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1、成都学院学士学位论文（设计） 本科毕业设计题 目 基于单片机的温度检测及散热系统设计 学 院 机械工程学院 专 业 测控技术与仪器 学生姓名 李 海 学 号 201110114221 年级 2011 指导教师 喻洪平 职称 副教授 2015年 5月 8日题目：基于单片机温度检测及散热系统设计专业：测控技术与仪器 学号：201110114221 学生: 李 海 指导教师：喻洪平摘要：温度无论在工业领域还是在农业领域或是日常生活之中，它都是一个重要的物理量，因此各个行业的工作人员都在进行温度调控这方面的调控。采用单片机进行温度调控是当今温度控制领域的一种被人喜爱的智能温度调控方式。单片机智能调控温
2、度拥有很多优点，单片机智能调控温度不仅方便，减少操控人员工作量，同时可以大大提高温度调控的技术指标，加大了智能温度调制精度。随着单片机行业的快速发着，单片机的应用范围和深度正在逐渐增强，通常在智能操作和测控方面，单片机通常是整个系统的核心。 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统检测日新月益更新。在现在的应用范围内，无论是实时检测还是自动控制的单片机应用系统中，单片机通常在整个系统中占据着核心的控制地位，但是如果想设计好整个系统，仅仅拥有单片机的使用技术是远远不够的，我们同时要拥有硬件系统设计的基础知识，以及对具体应用需求的具体了解，同时软件部分需要了解C语言和
3、开发环境的使用等基础知识。本系统的设计采用C语言进行编写，虽然C语言没有汇编的效率高，但其通用性，可移植性优势非常突出，并且随着编译器的提升，转化效率已经达到非常高的效率。软件部分我们使用软件的模块化设计，模块化设计可以使软件设计分析时思路清晰易懂，易于随着要求的更改而改变程序设计设计要求。根据本系统的设计要求，此系统的设计方案是将单片机和温度传感器于一体的综合设计。它是以51单片机为整个系统的控制核心，红外温度传感器采集温度，键盘和LED作为IO端，调控风扇电机来进行温度调节。关键词：单片机；C语言；红外温度传感器；风扇电机 成都学院学士学位论文（设计）The Design of Tempe
4、rature Detection and the Cooling System Based on Single Chip MicrocomputerSpecialty:Measure ement Control and Instrusemention Student Number:201110114221 Student: Li Hai Supervisor:Yu Hong ping Abstract:Temperature both in industry and agriculture, it is an important physical quantity, so the staff
5、in a wide range of industries are to control the temperature of control.By single chip microcomputer temperature control is the temperature control in the field of a kind of intelligent temperature control that is loved by people.Single chip microcomputer intelligent control temperature has many adv
6、antages. The single chip microcomputer intelligent control temperature is not only convenient and reduce the workload of operators and can greatly improve the technical index of temperature at the same time and increased the intelligent temperature modulation precision.As the MCU industry developing
7、, MCU application is gradually enhanced in scope and depth. In terms of intelligent operation and control, single-chip computer is usually the core of the whole system.In recent years, with the rapid development of science and technology, MUC applications are developing in the depth and drive the tr
8、aditional detection at the same time.system, only with the use of single-chip microcomputer technology is not enough. We want to have the basic knowledge of hardware system design at the same time, as well as the understanding of the specific of the specific application requirements, at the same tim
9、e the software needs to understand the use of C language and the development environment.The paper is based on C language.The C language has a lower efficiency than assembly, but it is general and is easy to transplant.With the development of the compiler, conversion efficiency has been improved. So
10、ftware part is used the modular design. The modular design is clear and transparent. software design can be changed with the change of the requirements.According to the design requirements of this system, the design scheme of this system is the single-chip microcomputer and a temperature sensor in a
11、 bodys comprehensive design.The scheme is based on 51 single chip microcomputer as the control core of the whole system, and also has the infrared temperature sensor acquisition, keyboard and LED as IO port, regulating the fan motor to adjust the temperature.Key words：MCU;C Language;Infrared Tempera
12、ture Sensor;Fan Motor目录第一章 绪论21.1 本文的研究背景及意义21.2 温度控制技术的发展历史与现状21.3 本文实现的技术指标和功能31.4 本文的章节安排3第二章 系统总体方案设计52.1 虚拟信号发生器功能简介52.2 虚拟信号发生器的总体方案设计52.3 本章小结6第三章 系统硬件简介73.1 系统硬件设计规划73.1.1 温度传感器的选择73.1.2 控制核心的选择83.1.3 温度显示器件的选择83.1.4 调速方式的选择93.2 硬件电路设计93.2.1 开关复位与晶振电路93.2.2 数码管显示电路103.2.3 串口通信113.2.4 按键电路设计1
13、13.2.5 风扇电机驱动与调速电路123.3 本章小结12第四章 系统软件设计134.1 软件开发平台和开发语言134.2 UART串口系统部分实现144.3 SPI红外温度采集154.4 电机风扇调节174.5 本章小结17第五章 系统调试与运行185.1 系统调试过程185.2 系统调试结果18第六章 结 论20参 考 文 献21致 谢22第一章 绪论1.1 本文的研究背景及意义 无论在工业的生产制造，还是各种仪器的使用或是各种生活电器的使用，温度是一个非常重要的物理参数。随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。在当今竞争激烈的市场上温度检测调控产品已经非常普遍
14、，同时应用的范围也相当广泛。温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。 风扇是一个十分常见的商品，它无论在工业制造中还是日常生活中，它都拥有着不可替代的地位，例如在日常生活中，随处可见人们使用风扇进行降温，在大大型的工业制造中厂商采用大型风扇给机器设备进行降温，同时我们也可以发现现在的笔记本个人电脑也广泛采取风扇降温策略。在现在的探索中，我们可以发现使用风扇进行降温已经起到了明显的效果，利用风扇我们可以根据温度的变化调节风扇，使温度一直保持在我们所需要的值上，避免因为过热使机器损坏的情况，这就摆脱了人为控制，达到智能控制的层次。 在本次的设计中，我们综合实际的设计需求，采用STC公司的51单片机作为本系统的控制核心，使用温度检测系统来检测环境温度，同时为了采集者的方便观察，将数据通过LED进行显示，我们使用键盘作为输入系统，可以输入我们的理想目标温度，根据目标设定温度，控制器控制风扇电机使之达到目标温度，当目标温度达到以后，控制器将停止电机转动，实现自动化控制，同时可减少电源浪费。1.2 温度控制技术的发展历史与现状 从近年来的温控系统发展来看，在理论上温度的检测已经比较成熟，但问题的关键在于实际测量和控制，在实际的实现中我们需要保证快速实时地对温度进行采样，确保数据的正确传输，并且能够对所采集的温度精准的调控，这些都是目前需要解决的问题。
