通信工程专业 基于单片机的笔记本电脑智能底座设计

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1、基于单片机的笔记本电脑智能底座设计摘 要笔记本电脑,携带便利,体积不大,主要功能可以满足大部分人的现实需求,研发费用的减少,此类电脑价格开始被大部分人所认可。伴随使用人员的增加,笔记本电脑也存在较多的使用问题。去除费用与性能,主要问题是散热。笔记本在功能与便携性的矛盾中,散热逐渐变成最主要的因素,散热始终是笔记本最重要的技术问题。很多时候电脑崩溃,一般是因为系统高温问题。为处理上述问题,专家开始研发出散热器底座,促使笔记本电脑出现的热量尽早散发到外部。也不会影响电脑的正常使用。其不会导致计算机线路腐蚀问题,确保电脑的顺利运作。良好的基础在一定程度上增加了此类电脑的使用时间。本设计主要处理散热问

2、题,设计出单片机控制芯片寻找散热的方式，根据单片机温度控制和设计，主要包含硬件构成与软件设计，在硬件设计上一般利用温度传感器采集信息，利用数码管呈现信息，继电器管控直流电机的开闭等功能本设计很好的完成了对笔记本的温度监控和散热设备的运行。在成本控制和市场的前提下,该电路简单易行,易于批量生产。在实现散热与最小费用目标的基础上，减少能源与提高智能化水平。关键词：散热底座，单片机，智能控制Designofsmartbasefornotebookcomputerbasedonsingle-chipmicrocomputerAbstractBesides cost, people are always

3、 concerned about heat dissipation. The most important factor in the confrontation between the performance and portability of notebook computers is heat dissipation. The cooling problem of notebook computers has always been the bottleneck of core technology. Sometimes it can be unexpected, always bec

4、ause the system temperature is too high. In order to solve this problem, people have designed the heat sink base, the heat can be moved from the laptop to the outside as soon as possible. It does not affect the use of the notebook computer, and its electronic circuit will not be eroded to ensure the

5、 normal operation of the notebook computer. A good foundation can extend the life of notebook computers.This design aims at the problem of heat dissipation, and designs a microcontroller chip to control the temperature and heat dissipation. Based on the control and design of the temperature of the s

6、ingle-chip microcomputer, including hardware components and software design, the system is mainly used to collect temperature through the temperature sensor through hardware design. The digital tube displays the temperature value, the relay controls the DC motors on and off and other functions. This

7、 design perfectly completes the temperature monitoring of the notebook and the operation of the cooling device. Under the premise of cost control and market, the circuit is simple and easy to mass production. Under the premise of completing the cooling function and the minimum cost, energy saving an

8、d intelligence are realized.Keywords:cooling base,micro control unit, intelligent control目 录1绪 论11.1课题研究背景11.2课题研究目的及意义11.3笔记本散热器现状11.4课题研究的主要内容21.5设计功能指标21.6设计任务分析22总体方案设计32.1设计方案概述32.2散热原理和方式32.3 笔记本散热底座设计42.3.1散热底座的材料42.3.2散热底座的结构42.3.3散热底座的性能42.4单片机选型52.5温度传感器选型52.5.1DSl8B20具体参数及工作方式62.6继电器选型73系

9、统硬件设计93.1单片机最小系统93.2单片机的时钟电路与复位电路设计93.3 温度传感器电路103.4 继电器电路103.5 直流电机驱动电路113.6 总设计原理电路图124系统软件134.1主程序设计134.2 温度采集子程序145实物制作155.1实物制作过程155.2智能底座实物165.3智能底座的焊接166系统仿真与调试186.1硬件调试186.2软件调试196.3调试问题及解决方法206.4测试结果207总结评价22参考文献23致 谢24附录1：原理图设计25附录2：部分程序源代码26第 15 页1绪 论1.1课题研究背景伴随电子科技的持续发展,笔记本电脑研发与更新的效率持续提高

10、,功能更加齐全,然而对于目前普遍使用的笔记本电脑来说,依旧出现明显的问题。比如笔记本散热问题,电池续航水平等;此类电脑发热过高,散热缺乏的问题开始被顾客所重视,由于此类电脑散热较少，会减少使用时间,也违背我们目前倡导的低碳生活;基于散热现象,目前也出现众多类型的散热器;一般散热器的成果并不好,使用时间短暂，此外不可控等让顾客在使用的时候无法感觉到效果;在此时本文主要目标是设计出基于单片机的智能笔记本散热器;基本散热和一般散热相符合:吹风形式,笔记本散热强制熄灭,增加低温空气增加笔记本底部气流,使笔记本电脑散热良好效果。1.2课题研究目的及意义笔记本电脑,携带便利,体积不大,主要功能可以满足大部

11、分人的现实需求。伴随使用人员的增加,笔记本电脑也存在较多的现实问题。这对于散热来说至关重要,它不仅关系到能源消耗,甚至影响到电脑的使用时间。所以,散热变成最主要的因素。笔记本电脑散热始终是重要的技术问题。很多时候笔记本电脑崩溃,一般是因为系统高温问题。为处理上述问题,专家开始设计出散热器底座,促使此类电脑形成的热量尽早扩散到外部。因此不会影响现实使用功能,确保电脑顺利运作。然而现在市场内基本上都是单开关式散热器,此外操作不变，无法直接切换,不同通过温度变化进行控制。1.3笔记本散热器现状在笔记本电脑中,主要的冷却方式仍然是空气冷却。绝大多数散热方法有:风扇+热管+散热器板组合。现在,大部分笔记

12、本电脑使用铝镁合金外壳,也具有相应的散热功能。众所周知,在此类电脑底部,一般会增设冷却排气口,用来传输空气,对此类电脑的冷却来说格外关键。在开展此类设计时,也需要思考散热问题,一般用脚抬高机身,然而在温度太高时,显得更不情愿,因此笔记本电脑散热器的辅助作用一直受到重视。原本的笔记本电脑散热器直接在底部运作,从电脑底部吹散热量,减少此类电脑产生的热量,增多冷空气,加快此类电脑底部的空气流量,促使笔记本电脑内的全部加热元件全部消散。保持内部低温工作环境,有效减少笔记本电脑。计算机温度的一种小型装置。1.4课题研究的主要内容本设计采用ATC89C51单片机作为控制核心,对温度采集模块进行控制。设计的

13、主要工作流程如下:首先,通过温度传感器获取环境中的温度值,采集信息后,在LCD1602液晶屏上显示。接下来通过单片机进行判断,如果判断到环境中的温度信息超过设定的温度值,则会开启风扇,如果测量温度低于下限则关闭风扇。1.5设计功能指标1、根据所处的环境,本设计可以通过按键自由设定温度值。2、利用冷却基座实时检测环境温度,并在液晶屏上显示当前温度值。3、测量温度高于设置的上限温度时可以开启风扇进行散热,测量温度低于设置的上限温度时则关闭风扇。1.6设计任务分析1、 对系统进行各结构设计。2、 以ATC89C51单片机作为控制器,对外围电路进行设计和改进。该系统的硬件电路主要包括温度数据采集、LC

14、D1602液晶显示电路、电机驱动电路等。3、 根据本设计的功能,软件部分主要分为主程序、初始化子程序、显示子程序等4、 硬件电路和软件的综合调试。2总体方案设计2.1设计方案概述该系统的结构主要由单片机、外部温度信息采集电路、控制器电路和冷却风扇控制电路组成。单片机作为控制核心,将各模块的控制信息存储于其中。本设计通过温度传感器采集环境中的温度信息,如果温度高于或低于设定温度,则将数据发送给微控制器进行判断。会驱动电机进行开启和关闭风扇进行散热处理。总设计框图如下:图2.1系统2.2散热原理和方式散热实际上是通过传导、对流、辐射等的传热过程。通常空气冷却技术主要在桌面上,包括中央处理器、显卡、

15、电源和底盘冷却风扇。在笔记本电脑中,空空气是散热的关键形式。主要散热形式是风扇、热管与散热器的搭配。现在,大部分笔记本电脑使用铝镁合金外壳,因此也可以快速散热。在此类电脑底部，一般增设散热通风口,用来传输空气,对此类电脑的冷却来说格外重要。此类散热座的原理一般是:1。由塑料或金属生产的散热底座放置在底部运作,抬更高笔记本进而加快空气循环与散热,得到良好的散热成果。2。散热座上装置众多冷却风扇,进而提升散热效果。此类冷区形式主要包含吸气与吹气两类。上述送风方式的差异就是空气流动方式差异、吹风形成的紊流、主动散热、大风压与阻力亏损，比如在夏季频繁使用的电风扇;层流形成在空气中。吸力被吸收,也就是被动散热,风压不大,然而空气流动平稳,比如底盘风扇。理论角度上,在开放条件下,紊流传热效率高于层流,然而笔记本底部与散热基座也就是创建封闭空间,所以通常通风方式符合风流设计要求。我们使用的大部分散热底座全部安装吸引风扇。2.3 笔记本散热底座设计2.3.1散热底座的材料现在行业内普遍采用的材料为:金属或塑料。前者具备较好的导热性,然而在所有笔记本底部都安装防滑垫,此类散热器无法粘合起来,所以金属导热性无法被全面激发。显然,金属基材可以充分吸收和扩散笔记本电脑发出的热量。此外,金属通常更