畢業(yè)論文基于單片機地智能電腦散熱器設(shè)計

第一章緒言隨著科技的不斷進步和發(fā)展，單片機的使用已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ町斨械母鱾€領(lǐng)域，幾乎很難找到有哪個領(lǐng)域沒有使用單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，各種智能IC卡的廣泛使用，轎車、地鐵和公交車的安全保障系統(tǒng)，智能手機、攝像機、洗衣機的自動控制，以及遙控玩具、電子寵物等等，這些產(chǎn)品都與開單片機息息相關(guān)。那就更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。第一節(jié)系統(tǒng)研究背景本文設(shè)計的智能散熱器，利用單片機進行控制，實時溫度傳感器對直流電機進行轉(zhuǎn)速控制，外加液晶顯示電路，可實現(xiàn)散熱器轉(zhuǎn)速隨著外界溫度變化而變化。而目前市場上僅僅有的是單開關(guān)式的散熱器，且操作不方便，經(jīng)常開關(guān)，還沒有根據(jù)溫度變化來進行控制的智能散熱底座。因而，此設(shè)計具有相當重要的現(xiàn)實意義和實用價值。第二節(jié)散熱原理和方式散熱，其實就是一個熱量傳遞過程通過傳導(dǎo)、對流、輻射等幾種方式。通常在臺式機中主要是風冷技術(shù)，這包括中央處理器、顯卡、電源及機箱的散熱風扇等，在筆記本電腦中，風冷依舊的主要的散熱方式，絕大數(shù)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。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(shè)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。筆記本的散熱底座的散熱原理主要有兩種：1.單純通過物理學上的導(dǎo)熱原理實現(xiàn)散熱功能。將塑料或金屬制成的散熱底座放在筆記本的底部，抬高筆記本以促進空氣流通和熱量輻射，可以達到散熱效果。2在散熱底座上面再安裝若干個散熱風扇來提高散熱性能。這種風冷散熱方式包括吸風和吹風兩種。兩種送風形式的差別在于氣流形式的不同，吹風時產(chǎn)生的是氣流，屬于主動散熱，風壓大但容易受到阻力損失，例如我們?nèi)粘Ｏ奶煊玫碾婏L扇；吸風時產(chǎn)生的是層流，屬于被動散熱，風壓小但氣流穩(wěn)定，例如機箱風扇。理論上說，開放環(huán)境中，紊流的換熱效率比層流大，但是筆記本底部和散熱底座實際組成了一個封閉空間，所以一般吸風散熱方式更符合風流設(shè)計規(guī)范。市場上的散熱底座多數(shù)是有內(nèi)置吸風式風扇的。第三節(jié)筆記本散熱底座設(shè)計一、散熱底座的材料當前市場主要產(chǎn)品使用的材料有兩種：金屬或者塑料。金屬的導(dǎo)熱性好，但現(xiàn)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(dǎo)熱性能不能完全發(fā)揮出來。當然，金屬底座還是可以更好地將筆記本內(nèi)散發(fā)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，極易傷人。塑料材質(zhì)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。出于成本及輕便的考慮，重量較輕、發(fā)熱小的筆記本可以選用設(shè)計較好的塑料散熱底座。但是如果是重量較大，發(fā)熱較高的筆記本還是得使用金屬材質(zhì)的做工良好的散熱底座。二、散熱底座的性能性能判定方法：同等環(huán)境下，使用散熱底座和不使用，分別記錄開機五分鐘和開機一小時后的系統(tǒng)主要溫度參數(shù)，可以大概確定該散熱底座的散熱性能。還需要特別注意的是散熱底座的噪音和振動問題，風扇的數(shù)量和質(zhì)量是決定因素。風扇多固然增加散熱效果，但是相應(yīng)的耗電及噪音振動也增加了，所以一般以2～3個為宜。所以底座測試的時候需要留心判斷下其噪音是否能夠接受，是否會有振動影響電腦硬盤。第二章系統(tǒng)方案論證本設(shè)計以STC90C51單片機為核心，構(gòu)成單片機控制電路。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括對外界溫度信息的采集電路，單片機控制器電路，散熱風扇控制電路，上位機串口通信電路。選擇合理的電路方案，能實現(xiàn)好系統(tǒng)的功能，降低設(shè)計的成本，而且有利于后繼添加的擴展功能。第一節(jié)系統(tǒng)框圖圖2.1系統(tǒng)框圖第二節(jié)各模塊方案論證一、控制器的選擇采用STC公司的STC90C516單片機作為主控制器。STC90C51RC/RD+系列單片機是宏晶科技公司推出的新一代超強抗干擾/高速/低功耗的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12時鐘/周期和6時鐘/機器周期可任意選擇，內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，時鐘頻率在12MHz以下時，復(fù)位腳可直接接地。二、溫度采集器件的選擇采用“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器DS18B20，DS18B20支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為-55℃~125℃，在-10℃~85三、電機及其驅(qū)動器的選擇采用三級管直接驅(qū)動直流電機，電路使三級管工作在飽和和截止區(qū)，三極管處于很低的功耗狀態(tài)，發(fā)揮簡單的開關(guān)作用來控制電機兩端電流的通斷，從而達到控制電機的目的。此設(shè)計簡單，成本低，易于實現(xiàn)。第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計硬件系統(tǒng)的主要包括對外界溫度信息的采集電路，單片機控制電路，散熱風扇控制電路，上位機串口通信電路，電源電路。下面對具體電路進行闡述。第一節(jié)單片機STC90C516RD一、芯片特點1工作電壓：5.5V-3.8V(5V單片機)、3.8V-2.4V（3V單片機）；2增強型6時鐘/機械周期，12時鐘/機械周期8051CPU；3工作頻率范圍：0-40HZ，相當于普通8051的0~80Hz；4程序儲存器字節(jié)：最多61K；5片上集成1280字節(jié)/512/256字節(jié)RAM；6共3個16位定時/計數(shù)器，其中定時器0可當成2個8位定時器使用；7外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷；8工作溫度范圍：0-75°C/-40-85°C9看門狗；10內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，外部晶體12M以下時，可省外部復(fù)位電路，復(fù)位即可接地使用。引腳功能描述：VCC：電源；GND：地。圖3.1引腳示意圖P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以當作為輸入端口使用。作為輸入使用時，因為內(nèi)部電阻外部拉低的引腳，將輸出電流。此外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。P2口：P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，因為內(nèi)部電阻外部拉低的引腳，將輸出電流。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出高八位地址。在此情況下，P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送“1”。外部數(shù)據(jù)存儲器被8位地址訪問時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，端口被內(nèi)部上拉電阻拉高，這時候可以當作為輸入口使用。被當作輸入口使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。RST：復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復(fù)位。當本引腳收到一個由下降沿轉(zhuǎn)換為上升沿的轉(zhuǎn)態(tài)信號時，9051將被重置，此時9051將其內(nèi)部的特殊功能暫存器(SpecialFunctionRegister,SFR)設(shè)定為預(yù)設(shè)值，并由地址0000H開始執(zhí)行程序。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8位地址的輸出脈沖當CPU自外界記憶體中獲取指令碼或存取資料時，ALE將會在一個匯流排周期開始時送出H的信號，表示P0.0-P0.7(AD0-AD7)正送出低階地址A0-A7信號，以供外界電路鎖定這些低階地址信號。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，所以ALE信號也可當作脈沖波信號源。然而，每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖將會跳過。PSEN：是外部程序存儲器選通信號。當STC90C51從外部程序存儲器執(zhí)行外部獲取代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。EA/VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。第二節(jié)溫度傳感器電路一、芯片DS18B20介紹Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線性價比高的特點，方便用戶輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。DS18B20支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為-55℃~125℃，在-10℃~85DS18B20引腳定義：DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。圖3.2溫度傳感器電路圖圖3.3元件圖二、DS18B20的主要特性1．適應(yīng)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(shù)據(jù)線供電2．獨特的單線接口方式，僅需要一條線就可以使DS18B20與微處理器連接，即可實現(xiàn)單片機與DS18B20的雙向通訊。3．DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。4．DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。5.溫范圍－55℃～+125℃，在-10～+85℃6.可編程的分辨率為9～12位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃7.在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。8.以數(shù)字溫度信號的形式直接輸出測量結(jié)果，以"一線總線"串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有超強的抗干擾能力。9.負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但是不能正常工作。三、18B20的初始化1先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”。2延時（該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點）3數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”。4延時750微秒（該時間的時間范圍可以從480到960微秒）。5數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。6延時等待（如果初始化成功則在15到60毫秒時間之內(nèi)產(chǎn)生一個由DS18B20所返回的低電平“0”。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，必須要應(yīng)該注意不能無限的進行等待，否則會使程序進入死循環(huán)，所以才要進行超時控制）。7如果CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第5步的時間算起）最少要480微秒。8將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。四、DS18B20的寫操作1數(shù)據(jù)線先置低電平“0”。2延時確定的時間為15微秒。3按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。4延時時間為45微秒。5將數(shù)據(jù)線拉到高電平。6重復(fù)上1到5的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。7最后將數(shù)據(jù)線拉高。五、DS18B20的讀操作1將數(shù)據(jù)線拉高“1”。2延時2微秒。3將數(shù)據(jù)線拉低“0”。4延時3微秒。5將數(shù)據(jù)線拉高“1”。6延時5微秒。7讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個狀態(tài)位，并進行數(shù)據(jù)處理。8延時60微秒。第三節(jié)直流電機驅(qū)動電路一、三極管簡介三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管，晶體三極管，是一種電流控制的半導(dǎo)體器件。其作用是把微弱信號放大成幅值較大的電信號，也用作無觸點開關(guān)。三極管分類：按材質(zhì)分：硅管、鍺管。按結(jié)構(gòu)分：NPN、PNP。按功能分：開關(guān)管、功率管、達林頓管、光敏管等。按功率分：小功率管、中功率管、大功率管。按工作頻率分：低頻管、高頻管、超頻管。按結(jié)構(gòu)工藝分：合金管、平面管。在半導(dǎo)體鍺或硅的單晶上制備兩個能相互影響的PN結(jié)，組成一個PNP（或NPN）結(jié)構(gòu)。中間的N區(qū)（或P區(qū)）為基區(qū)，兩邊的區(qū)域分別為發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分別為基極B、發(fā)射極E和集電極C，能夠起到放大、飽和和截止等作用的半導(dǎo)體電子器件。二、直流電機簡介輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機，稱為直流電機，它能夠?qū)崿F(xiàn)直流電能和機械能互相轉(zhuǎn)換的電機。當它作電動機運行時是直流電動機，將電能轉(zhuǎn)換為機械能；作發(fā)電機運行時是直流發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)換為電能。定子和轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成了直流電機。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。隨著人們生活水平的提高，產(chǎn)品質(zhì)量、精度、性能、自動化程度、功能以及功耗、價格問題已經(jīng)是選擇家用電器的主要因素。永磁直流電機既具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，又具備良好的調(diào)速特性，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種場合。三、直流電機驅(qū)動電路采用三級管直接驅(qū)動直流電機，電路使三級管工作在飽和或截止區(qū)，三極管處于很低的功耗狀態(tài)，發(fā)揮簡單的開關(guān)作用來控制電機兩端電流的通斷，從而達到控制電機的目的。對于電路的保護采用二極管續(xù)流方式并聯(lián)在電機兩端。圖3.4直流電機驅(qū)動電路原理圖第四節(jié)串口通信電路一、串口通信介紹RS-232已經(jīng)成為PC機與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的串行通信接口之一，盡管近年來隨著USB技術(shù)的成熟與發(fā)展，RS-232串口的地位將逐步被USB接口協(xié)議取代，但是在工業(yè)控制與嵌入式系統(tǒng)中，RS-232串口通信以其低廉的實現(xiàn)價格，較長的通信距離，優(yōu)異的抗干擾能力，仍然占有十分大的應(yīng)用比例。沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學士學位論文14RS-232是一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標準，它的傳輸方式不平衡，典型的RS-232信號在正負電平之間擺動，數(shù)據(jù)傳輸時，發(fā)送端驅(qū)動器的輸出正電平范圍在+5~+15V之間，負平范圍在-5~-15V之間，與TTL電平相對應(yīng)時，邏輯1對應(yīng)RS-232通信的負電平，邏輯0對應(yīng)RS-232通信的正電平。串口功能一覽表：1.載波檢測（DCD）2.接收數(shù)據(jù)（RXD）3.發(fā)送數(shù)據(jù)（TXD）4.數(shù)據(jù)終端準備好（DTR）5.信號地（GND）6.數(shù)據(jù)準備好（DSR）7.發(fā)送請求（RTS）8.發(fā)送清除（CTS）9.振鈴指示（RI）數(shù)據(jù)連接線主要在設(shè)備中起橋梁的作用，使PC機與單片機，PC機與PC機之間進行數(shù)據(jù)通信，串口間通信只要連接三條線就可以了。即接收數(shù)據(jù)線，發(fā)射數(shù)據(jù)線和信息地線。在某時刻，對一臺機來說是發(fā)送數(shù)據(jù)，對另一臺機就是接收數(shù)據(jù)。所以接收數(shù)據(jù)線與發(fā)射數(shù)據(jù)線要換接。二、芯片MAX232介紹MAX232產(chǎn)品是由美國Maxim公司推出的一款兼容RS-232標準的芯片，該器件包含兩個驅(qū)動器、兩個接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平，該器件符合TIA/EIA-232-F標準，每一個接器將TIA/EIA-232-F電平轉(zhuǎn)換成5TTL/CMOS電平，每一個發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA-232-F電平，有從貼片到直插等不同的封裝類。三、MAX232電路連接圖MAX232采用單5V供電，內(nèi)部有兩個電荷泵，通過充電電容的作用將+5V電壓轉(zhuǎn)換為+10V的電壓，第一個電荷泵利用充電電容C1將+5V電壓加倍提升到+10V，第二個電荷泵利用充電電容C2和C4將+10V電壓變換為-10V的電壓，為RS-232通信提供工作電平對于MAX232來說，推薦采用10uF的電解電容。圖3.5MAX232電路連接第五節(jié)電源電路圖3.6電源電路原理圖一、電源芯片介紹電源電路主要運用到7805穩(wěn)壓芯片，輸出電壓為5V，加散熱片時驅(qū)動電流可達1A，輸出電流200～300mA時，7805溫度在50度左右，并且有過溫切斷輸出起到保護功能。該系列芯片技術(shù)成熟，所需的外圍器件少，性價比高，運用的非常廣泛。1INPUT電源輸入端，最大可達35V2GROUND電源地3OUTPUT+5V輸出端圖3.77805穩(wěn)壓芯片二、電源芯片連接電路由變壓器出來的交流信號經(jīng)過橋式整流和電容濾波之后送給LM7805，穩(wěn)壓5V輸出，它的輸出單獨供給單片機。在三端穩(wěn)壓管的輸入輸出端與地之間連接大容量的濾波電容，使濾掉紋波的效果更好，輸出的直流電壓更穩(wěn)定。接小容量高頻電容以抑制芯片自激，輸出引腳端連接高頻電容以減小高頻噪聲，使單片機工作在一個良好的電源環(huán)境中，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。圖3.8電源連接電路第六節(jié)1602電路一、1602芯片介紹LCD1602為工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符，使用簡單方便，具有背光功能，顯示字符清晰準確，能同時顯示字母與數(shù)字，可以區(qū)分大小寫字母，具有較強的功能并且連線簡單，背光亮度可調(diào)，并且耗電量小，是一款不錯的顯示器件。它采用標準的16腳接口，其中包括8根數(shù)據(jù)線，3根控制線，電源地，電源及液晶驅(qū)動電壓引腳。LCD1602主要參數(shù)如下：1驅(qū)動芯片KS0066（兼容HD44780）2背光黃光/藍光3字色黑色/白色4字庫ASCII碼字庫（英文，數(shù)字，基本符號）5類型STN6液晶模塊尺寸(mm)80*36*13.5圖3.91602引腳說明二、基本操作時序1讀狀態(tài)：輸入：RS=L，RW-H，E=H輸出：D0~D7=狀態(tài)字2寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0~D7=指令碼，E=高脈沖輸出：無3讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=H,E=H輸出：D0~D7=數(shù)據(jù)4寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H,RW=L，D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出：無三、RAM地址映射圖控制器內(nèi)部帶有80字節(jié)的RAM緩沖區(qū)，對應(yīng)關(guān)系如圖所示圖3.10RAM地址映射圖四、LCD1602的初始化不檢測忙信號：延時15ms，寫指令38H；延時5ms，寫指令38H；延時5ms，寫指令38H；延時5ms檢測忙信號：寫指令38H；寫指令08H，關(guān)閉顯示；寫指令01H，顯示清屏；寫指令06H，光標移動設(shè)置；寫指令0cH，顯示開及光標設(shè)置。五、顯示開/關(guān)光標設(shè)置00001DCBD顯示(1有效)、C光標顯示(1有效)、B光標閃爍(1有效)000001NSN=1(讀或?qū)懸粋€字符后地址指針加1&光標加1)，N=0(讀或?qū)懸粋€字符后地址指針減1&光標減1)，S=1且N=1(當寫一個字符后，整屏顯示左移)S=0當寫一個字符后，整屏顯示不移動六、數(shù)據(jù)控制及其他設(shè)置數(shù)據(jù)首地址為80H，所以數(shù)據(jù)地址為80H+地址碼(0-27H，40-67H)01H(顯示清屏，數(shù)據(jù)指針=0，所有顯示=0)；02H(顯示回車，數(shù)據(jù)指針=0)。第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件部分也是整個系統(tǒng)的核心部分之一，硬件制作成功后，加上軟件部分才能使整個系統(tǒng)得以運行。本系統(tǒng)的軟件部分主要包括主程序和系統(tǒng)初始化子程序、電機控制子程序、溫度采集子程序等。第一節(jié)編程語言簡介C語言是一種計算機程序設(shè)計語言。它既有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為系統(tǒng)設(shè)計語言，編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計語言，編寫不依賴計算機硬件的應(yīng)用程序。所以，它的應(yīng)用范圍廣泛。C語言對操作系統(tǒng)和系統(tǒng)使用程序以及需要對硬件進行操作的場合，用C語言明顯優(yōu)于其它解釋型高級語言，有一些大型應(yīng)用軟件也是用C語言編寫的。其適用范圍廣泛,適合于多種操作系統(tǒng)，如Windows、DOS、UNIX等等；也適用于多種機型。C語言具有繪圖能力強，可移植性，并具備很強的數(shù)據(jù)處理能力，因此適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動畫。它是數(shù)值計算的高級語言。其特點為：1語言簡潔、緊湊、使用方便、靈活。2運算符豐富。3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，具有現(xiàn)代化語言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。4具有現(xiàn)代化的控制語句。5語法限制不太嚴格，程序設(shè)計自由度大。6能實現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對硬件進行操作。7生成目標代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。8程序可移植性好。第二節(jié)單片機程序設(shè)計一、溫度采集子程序流程圖圖4.1子程序流程圖第三節(jié)軟件調(diào)試將系統(tǒng)軟件按照模塊化程序設(shè)計方法編寫出來，然后輸入到KEIL編譯器編程模擬調(diào)試中，在編譯器的支持下，將經(jīng)過初步調(diào)試的程序加載到主模塊中，按照以下方法調(diào)試：1單步：一次只執(zhí)行一條指令，在每步執(zhí)行后，返回監(jiān)控調(diào)試程序。2行：可以從程序的任何一條地址處啟動，然后全速運行。3點運行：可以在程序任何位置設(shè)置斷點，當程序執(zhí)行到斷點時，控制返回到監(jiān)控調(diào)試程序。4查和修改存儲器單元的內(nèi)容。5查和修改寄存器的內(nèi)容。程序調(diào)試可以一個一個模塊進行，一個一個子程序的調(diào)試，從中可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)、機器碼錯誤及轉(zhuǎn)移地址錯誤，也可以發(fā)現(xiàn)待測系統(tǒng)中軟件算法和硬件設(shè)計錯誤。第四節(jié)系統(tǒng)硬件調(diào)試在通電前先用萬用表檢查芯片的正負極，經(jīng)過檢查正負極沒有短路。電路為直流9V輸入，調(diào)試時需要將直流穩(wěn)壓電源調(diào)到9V，但要注意的是，確保電路沒有問題，防止電路短路，損壞電源。1上電準備：用萬用表測試一下電源和地是否短路，確保在沒有短路的情況下準備上電。2電源模塊檢測：主要檢查電源芯片輸出電壓是否達到標稱值5V。3核心芯片檢測STC90C516RD+：對于這一塊我覺得采用程序測試的方法，看能否下載好程序，能否有輸出。4外圍器件調(diào)試：在核心芯片調(diào)試好的基礎(chǔ)上，再測試STC89C52RC與周圍器件的協(xié)調(diào)工作情況。第五節(jié)調(diào)試問題及解決方法在硬件無故障和軟件模塊調(diào)試完成的情況下，還要對系統(tǒng)進行聯(lián)機調(diào)試。在系統(tǒng)調(diào)試時，應(yīng)將全部硬件電路都接上，應(yīng)用程序模塊也都組合好，進行全系統(tǒng)軟硬件調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試是排除軟硬件中的殘留錯誤，使整個系統(tǒng)能夠完成預(yù)定的工作任務(wù)，達到要求的技術(shù)性能指標。1調(diào)試中檢查元器件失效造成這種情況的原因有兩個：一個是元器件買來時就已壞了；另一個是由于安裝錯誤，造成器件壞損?？梢圆扇z查元器件與設(shè)計要求的型號、規(guī)格和安裝是否一致。2電源故障在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查VCC與GND之間電位，若在5V~4.8V之間屬正常。3當判斷單片機不工作時候，需要進行聯(lián)機仿真調(diào)試。聯(lián)機仿真必須借助單片機開發(fā)的最基本工具比如仿真開發(fā)裝置、示波器、萬用表等。結(jié)論在選擇畢業(yè)設(shè)計課題上面，對筆記本散熱問題非常的感興趣，本設(shè)