問題，我們?cè)谏钪谐３?huì)接觸的報(bào)警系統(tǒng)可以為這個(gè)難題做很好的解釋，簡(jiǎn)而言之就是說加入一個(gè)報(bào)警電路可以為整個(gè)系統(tǒng)提供良好的運(yùn)行環(huán)境。如下圖就是報(bào)警電路的線路圖。9012 三極管作了主導(dǎo)結(jié)構(gòu)，整個(gè)報(bào)警電路的運(yùn)行都是圍繞其

32、來完成的，什么時(shí)候?qū)ê褪裁磿r(shí)候截止關(guān)系著內(nèi)部蜂鳴器的響聲。工作原理大致如下：外界的不定因素很容易影響蜂鳴器的發(fā)聲，因此在系統(tǒng)處于剛開始的狀態(tài)時(shí)，MCU 上的 P20 口一直保持著高電平，這樣做就不會(huì)在沒有必要的時(shí)候聽到蜂鳴器叫，讓用戶無法辨認(rèn)是出故障或是真正需要報(bào)警了。正常情況下來說，系統(tǒng)認(rèn)為符合了報(bào)警的需求了，就會(huì)在 P20 口輸出低電平信號(hào)，9012 三極管就接通了，蜂鳴器此時(shí)發(fā)聲來提醒用戶應(yīng)對(duì)故障情況12。圖 11 報(bào)警電路132.11 看門狗電路設(shè)計(jì)單片機(jī)構(gòu)成的微機(jī)系統(tǒng)中，單片機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài)總會(huì)被外界所影響，程序運(yùn)行不流暢，中斷，或進(jìn)入死循環(huán)，進(jìn)一步影響到由單片機(jī)控制的整個(gè)系統(tǒng)受到

33、或多或少的影響，對(duì)生產(chǎn)生活造成很嚴(yán)重的后果，為了解決這個(gè)關(guān)鍵問題，既然不能改變外界的電磁場(chǎng)，則需要時(shí)刻都知道單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，由此出現(xiàn)了一種可以隨時(shí)了解對(duì)象單片機(jī)運(yùn)行是否正常的芯片，我們叫“看門狗”13?？撮T狗，用專業(yè)術(shù)語來講就是 watchdog timer，它內(nèi)置的一個(gè)輸入口根據(jù)其有趣的名字有了一個(gè)形象的稱呼，我們叫喂狗端，在 MCU 正常運(yùn)行的時(shí)候，每過一定時(shí)間便會(huì)發(fā)一個(gè)信號(hào)到喂狗端，使 MDT 清零，如果信號(hào)中斷了或是超過一定時(shí)間（一般在程序運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障時(shí)），就發(fā)出另一個(gè)復(fù)位信號(hào)回到MCU，MCU 接到信號(hào)就會(huì)自動(dòng)復(fù)位，從而繼續(xù)運(yùn)行，簡(jiǎn)單來說，看門狗的設(shè)計(jì)主要就是用來防止 MCU 程序

34、中斷、發(fā)生死循環(huán)或者死機(jī)的14。單片機(jī)系統(tǒng)看門狗包括軟件看門狗和硬件看門狗兩種。軟件看門狗借用的是 MCU 內(nèi)置的計(jì)數(shù)器或定時(shí)器單元，只要在程序中合適的地方插入“喂狗”指令,當(dāng)程序停轉(zhuǎn)或是進(jìn)入死循環(huán),就可以利用軟件給程序計(jì)數(shù)器 PC 重新賦值,強(qiáng)行使程序能夠從頭開始安全地運(yùn)行下去。 此次設(shè)計(jì)中并沒有使用 AT89S52 軟件看門狗，而是更看重硬件看門狗強(qiáng)大的功能。其電路圖如圖 12 所示。借由 MAX706 的引腳功能，在 1.6 秒內(nèi)，若 6 腳電平?jīng)]有任何改變，那么Max706 將在 7 腳發(fā)出一個(gè) 200ms 的低電平復(fù)位信號(hào)。真正實(shí)行時(shí)只需在規(guī)定的時(shí)間范圍（1.6s）內(nèi)實(shí)施喂狗這一指令

35、，就不會(huì)有信號(hào)發(fā)出去，從而讓系統(tǒng)又進(jìn)行沒必要的復(fù)位動(dòng)作。圖 12 看門狗電路142.12 測(cè)溫電路設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)對(duì)溫度傳感器的要求可謂相當(dāng)高，經(jīng)過比較，最終決定了由DALLAS 公司制造出來的“一總線”數(shù)字溫度傳感器（DS18B20），相比其他的傳感器，其性能優(yōu)秀，體型也小，可以同時(shí)使用多個(gè)，掛在同一根通信線上也方便，很適合做一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)。它的引腳圖如圖 13 所示。所有在測(cè)溫系統(tǒng)總會(huì)存在一個(gè)關(guān)鍵性問題，也就是外界的不定因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，比如引線過長、所需測(cè)量的點(diǎn)太多等，還有就是環(huán)境本身存在的各種能干擾測(cè)量數(shù)據(jù)的電場(chǎng)磁場(chǎng)，這些問題一直困擾這用戶和開發(fā)者。但DS18B20 的出現(xiàn)，其強(qiáng)大的特征

36、讓這些困擾問題有了更好的解決。首先，DS18B20 相比其他同類產(chǎn)品，測(cè)溫范圍擴(kuò)大到了55和125之間，并且在一定范圍內(nèi)誤差可以精確到0.5。其次，它的分辨率范圍也更寬更準(zhǔn)確，用戶可以從 912 位之中進(jìn)行挑選。其可以直接連接單片機(jī)，就不用再通過其他一些復(fù)雜的硬件結(jié)構(gòu)，降低了成本和失誤率。其最突出的特點(diǎn)就是“一線總線”，顧名思義，就是說其他產(chǎn)品需要用到很多線的情況下，它只要用一根線就能完成相同的工作，這也是解決干擾性問題的最主要的原因。在設(shè)計(jì)制作上，準(zhǔn)備一個(gè)阻值大一點(diǎn)的電阻是必須的，首先數(shù)據(jù)腳的上拉需要電阻，由于 DS18B20 是單總線溫感，在沒有接電源的情況下，需強(qiáng)上拉數(shù)據(jù)線供電，若接有電

37、源，則只一次上拉就可以使 DS18B20 持續(xù)運(yùn)行。此外，如果在不存在溫度傳感器的情況下，此電阻也扮演關(guān)鍵角色，負(fù)責(zé)后面的電路的保衛(wèi)工作。也如圖 13 所示。 圖 13 DS18B20 引腳和設(shè)計(jì)圖DS18B20 有 4 個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件：1）光刻 ROM 中的 64 位序列號(hào)可當(dāng)成是該 DS18B20 的固定地址序列碼，是不能改變的。它的排列規(guī)律如下：開始 8 位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48 位是該 DS18B20 其本身的序列號(hào)，最后 8 位則是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗(yàn)15碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻 ROM 的作用就是使每個(gè) DS18B20 都各不一樣，這樣就能夠

38、在一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 了。2）DS18B20 中的溫度傳感器的作用是測(cè)量溫度，以 12 位轉(zhuǎn)化作為例子：用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 0.0625/LSB 形式表達(dá)出來，其中 S 為符號(hào)位。如表 4 所示：表 4 溫度值格式表LS ByteBit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0322212021-22-23-24-2MS ByteBit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8SSSSS625242以上是 12 位經(jīng)過轉(zhuǎn)化后得到的數(shù)據(jù)，分別儲(chǔ)存在 18B20 的兩個(gè) 8byte 的RAM 內(nèi)，二進(jìn)制中的前

39、面 5 位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于 0，那這 5 位就是0，所測(cè)的數(shù)值乘以 0.0625，便可計(jì)算出實(shí)際的溫度；如果溫度小于 0，那這 5位就是 1，測(cè)到的數(shù)值需要取反再加 1 再乘以 0.0625 才可得到實(shí)際的溫度。3）DS18B20 溫度傳感器的存儲(chǔ)器。DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括了一個(gè)非易失性可電擦除的 EEPRAM 和一個(gè)高速暫存 RAM,前者存放了高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。 4）配置寄存器。該字節(jié)各位的意義如下：表 5 DS18B20 配置寄存器 由表 3 看出，低 5 位一直為 1，TM 是測(cè)試模式位，其作用是控制 DS18B20在工作模式

40、和測(cè)試模式之間的轉(zhuǎn)換。在 DS18B20 出廠時(shí) TM 被設(shè)置為 0，無需修改。分辨率的高低由 R1 和 R0 來控制，具體如表 6 所示：（出廠為 12 位）表 6 分辨率設(shè)置表R1R0分辨率最大轉(zhuǎn)換時(shí)間009 位93.78ms0110 位187.5ms1011 位375ms1112 位750ms從 DS18B20 通訊協(xié)議得知，要使主機(jī)控制下的 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須完成三個(gè)步驟：確保每一次讀寫前都對(duì) DS18B20 進(jìn)行了復(fù)位，復(fù)位成功后就會(huì)先發(fā)出一條 ROM 指令，最后再發(fā)出 RAM 指令并傳輸出去，這樣做DS18B20 預(yù)定的操作才能實(shí)現(xiàn)。復(fù)位的操作如下：讓主 CPU 先將

41、數(shù)據(jù)線下拉16500us，釋放，在確保 DS18B20 接受到信號(hào)的 1660us 之后，發(fā)出一個(gè)60240us 的低存在脈沖，若原 CPU 又重新接收到了信號(hào)，說明復(fù)位成功。表 7 ROM 指令表指令約定代碼功能讀 ROM33H讀 DS1820 中的編碼符合 ROM65H發(fā)出命令后，接下來發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線與該編碼相對(duì)應(yīng)的 1820 作出反應(yīng)搜索 ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上的 1820 的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64 位 ROM 地址。跳過 ROM0CCH忽略 64 位 ROM 地址，轉(zhuǎn)而向 1820 發(fā)轉(zhuǎn)換溫度命令。告警搜索命令0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下

42、限時(shí)才會(huì)做反應(yīng)。溫度轉(zhuǎn)換44H啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換，時(shí)長為 500ms，存入內(nèi)部 RAM 當(dāng)中讀暫存器0BH內(nèi)部 RAM 中內(nèi)容寫暫存器4EH先在內(nèi)部 RAM3、RAM4 字節(jié)上寫下溫度的數(shù)據(jù)命令，然后再向外傳輸 2 字節(jié)的數(shù)據(jù)復(fù)制暫存器48H將 RAM3、4 字節(jié)內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM 中重調(diào)EEPROM0B8H將 EEPROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中讀供電方式0B4H寄生供電時(shí)發(fā)送“0”，外界電源供電時(shí)則發(fā)送“1”173 軟件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)工作總流程軟件的具體流程可以參看如圖 14。復(fù)位成功之后，即系統(tǒng)初始化，單片機(jī)會(huì)接收處理溫度傳感器所測(cè)的溫度，單片機(jī)計(jì)時(shí)器同時(shí)計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)器則記風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，這

43、些數(shù)據(jù)都會(huì)通過 LCD 液晶顯示屏顯示出來。根據(jù)測(cè)到的溫度，單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)控制電扇的正常運(yùn)行、停轉(zhuǎn)或者全速運(yùn)轉(zhuǎn)。全部過程都是由看門狗模塊監(jiān)視著的，出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)不正常，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便會(huì)馬上做出復(fù)位響應(yīng)，促使系統(tǒng)安全回到開始狀態(tài)并再次運(yùn)行下去。 開始 系統(tǒng)初始化 N Y 單片機(jī)接收溫度 傳感器溫度 溫度50溫度處理控制信號(hào) 25溫度50 風(fēng)扇停轉(zhuǎn) PWM 控制轉(zhuǎn)速 報(bào)警 PWM 控制風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)圖 14 軟件總流程圖系統(tǒng)正常與否LCD 顯示數(shù)據(jù)單片機(jī)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)風(fēng)扇183.2 PWM 調(diào)速程序本系統(tǒng)主控采用的是 AT89S52，其功能中并沒有 PWM，所以只能通過軟件編寫程序模擬來

44、產(chǎn)生 PWM。單片機(jī) T0 計(jì)時(shí)器中斷便很好的解決了這個(gè)問題。首先計(jì)時(shí)器初始化，定時(shí) 5000usTMOD =0 x51; /0 x51; /T0 定時(shí)方式 1 t1 計(jì)數(shù) 方式 1TH0 = 0 x0EC;TL0 = 0 x78;中斷程序如下：void time0() interrupt 1 using 2 t+; i+; EA=0; if(t 19) t=0;TH0 = 0 x0EC; TL0 = 0 x78; 3.3 DS18B20 測(cè)溫程序 硬件設(shè)計(jì)的過程本身就是一個(gè)復(fù)雜的工程，再加上 DS18B20 屬于單總線器件，所以在操作時(shí)的順序問題不能有一點(diǎn)怠慢，而且 DS18B20 驅(qū)動(dòng)在編

45、寫時(shí)也要注意好多地方，不能出錯(cuò)。第一要做的就是把 DS18B20 進(jìn)行復(fù)位。如圖 15所示為 DS18B20 的復(fù)位操作。圖 15 DS18B20 復(fù)位時(shí)序圖參看以上的復(fù)位時(shí)序圖所知：當(dāng) DS18B20 接到一個(gè)由單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)，此低電平信號(hào)不低于 480S，再經(jīng)過 1560S 后，他就會(huì)回發(fā)出一個(gè)芯片的存在脈沖。這個(gè)低存在脈沖長短在 60240S 之間。這個(gè)過程結(jié)束后，也就是19電平得到復(fù)位，則控制器需要做出處理，即拉高數(shù)據(jù)單總線，這樣做是確保能在 1560S 后收到存在脈沖。到這一步為止，通信的雙方已經(jīng)完成了基本的協(xié)商，之后的問題都交給了單片機(jī)與 18B20 兩者之間數(shù)據(jù)的傳遞和交換15

46、。設(shè)計(jì)的復(fù)位程序如下：void ds1820rst()/*ds1820 復(fù)位*/ unsigned char time; unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ 復(fù)位 delay_18B20(4); /延時(shí) DQ = 0; /DQ 拉低 delay_18B20(100); /調(diào)用延遲，精確延時(shí)大于 480us DQ = 1; /拉高 for(time=0;time59) sec=0; min+; sec+; if (min59) min=0; hor+; min+; 3.5 看門狗程序前面已經(jīng)介紹了看門狗的的硬件設(shè)計(jì)，程序中要注意務(wù)必在 1.6 秒內(nèi)完成“喂狗”。所以可以

47、編寫如下程序。 主循環(huán)中加入 dog=1; main（） While（） dog=1;/sbit dog=P10 中斷中加入 dog=0;void time0() interrupt 1 using 2 dog=0;213.6 LCD1602 顯示程序由于本系統(tǒng)采用的背光是可控的，之后系統(tǒng)修改會(huì)有需要，所以在初始化系統(tǒng)時(shí)應(yīng)加入下面這些語句來點(diǎn)亮背光。LCDEN=0; /lcd 背光（已定義 sbit LCDEN=P24）LCD 驅(qū)動(dòng)的程序也需按 LCD1602 工作時(shí)序來編寫。LCD1602 寫時(shí)序如圖 16所示。圖 16 寫時(shí)序圖表 8 時(shí)序參考時(shí)間時(shí)序參數(shù)符號(hào)最小值單位測(cè)試條件E 信號(hào)周期

48、Tc400nsE 脈沖寬度Tpw150nsE 上/下升沿時(shí)間Tr，Tf-ns引腳 E地址建立時(shí)間Tsp130ns地址保持時(shí)間Thd110ns引腳 E RS R/W數(shù)據(jù)建立時(shí)間（讀）Td-ns數(shù)據(jù)保持時(shí)間（讀）Thd220ns數(shù)據(jù)建立時(shí)間（寫）Tsp240ns數(shù)據(jù)保持時(shí)間（寫）Thd210ns引腳 DB0DB7 通過圖 16 的時(shí)序圖與表 8 時(shí)序參考時(shí)間可以得到如下信息： 寫指令：輸入 ：RS=L，RW=L，D07=指令碼，E=高脈沖 寫數(shù)據(jù)：輸入 ：RS=H，RW=L，D07=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 在 LCD1602 程序編寫時(shí)，對(duì)其寫命令和寫數(shù)據(jù)時(shí) LCD 的反映速度要尤為注意。22這里可直接

49、通過延遲或加入測(cè)忙程序來避免。 void wr_com(unsigned char com)/寫指令/ delay1ms(1); RS=0; RW=0; EN=0; P0=com; delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; void wr_dat(unsigned char dat)/寫數(shù)據(jù)/ delay1ms(1); RS=1; RW=0; EN=0; P0=dat; delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; 詳細(xì)程序見附錄 B。3.7 報(bào)警程序根據(jù)設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)未檢測(cè)到 DS18B20 時(shí)報(bào)警且 LCD 閃爍，當(dāng)溫度超過5

50、0時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警。檢測(cè)到 DS18B20 程序：DS18B20 復(fù)位時(shí)會(huì)檢測(cè)其是否存在。因此可編寫如下報(bào)警程序： bflag=DQ;/DQ 為返回信號(hào)， 0 存在,反之不存在 if (bflag=1) beep=0; else beep=1; /未檢測(cè)到 18b20 蜂鳴器響溫度報(bào)警程序： if (tvalue50) beep=0;/tvalue 為傳感器測(cè)試的溫度23 else beep=1;3.8 風(fēng)扇測(cè)速程序測(cè)速系統(tǒng)不需要太多復(fù)雜的設(shè)計(jì)，所以為了方便就直接用單片機(jī)計(jì)數(shù)器測(cè)了風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。由于加上 PWM 后的不準(zhǔn)確，所以軟件采用了修正。具體原理如下：?jiǎn)纹瑱C(jī)記錄風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)所傳出的信號(hào)，測(cè)

51、量一秒的數(shù)值，進(jìn)行修正（反復(fù)測(cè)試得出每秒轉(zhuǎn)速乘以 15 更加接近沒分轉(zhuǎn)速）得到正確數(shù)值，并輸出16。根據(jù)原理編寫如下程序：初始化計(jì)數(shù)器：TMOD =0 x51; /0 x51; /T0 定時(shí)方式 1 t1 計(jì)數(shù) 方式 1TH1=0; TH1=0;void time0() interrupt 1 using 2 t+; i+; EA=0; if (i=200) num=(long)TH1*256+TL1; /取計(jì)數(shù)值 TL1=0; /計(jì)數(shù)清零 TH1=0; /計(jì)數(shù)清零 speed=num*15; i=0; /5000us EA=1; /重開 TH0 = 0 x0EC; TL0 = 0 x78;

52、244 系統(tǒng)仿真4.1 仿真軟件介紹該系統(tǒng)是利用 Protues 進(jìn)行仿真的，Protues 是在世界范圍內(nèi)都很有名的仿真軟件，其功能十分強(qiáng)大，國內(nèi)才剛剛引進(jìn)推廣就受到了興趣愛好者強(qiáng)大的反響17，它的器件庫可以多達(dá) 27000 余種，幾乎所有的器件都能從它里面找到，而且是智能搜索，除此之外，其自動(dòng)連線功能可以節(jié)省用戶很大一部分時(shí)間，可謂是一重大突破18。其支持現(xiàn)在幾乎所有的單片機(jī)類型，還支持軟件調(diào)試功能，調(diào)試過程中能夠監(jiān)測(cè)各變量和寄存器的狀態(tài)，其最強(qiáng)大的原理圖繪制功能也深受人們青睞，可以自動(dòng)準(zhǔn)確地繪制用戶所需的圖像，總之，其融合了單片機(jī)和 SPICE 分析，成為了最常用，最方便的仿真軟件之一1

53、9。4.2 仿真結(jié)果將顯示電路，測(cè)溫電路，蜂鳴器報(bào)警電路，復(fù)位電路，晶振電路，測(cè)速電路畫好并連線20，仿真圖見附錄 A。輸入程序，啟動(dòng)，得到的結(jié)果如下所示：當(dāng)溫度低于 25時(shí)，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，此時(shí)溫度為 17，轉(zhuǎn)速為 0圖 17 溫度轉(zhuǎn)速顯示 a當(dāng)溫度處于 25到 50之間時(shí)，風(fēng)扇速度根據(jù)溫度的改變轉(zhuǎn)速改變，這里測(cè)了 3 組，分別為：25（1）溫度為 30，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為 115r/m圖 18 溫度轉(zhuǎn)速顯示 b（2）溫度為 37，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為 131r/m圖 19 溫度轉(zhuǎn)速顯示 c（3）溫度為 45，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為 157r/m圖 20 溫度轉(zhuǎn)速顯示 d當(dāng)溫度高于 50時(shí)，風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這里測(cè)了 2 組數(shù)據(jù)，

54、分別為：（1）溫度為 55時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為 179r/m圖 21 溫度轉(zhuǎn)速顯示 e（2）溫度為 60時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為 179r/m26圖 22 溫度轉(zhuǎn)速顯示 f4.3 仿真分析根據(jù)以上所測(cè)的數(shù)據(jù)說明，當(dāng)溫度低于 25，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度高于 50時(shí)，風(fēng)扇以最高速運(yùn)轉(zhuǎn)，且最高速為 179r/m，當(dāng)溫度處于 20到 50之間時(shí)，溫度越高，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越快，在仿真調(diào)試中，當(dāng)溫度高于 50時(shí)，蜂鳴器電路會(huì)發(fā)出響聲報(bào)警。27結(jié)束語本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠有效解決電腦機(jī)箱的散熱問題，并且簡(jiǎn)單易操作，適用于各個(gè)年齡層，當(dāng)然還是存在一些不足之處，比如說時(shí)間不是特別精確，測(cè)速也不是很準(zhǔn)確等。但系統(tǒng)的擴(kuò)展性和可靠性無疑是一大亮點(diǎn)，

55、以后必定會(huì)對(duì)其他智能控制方面有極大的幫助。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益良多，明白了有志者事竟成，難免遇到困難，需要懂得和老師同學(xué)交流，并充分利用網(wǎng)絡(luò)上的資源來提升自己。經(jīng)過這次畢業(yè)論文的撰寫和修改，我更加深刻地體會(huì)到學(xué)習(xí)本身就是是一個(gè)有痛苦有收獲的過程，不管是現(xiàn)在還是以后，都要有一個(gè)不斷上進(jìn)的心，提高自己的知識(shí)修養(yǎng)及綜合素質(zhì)。總之，世上無難事，知識(shí)的積累必然會(huì)使道路更開闊，而善于運(yùn)用知識(shí)則會(huì)讓道路更加平坦。28參考文獻(xiàn)1 當(dāng)方.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)M.北京：中國水利水電出版社.2001.4553 Dang Fang.Microcomputer control technologyM.Beijing：Ch

56、ina water conservancy and hydropower Press.2001.4553(in Chinese)2 殷斌.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的研究J.機(jī)電工程.2015,06.878890 Yin Bin.Based on singlechip microcomputer temperature control system of the studyJ.Mechanical and electrical enginering.2015，06:878890(in Chinese)3 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社，1996. 132140 Hu Ha

57、ncai.Single chip microcomputer principle and interface technologyM. Beijing：Tsinghua university Press,1996,132140( in Chinese)4 張偉.單片機(jī)原理及應(yīng)用M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.3436 Zhang Wei.Single chip microcomputer principle and application M.Beijing: Mechanical industry Press,2003.3436(in Chinese)5 王福瑞.單片微型機(jī)測(cè)控技術(shù)大全M

58、.北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2003.104110 Wang Furui.Single chip microcomputer measurement and control techniques M.Beijing:Beijing university of aeronautics and astronautics Press.2003. 104110(in Chinese)6 何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京:清華大學(xué)出版社，2006.7882 He Limin.Single chip microcomputer applicetion systion system designM.

59、Beijing:Tsinghua Univercity Press.2006.7882(in Chinese)7 高海生.單片機(jī)及應(yīng)用技術(shù)大全M.成都:西南交通大學(xué)出版社，2006.29 8694 Gao Haisheng.Single chip microcomputer and application technologyM. Chengdu:Southwest jiaotong univercity Press 2006.8694(in Chinese)8 趙洪軍.軟硬件看門狗技術(shù)研究J.電子世界，2012,08:1315 Zhao Hongjun.Hardware and softwa

60、re watchdog technology researchJ.The electronic world,2012,08:1315(in Chinese)9 趙海,陳長華,王建鋒. 微控制器電路 LCD 顯示原理J. 電子與封裝, 2009，05:31-34 Zhao Hai,Chen Changhua.Wang Jianfeng.Microcontroller circuit principle of LCD display J. Journal of electronics and encapsulation,2009，05:31-34(in Chinese)10 王瑞.基于 AT89S