论文基于单片机电脑机箱风扇温控系统毕业设计说明书

基于单片机的电脑机箱风扇温控系统毕业设计说明书

2012届毕业设计说明书

基于单片机的电脑机箱风扇温控系统

系、 部:电气与信息工程系

学生姓名:朱涛

指导教师:黄海波职称

专业:电子信息工程技术

班级:0902

完成时间:2012/5/23

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文) 是我个人在指导教

师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知除文中特别加

以标注和致谢的地方外不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:

指导教师签名:日期:

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其

它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:

学位论文原创性声明

本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日

导师签名:日期:年月日

注意事项

1.设计(论文)的内容包括:

1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)

2)原创性声明

3)中文摘要(300字左右)、关键词

4)外文摘要、关键词

5)目次页(附件不统一编入)

6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论

7)参考文献

8)致谢

9)附录(对论文支持必要时)

2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等) 文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件) 。

4.文字、 图表要求:

1)文字通顺语言流畅书写字迹工整打印字体及大小符合要求无错别字不准请他人代写

2)工程设计类题目的图纸要求部分用尺规绘制部分用计算机绘制所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁布局合理文字注释必须使用工程字书写不准用徒手画

3)毕业论文须用A4单面打印论文50页以上的双面打印

4)图表应绘制于无格子的页面上

5)软件工程类课题应有程序清单并提供电子文档

5.装订顺序

1)设计(论文)

2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价:

一、撰写(设计)过程

1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神?优?良?中?及格?不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

?优?良?中?及格?不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力?优?良?中?及格?不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性?优?良?中?及格?不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况

?优?良?中?及格?不及格二、论文(设计)质量

1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范,?优?良?中?及格?不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件), ?优?良?中?及格?不及格三、论文(设计)水平

1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义?优?良?中?及格?不及格2、论文的观念是否有新意,设计是否有创意,

?优?良?中?及格?不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平

?优?良?中?及格?不及格建议成绩:?优?良?中?及格?不及格

(在所选等级前的?内画“?” )指导教师: (签名)单位: (盖章)

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价:

一、论文(设计)质量

1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范,?优?良?中?及格?不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件), ?优?良?中?及格?不及格二、论文(设计)水平

1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义?优?良?中?及格?不及格2、论文的观念是否有新意,设计是否有创意,

?优?良?中?及格?不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平

?优?良?中?及格?不及格

建议成绩:?优?良?中?及格?不及格

(在所选等级前的?内画“?” )

评阅教师: (签名)单位: (盖章)

年月日

教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:

一、答辩过程

1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况?优?良?中?及格?不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

?优?良?中?及格?不及格3、学生答辩过程中的精神状态

?优?良?中?及格?不及格二、论文(设计)质量

1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范,?优?良?中?及格?不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件), ?优?良?中?及格?不及格三、论文(设计)水平

1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义?优?良?中?及格?不及格2、论文的观念是否有新意,设计是否有创意, ?优?良?中?及格?不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平

?优?良?中?及格?不及格

评定成绩:?优?良?中?及格?不及格

教研室主任(或答辩小组组长): (签名)

年月日

教学系意见:

系主任: (签名)

年月日

摘要

本设计使用MCS-51系列单片机AT89 S52设计的温控散热风扇系统用LCD1602显示屏进行显示在LCD液晶屏上显示系统的温度、风扇转速、系统运行时间等参数。单片机控制DS18B20温度传感器采集温度通过单片机的处理根据温度变化控制风扇以不同转速运转。同时为提高系统可靠性系统设计了简单的报警系统和以MAX706为核心的硬件看门狗系统。在温度过高时报警传感器故障时报警并屏幕闪烁,以便提醒使用者及时解决这些故障。当系统出现故障陷入死循环时 自动复位防止出现不可预料后果使系统正常工作。

为扩展需求本系统预留了很多可扩展口以便今后加入键盘、各种控制功能。 改造系统为交互式系统。

本系统系统程序由C语言编写。通过C语言易于驾驭的特点驱动温度传感器、 LCD1602等器件协同工作。完成系统的各项要求。

关键词:单片机;温度传感器;看门狗

ABSTRACT

The design uses the MCS-51 series MCU AT89S52 is designed with temperature controlcooling fan system, the LCD1602 display on the LCD screen to display the temperature ofsystem,fan speed, system run time parameters and so on.The SCM DS18B20 temperaturesensors collect temperature,by MCU processing,according to the temperature controllingthe fan operation in different speed.At the same time to improve system reliability, systemdesign simple alarm system and MAX706 as the core hardware watchdog system.Alarmingwhen the temperature sensor failure alarm and the screen flashes to remind the user topromptly resolve these failures.An endless loop when the system fails, the automatic reset toprevent the unpredictable consequences,to make the system work properly.

Reserved for the expansion needs of the system a lot of expansion,port for futureaccession to the keyboard,and various control functions.Transformation system forinteractive systems.

The system program of the system is written in C language.Tractable by the C languagefeatures, the drive temperature sensor,LCD1602 and other devices to work together.Complete all the requirements of the system.

Key words:MCU; temperature sensor;Watchdog

目录

1绪论. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .131.1设计目的.. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..13

1.2设计要求. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..132温控电脑机箱风扇的系

统. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..142.1系统实现的功能. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .142.2温控风

扇的工作框图. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .14

3硬件电路设计. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..153.1硬件总电路

图. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 153.2芯片介绍.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..15

3.2.1主控芯片. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..15

3.2.2 MAX706 “看门狗”芯片.. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .193.3时钟频率电路设

计. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .203.4复位电路设计.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..21 3.51602

显示电路设计. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .223.6 PWM调速电路设

计. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..243.7报警电路设计. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .263.8看门

狗电路设计. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .273.9测温电路设计.. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

283.10系统电源.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..304软件设

计. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .324.1系统工作总流程.. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..324.2

DS18B20测温程序. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..334.3 LCD1602显示程

序. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..344.4 PWM调速程序.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .364.5报

警程序. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .364.6看门狗程序.. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..37

4.7风扇测速程序. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..37

4.8计时程序. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..38结束

语. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..39

致谢. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..41参考文献.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .42附

录. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..43

1绪论

随着电子技术的迅速发展 PC已经融入了我们的日常生活成为我们生活的一部分。早期的PC由于处理器频率低发热量较小大多不采取散热措施或只采用散热片的被动散热方式。随着市场的需要处理器频率越来越高 PC性能是得到了提升但随之而来的便是芯片的散热问题。

为了散热发烧友会采用液冷方式散热追求极限的人甚至采用了液氮散热当然大多数人都采用散热片加散热风扇的形式。我们知道电脑主机由机箱大致封闭着想要更好的散热就要将机箱中的热尽量快的排出去这时便可以加装电脑机箱风扇。风扇是多了散热也好了但又带来了一些问题。第一风扇多了比较吵第二费电。噪声不仅影响自己心情也打搅了他人。浪费电与现代绿色低碳环保相悖。为了在一定程度上解决这些问题便做了今天这个课题。

1.1设计目的

能够根据电脑机箱内部温度自动调节机箱风扇的速度。同时附带有显示机箱温度风扇转速显示相关功能。以到达更好散热的同时减小噪声污染的目的。

1.2设计要求

1)根据温度控制散热风扇的转速如果温度小于25度风扇不转高于

50度时风扇全速运转。 25到50度间根据温度变速。

2)显示测到的温度。

3)显示测到的风扇转速。

4)报警功能未检测到温度时蜂鸣器响液晶屏闪烁;温度高于50

度时报警。

5)显示系统运行时间。

6)硬件“看门狗”系统运行中出问题自动重臵系统。

2温控电脑机箱风扇的系统

2.1系统实现的功能

本系统是借用单片机采用模块化设计的电脑机箱风扇控制系统包括LCD显示、测温显示、计时显示、报警功能、侧转速功能、 自动调节转速等功能。与此同时本系统保留了相当多的可扩展口可根据需要另设或多设相关功能。

LCD显示功能是系统的显示输出设备主要用来显示系统测试的温度、转速、时间数据。

2.2温控风扇的工作框图

本系统工作流程:由单片机做主控芯片。控制各部件协同工作。首先温度传感器测试温度并处理。根据温度的变换主控输出不同的风扇控制信号。以达到温控风扇的基本功能。工作框图如图1所示。

时钟晶振复位电路测温电路看门狗

电路电路

AT89S52单片机

LCD 1602显示PWM风扇控制电路报警电路

电路

图1系统工作流程

3硬件电路设计

3.1硬件总电路图