智能温控电脑散热器
设计书
一、设计目的
当今社会，笔记本的普及率逐渐递增；对于大学生，几乎人人都拥有自己心爱的笔记本电脑。当笔记本处于工作状态时，温度是一个重要指标，笔记本温度越高，对笔记本的性能产生的影响随之变坏。那么，对笔记本进行降温处理显得尤为重要。在笔记本中，虽然有内置的散热器，但是有时候并不能达到对笔记本散热降温的要求，如：笔记本每天长时间不断的工作，外界环境温度的提高（夏季）等。于是，通过对笔记本加外部散热器来达到降温的目的不失为一种好方法。所以，在本次设计中，提出了智能温控电脑散热器的想法，以达到对笔记本降温的目的。
二、设计思路
为了给笔记本散热，达到智能控制笔记本散热器（风扇）的目的，在设计中按照以下思路进行：
①．通过51单片机（STC12C5A60S2芯片）来控制四位数码管（共阳极数码管）的显示。数码管可以显示：当前笔记本温度值、高温报警温度值以及低温报警温度值；
②．用PWM的原理（占空比的不同）控制风扇的转速，使不同的温度有不同的转速；
③．采用DS18B20数字温度计来检测当前的笔记本温度，通过读取当前笔记本温度值，确定当前笔记本温度值处于不同的温度区间范围，从而控制风扇的转速，从而达到智能控制风扇的目的。
三、设计过程
在本设计中，采用了51单片机（STC12C5A60S2芯片）来进行智能风扇散热器的控制，其设计原理图如下图所示：
从原理图中可以看出，设计分为了以下几个部分：USB接口、电源接口电路、风扇接口电路、DS18B20温度传感器电路以及数码管显示电路等。
本次的原理图设计中，所用的器件具体信息如下表所示：
Comment Description Designator Footprint LibRef Quantity Cap Pol1 Polarized Capacitor (Radial) C1 RB7.6-15 Cap Pol1 1
Cap Capacitor C2, C3 RAD-0.3 Cap 2
Dpy Red-CA
7.62 mm Black Surface HER
7-Segment Display: CA, RH DP
DS0, DS1, DS2,
DS3
A Dpy Red-CA 4
Header 2 Header, 2-Pin P2, P3 HDR1X2 Header 2 2 2N3906 PNP General Purpose Amplifier Q1 TO-92A 2N3906 1
Res2 Resistor R1, R2, R3, R4,
R5, R6, R7, R8,
R9, R10, R11
AXIAL-0.4 Res2 11
SW-PB Switch S1, S2, S3, S4 SPST-2 SW-PB 4 SW DPDT Switch SW1 SOT23-6_L SW DPDT 1
8051 8051 U1 DIP-40 8051 1 DS18B20 Header, 3-Pin U2 HDR1X3 Header 3 1 74HC245 U4 DIP-20 74HC245(DIP) 1
22.1184M Crystal Oscillator Y1 R38 XTAL 1
1）按键设计
按键S2、S3、S4分别连接P3.2、P3.3、P3.4。S4为设置键，S3为报警温度上限值，S2为报警温度下限值。当按S4键，可以切换当前温度值、报警温度上
限值、报警温度下限值。如图所示：
程序如下：
/************************按键检测***************************/ char key_scan()
{
if(K1==0)
{
delay(2000);
if(K1==0)
return 1;
}
if(K2==0)
{
delay(2000);
if(K2==0)
return 2;
}
if(K3==0)
{
delay(2000);
if(K3==0)
return 3;
}
}
/********************按键处理数码管显示函数******************/ void key_with()
{
if(key_scan() == 3)
{
menu_1 ++;
if(menu_1 >= 3)
{
menu_1 = 0;
smg_i = 3;
}
}
if(menu_1 == 1)
{
smg_i = 4;
if(key_scan() == 2)
{
t_high++;
if(t_high > 990)
t_high = 990;
}
if(key_scan() == 1)
{
t_high--;
if(t_high <= t_low)
t_high = t_low + 1;
}
dis_smg[0] = display_code[t_high % 10];
dis_smg[1] = display_code[t_high / 10 % 10] & 0x7f;
dis_smg[2] = display_code[t_high / 100 % 10] ;
dis_smg[3] = 0x89;
}
if(menu_1 == 2)
{
smg_i = 4;
if(key_scan() == 2)
{
t_low++;
if(t_low >= t_high)
t_low = t_high - 1;
}
if(key_scan() == 1)
{
t_low--;
if(t_low <= 10)
t_low = 10;
}
dis_smg[0] = display_code[t_low % 10];
dis_smg[1] = display_code[t_low / 10 % 10] & 0x7f;
dis_smg[2] = display_code[t_low / 100 % 10] ;
dis_smg[3] = 0xc7;
}
}
2）风扇控制
在本次设计中采用的是PWM来实现直流电动机的调速，通过占空比的不同来控制风扇的转速，使用定时器1来控制PWM（P1.7）的开与断，从而可以达到控制风扇转速的目的。优点：控制原理简单，输出波动小，线性好，对邻近电路干扰小；缺点：功率低，散热问题严重。
PWM 调速原理： 输出电压
0(t /T )U on U = o n o f f t t T
+= 其中：/on t T D =称为占空比。
占空比D 表示了在一个周期T 里开关管导通的时间与周期的比值。D 的变化范围为0<=D<=1。当电源电压U 不变的情况下，输出电压的平均值U 取决于占空比D 的大小，改变D 值也就改变了输出电压的平均值，从而达到控制电动机转速的目的，即实现PWM 调速。 程序如下：
/*************************风扇控制函数***********************/ void fengshan_kz() { if(temperature >= t_high) { TR1 = 0; pwm = 0; } else if((temperature < t_high) && (temperature >= t_low)) { f_pwm_l = 60; TR1 = 1; } else if(temperature < t_low) { TR1 = 0; pwm = 1; } }
/*******************定时器1用于单片机PWM 调节*****************/ void Timer1() interrupt 3 { static uchar value_l; TH1=0x0f; TL1=0xec; if(pwm==1) {
value_l+=3;
if(value_l > f_pwm_l)
{
value_l=0;
pwm=0;
}
}
else
{
value_l+=3;
if(value_l > 100 - f_pwm_l)
{
value_l=0;
pwm=1;
}
}
}
3）DS18B20数字温度计的设计
如下图所示，主机控制DS18B20数字温度计完成温度转换工作必须经过三个步骤：初始化、ROM操作指令、存储器操作指令。单片机所用的系统频率为22.1184MHz。
根据DS18B20数字温度计进行初始化时序、读时序和写时序分别可编写3个子程序：初始化子程序、写子程序、读子程序。
DS18B20芯片功能命令表如下：
命令说明协议READ ROM读取激光ROM64位 33H MATCH ROM匹配ROM 55H SKIP ROM跳过ROM CCH SEARCH ROM搜索ROM F0H ALARM SEARCH告警搜索 ECH WRITE SCRATCHPAD 把字节写入暂存器的地址2和3 4EH READ SCRATCHPAD读取暂存器和CRC字节 BEH COPY SCRATCHPAD把暂存器内容拷贝到非易失性存储器中 48H CONVERT T开始温度转换 44H RECALL E2把非易失性存储器中的值召回暂存器 B8H
READ POWER SUPPLY 读电源供电方式：0为寄生电源，1为外电源 B4H
DS18B20数字温度计的初始化子程序、写子程序、读子程序如下：/**********************18b20初始化函数***********************/
void init_18b20()
{
bit q;
dq = 1;
_nop_();
dq = 0;
delay_uint(530);
_nop_();
dq = 1;
delay_uint(100);
_nop_();
_nop_();
_nop_();
q = dq;
delay_uint(180);
dq = 1;
}
/***********************写18b20内的数据***********************/
void write_18b20(uchar dat)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
dq = 0;
_nop_();
dq = dat & 0x01;
delay_uint(45);
_nop_();
_nop_();
dq = 1;
dat >>= 1;
}
}
/***********************读18b20内的数据***********************/
uchar read_18b20()
{
uchar i,value;
for(i=0;i<8;i++)
{
dq = 0;
value >>= 1;
dq = 1;
if(dq == 1)
value |= 0x80;
delay_uint(36);
_nop_();
}
return value;
}
/**************读取温度的值，读出来的是小数******************/
uint read_temp()
{
uint value;
uchar low;
init_18b20();
write_18b20(0xcc);
write_18b20(0x44);
delay_uint(400);
init_18b20();
write_18b20(0xcc);
write_18b20(0xbe);
low = read_18b20();
value = read_18b20();
value <<= 8;
value |= low;
value *= 0.625;
return value;
}
四、设计总结
本次设计以STC12C5A60S2单片机为核心，单片机控制各个子模块独立协调的工作。DS18B20主要完成对当前电脑温度信号的采集、处理；风扇主要完成通过PWM调速控制的开与断（转与不转）；数码管主要完成各个温度值的显示等。用Altium Design软件绘制电路原理图及PCB电路印刷板图，利用MCS-51 C 语言编制。
运行程序该系统的主要特点是:
（1）适用性强，用户只需对界面参数进行设置并启动系统正常运行便可满足不同用户对最适合温度的要求，实现对最适温度的实时监控。
随时可以根据软件编写新的功能加入产品。操作界面可扩展性强，只要稍加改变，即可增加其他按键的使用功能。
智能温控风扇设计 摘要：本文综述了温度控制技术的有关概念以及现今温度控制技术存在的问题，同时介绍了温度控制技术的发展历史以及研究现状并指出随着温度控制技术的不断发展，温度控制技术将朝着高精度、智能化等方面快速发展 关键词：温度控制；发展；智能化
The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract：This paper discusses conceptions related to temperature control and points out the main problem of temperature control technology. And it also states development background and furture development of intelligent temperature control system and it points out that with these development of temperature control technology, the temperature control system will become more precise, intelligent. Key words: temperature control; development;intelligent
1.1 综述目的 随着温度控制技术与计算机、通信等技术的不断结合，使得现今的温度控制技术在过去几十年里有了极大发展。同时，随着工业化生产的不断发展，其对温度控制的提出了高精度、高智能化的发展要求。因此，介绍了解当前温度控制系统的发展状况对设计研究高精度、高 智能化的温度控制系统有其积极意义。 1.2 有关概念 PID控制——将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量。用这一控制量对被控对象进行控制，这样的控制称为PID控制。 参数整定——通过改变控制单元参数，如比例度δ、积分时间Ti、微分时间Td等，改善系统的动态、静态特性，以求取较佳的控制效果的过程。 1.3 综述范围 本文从温度控制电路的发展、温度控制算法的改进以及温度传感器的发展方向等几个方面综述了智能温度控制系统在近几年的发展状况以及未来的发展趋势。
. .. 单片机系统课程设计报告 题目：基于单片机的温控风扇的设计 专业：电子信息工程 学号： 2013131033 学生姓名：＿黄家快＿ 指导教师：王艳春＿＿＿ 2015 年11 月15日
. .. 目录错误!未定义书签。 摘要...................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................错误!未定义书签。第一章整体方案设计 .. (1) 1.1 前言 (1) 1.2 系统整体设计 (1) 1.3方案论证 (2) 1.3.1 温度传感器的选择 (2) 1.3.2 控制核心的选择 (3) 1.3.3 温度显示器件的选择 (3) 1.3.4 调速方式的选择 (3) 第二章各单元模块的硬件设计 (5) 2.1系统器件简介 (5) 2.1.1 DS18B20单线数字温度传感器简介 (5) 2.1.2 达林顿反向驱动器ULN2803简介 (5) 2.1.3 AT89C52单片机简介 (6) 2.1.4 LED数码管简介 (7) 2.2 各部分电路设计 (8) 2.2.1 开关复位与晶振电路 (9) 2.2.2 独立键盘连接电路 (9) 2.2.3 数码管显示电路 (10) 2.2.4 温度采集电路 (11) 2.2.5 风扇电机驱动与调速电路 (12) 第三章软件设计 (14) 3.1 程序设置 (14) 3.2 用Keil C51编写程序 (14) 3.3 用Proteus进行仿真 (15) 3.3.1 Proteus简介 (15) 3.3.2 本设计基于Proteus的仿真 (16) 第四章系统调试 (21) 4.1 软件调试 (21) 4.1.1 按键显示部分的调试 (21) 4.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (21) 4.1.3 电动机调速电路部分调试 (21) 4.2 硬件调试 (22) 4.2.1 按键显示部分的调试 (22) 4.2.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (22) 4.2.3 电动机调速电路部分调试 (22) 4.3 系统功能 (23) 4.3.1 系统实现的功能 (23) 4.3.2 系统功能分析 (23) 结论 (24) 参考文献 (25)
本技术公开了一种可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器，其结构包括进风格栅、进风接头、散热器主体、水冷装置、充电接口，散热器主体左端下侧一体化设有进风接头，且右端镶嵌锁接有水冷装置，充电接口镶嵌扣接于散热器主体前端左侧，并与散热器主体电连接，本技术使用时1、设备能够通过设有的引导装置配合单向阀，从而使设备对笔记本电脑散热引导出的空气能够引导至储水槽内经由水直接换热后排出，从而使排出空气能够得到大幅度的降温，更好的防止环境温度的上升，保证散热使用；2、设备通过设有自动排出空气的过滤装置，从而使空气在水中换热后能够经由海绵吸附过滤再排出，从而更好的防止空气排出时的潮湿，便于使用。 权利要求书 1.一种可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器，其结构包括进风格栅(1)、进风接头(2)、散热器主体(3)、水冷装置(4)、充电接口(5)，所述散热器主体(3)左端下侧一体化设有进风接头(2)，且右端镶嵌锁接有水冷装置(4)，所述充电接口(5)镶嵌扣接于散热器主体(3)前端左侧，并与散热器主体(3)电连接，所述进风格栅(1)镶嵌扣接于进风接头(2)内部，其特征在于： 所述水冷装置(4)包括水冷装配盒(a)、进风口(b)、通风引导装置(c)、排气除湿装置(d)、进水
口(e)、封盖(f)、通水接头(g)、排水口(h)、储水槽(i)、装配接头(j)，所述水冷装配盒(a)左端上下两侧均一体化设有装配接头(j)，并通过装配接头(j)与散热器主体(3)镶嵌锁接，所述水冷装配盒(a)内部一体化设有储水槽(i)，所述进水口(e)、排水口(h)分别一体化设于水冷装配盒(a)右端上下两侧，且贯穿与储水槽(i)相通，所述通水接头(g)设有两个，且均与水冷装配盒(a)为一体化结构，并对应设于进水口(e)、排水口(h)右侧，所述2个通水接头(g)右端均镶嵌锁接有封盖(f)，所述进风口(b)一体化贯穿水冷装配盒(a)左端上侧，所述通风引导装置(c)胶接于储水槽(i)内部，且右端贯穿水冷装配盒(a)右端上侧，所述排气除湿装置(d)设有2个，且成左右水平排列放置，并均与通风引导装置(c)锁接。 2.根据权利要求1所述的一种可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器，其特征在于：所述通风引导装置(c)包括冷却出气口(c1)、排气隔板(c2)、排气除湿槽(c3)、单向装配挡板(c4)、单向通气孔(c5)、限位杆(c6)、进气隔板(c7)、第一拉伸弹簧(c8)、密闭隔板(c9)，所述进气隔板(c7)镶嵌胶接于储水槽(i)内部顶端左侧，底部与储水槽(i)之间留有槽口，所述单向装配挡板(c4)中部一体化设有单向通气孔(c5)，且胶接于进气隔板(c7)与水冷装配盒(a)之间下侧，所述单向装配挡板(c4)底端通过第一拉伸弹簧(c8)与密闭隔板(c9)胶接，所述密闭隔板(c9)顶端中部垂直锁接有限位杆(c6)，所述排气隔板(c2)左端一体化设有冷却出气口(c1)看，且左端与进气隔板(c7)右端上侧胶接，且与储水槽(i)内部上侧胶接，并与储水槽(i)顶端之间形成有排气除湿槽(c3)，所述排气除湿槽(c3)右端贯穿水冷装配盒(a)右端上侧，所述排气隔板(c2)上镶嵌锁接有2个排气除湿装置(d)。 3.根据权利要求1或2所述的一种可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器，其特征在于：所述排气除湿装置(d)包括第一压缩弹簧(d1)、临时顶压头(d2)、挤压装配板(d3)、挤压槽(d4)、过滤装配板(d5)、过滤通气口(d6)、海绵(d7)、第二拉伸弹簧(d8)、挤压出水孔(d9)、第二压缩弹簧(d10)、挤压板(d11)、挤压隔板(d12)、回水孔(d13)，所述挤压装配板(d3)锁接于排气隔板(c2)底端，且内部一体化设有挤压槽(d4)，所述挤压槽(d4)左端为直角梯形槽，且底端右侧通过回水孔(d13)贯穿挤压装配板(d3)与储水槽(i)相通，所述临时顶压头(d2)底端通过第一压缩弹簧(d1)与挤压装配板(d3)镶嵌扣接，并与挤压槽(d4)底端左侧相通，所述挤压板(d11)右端通过第二压缩弹簧(d10)与挤压槽(d4)右端镶嵌扣接，所述过滤装配板(d5)为直角梯形体，且左端中部一体化贯穿设有过滤通气口(d6)，所述过滤装配板(d5)顶端通过第二拉伸弹簧(d8)与水冷装配盒(a)镶嵌锁接，且底端贯穿排气隔板(c2)与挤压槽(d4)相接，所述过滤装配板(d5)右端中部镶嵌胶接有海绵(d7)，且底端设有挤压出水孔(d9)，所述挤压隔板(d12)设于
XMT-系列智能数显温控仪使用说明书 XMT－7000系列智能数显温控仪使用说明书 操作注意 ·断电后方可清洁仪器。 ·清楚显示器上的污渍请用软布或绵纸。 ·显示器易被划伤，禁止用硬物擦洗过触及。 ·禁止用螺丝刀或圆珠笔等硬物体操作面板按键，否则会损坏或划伤按键。 一、主要技术指标 1.1 输入 热电偶S R B K N E J T 热电阻Pt100 JPt100 Cu50 1.2 基本误差: 输入满量程的±0.5%±1个字 1.3 分辨率：1℃0.1℃ 1.4 采样周期：3次/sec，按需可达到8次/sec 1.5 报警功能：上限，下限，上偏差，下偏差上下限，上下偏差，
范围内及待机状态报警 1.6 报警输出：继电器触点AC250V 3A（阻性负载） 1.7 控制方式：模糊PID控制、位式控制 1.8 控制输出：继电器触点（容量：220VAC3A) SSR驱动电平输出（DC0/5V) 过零触发脉冲:光偶可控硅输出1A 600V 移相触发脉冲:光偶可控硅输出1A 600V 1.9 电源电压: AC85-264V(50/60Hz) 21.6-26.4V AC(额定24V AC) 21.6-26.4V DC(额定24V DC) 1.10 工作环境：温度0-50℃，湿度<85%RH的无腐蚀性场合，功耗<5VA 1.11 面板尺寸：80×160 96×96 72×72 48×96 96×48 48×48 二、产品型号确认 产品代码： X M T ①- 7 ②③④- ⑤⑥～⑦ ①仪表面板尺寸（高×宽mm） S：160×80 E：96×48 F：48×96 A：96×96 G：48×48 D：72×72 空：80×160
中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名：韩强学号：X29 学院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专业：电气工程及其自动化 论文题目：家用风扇控制器的设计 指导教 师:温晶晶 2014 年3月 6日
毕业设计开题报告 1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 一、本课题的研究背景及意义 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经 步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧 使用电风扇用作降温防暑设备[1]。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始 使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭 空间为代价的。相比之下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广 阔的市场空间的，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风 扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提 出[2]。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些 昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人 感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响 人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计 一款智能的电风扇温度控制系统来解决[3]。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能， 同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有 广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU 风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够 根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计 具有一定的价值意义[4]。 二、本课题国内外研究现状及发展趋势 电风扇有着悠久的发展历史，它简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，
单片机的智能温控风扇的设计 2 方案论证 本系统实现风扇的温度控制，需要有较高的温度变化分辨率和稳定可靠的换档停机控制部件。 2．1 温度传感器的选用 温度传感器可以下几种方案可供选择： 方案一：选用热敏电阻作为感测温度的核心元件，通过运算放大器放大于温度变化引起热敏电阻电阻的变化、进而导至的输出电压变化的微弱电压变化信号，再用AD转换芯片ADC0809将模拟信号转化为数字信号输入单片机处理。 方案二：采用热电偶作为感测温度的核心元件，配合桥式电路，运算放大电路和AD转换电路，将温度变化信号送入单片机处理。 方案三：采用数字式集成温度传感器DS18B20作为感测温度的核心元件，直接输出数字温度信号供单片机处理。 对于方案一，采用热敏电阻有价格便宜、元件易购的优点，但热敏电阻对温度的细微变化不敏感，在信号采集、放大、转换过程中还会产生失真和误差，并且于热敏电阻的R-T 关系的非线性，其本身电阻对温度的变化存在较大误差，虽然可以通过一定电路予以纠正，但不仅将使电路复杂稳定性降低，而且在人体所处温度环境温度变化中难以检测到小的
温度变化。故该方案不适合本系统。 对于方案二，采用热电偶和桥式测量电路相对于热敏电阻其对温度的敏感性和器件的非线性误差都有较大提高，其测温范围也非常宽，从-50摄氏度到1600摄氏度均可测量。但是依然存在电路复杂，对温度敏感性达不到本系统要求的标准，故不采用该方案。 对于方案三，于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大转换等电路的误差因素，温度误差很小，并且于其感测温度的原理与上述两种方案的原理有着本质的不同，使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转换成数字量直接输出，简化了系统程序设计，又于该传感器采用先进的单总线技术，与单片机的接口变的非常简洁，抗干扰能力强。关于DS18B20的详细参数参看下面“硬6 件设计”中的器件介绍。 2．2 控制核心的选择 方案一：采用电压比较电路作为控制部件。温度传感器采用热敏电阻或热电偶等，温度信号转为电信号并放大，集成运放组成的比较电路判决控制风扇转速，当高于或低于某值时将风扇切换到相应档位。 方案二：采用单片机作为控制核心。以软件编程的方法进行温度判断，并在端口输出控制信号。
智能散热器的设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）：电气信息工程学院年级专业：电子信息工程 指导教师： 助理指导教师： 二〇一五年五月
摘要 转换效率是我们在生活中最看重的，能把物质利用到最大化。能量大部分都被消耗在热能，所以提高散热是最为关键。智能散热器的设计是为了满足在开关电源中提高开关管效率进行需求而做的课题，具有较为广阔的市场前景。 本文介绍智能散热器的设计是针对开关电源中开关管散热而设计开发工作。在电源设计中散热决定了该电源的稳定性与可靠性。智能散热器整体设计是围绕低成本，模块化，可扩展和寿命长的特点。单片机采集功率器件的环境温度进而去控制风扇的旋转，并能自动根据温度的变化调整转速，在现实中有着非常广泛的应用， 该智能散热器系统可广泛应用于开关电源而设计，完全脱离人工操作，并可以通过远程监视、控制，真正实现了智能控制，目前已经在极高压电源上系统中使用。 关键词：PWM，单片机，智能系统，温度控制
ABSTRACT The conversion efficiency is our most valued in life, can make to maximize the material utilization. Most of the energy is consumed in the heat, so as to improve the heat dissipation is the key. The design of intelligent radiator is to meet the increasing demand for the switch efficiency of the project in the switching power supply, has a broad market prospect. This paper introduces the design of intelligent radiator is designed for the development of the heat pipe switch in a switching power supply work. In the
XMT-2000 智能型数字显示温度控制器使用说明书 此产品使用前，请仔细阅读说明书，以便正确使用，并妥善保存，以便随时参考。 操作注意 为防止触电或仪表失效，所有接线工作完成后方能接通电源，严禁触及仪表内部和改动仪表。 断电后方可清洗仪表，清除显示器上污渍请用软布或棉纸。显示器易被划伤，禁止用硬物擦拭或触及。 禁止用螺丝刀或书写笔等硬物体操作面板按键，否则会损坏或划伤按键。 1．产品确认 本产品适用于注塑、挤出、吹瓶、食品、包装、印刷、恒温干澡、金属热处理等设备的温度控制。本产品的PID参数可以自动整定，是一种智能化的仪表，使用十分方便，是指针式电子调节器、模拟式数显温控仪的最佳更新换代产品。本产品符合Q/SQG01-1999智能型数字显示调节仪标准的要求。 请参照下列代码表确认送达产品是否和您选定的型号完全一致。 XMT□-□□□□-□ ①②③④⑤⑥ ①板尺寸（mm）3:时间比例(加热) 5:下限偏差报警 省略:80×160(横式) 4:两位PID作用(继电器输出) 6:上下限偏差报警 A:96×96 5:驱动固态继电器的PID调节⑤输入代码 D:72×72 6:移相触发可控硅PID调节 1:热电偶 E:96×48(竖式) 7:过零触发可控硅PID调节 2:热电阻 F:96×48(横式) 9:电流或电压信号的连续PID调节 W:自由信号 G:48×48 ④报警输出⑥馈电变送输出 ②显示方式 0:无报警 V12:隔离12V电压输出 6:双排4位显示 1:上限绝对值报警 V24:隔离24V电压输出 ③控制类型 2:下限绝对值报警 GI4:隔离4-20mA变送输出 0:位式控制3:上下限绝对值报警 2:三位式控制 4:上限偏差报警 2．安装 2.1 注意事项（5）推紧安装支架，使仪表与盘面结合牢固。 （1）仪表安装于以下环境 （2）大气压力：86~106kPa。2．3 尺寸 环境温度：0~50℃。 相对湿度：45~85%RH。 （3）安装时应注意以下情况 H h 环境温度的急剧变化可能引起的结露。 腐蚀性、易燃气体。 直接震动或冲击主体结构。 B l 水、油、化学品、烟雾或蒸汽污染。 b b’ 过多的灰尘、盐份或金属粉末。 空调直吹。阳光的直射。 热辐射积聚之处。 h’ 2．2 安装过程（1）按照盘面开孔尺寸在盘面上打出用来安装单位：mm 仪表的矩形方孔。型号 H×B h×b×1 h’×b’ （2）多个仪表安装时，左右两孔间的距离应大 XTA 96×96 92×92×70 (92+1)×(92+1) 于25mm；上下两孔间的距离应大于30mm。 XTD 72×72 68×68×70 (68+1)×(68+1) （3）将仪表嵌入盘面开孔内。 XTE 96×48 92×44×70 (92+1)×(44+1) （4）在仪表安装槽内插入安装支架 XTG 48×48 44×44×70 (44+1)×(44+1) 3．接线 3.1接线注意 （1）热电偶输入，应使用对应的补偿导线。 （2）热电阻输入，应使用3根低电阻且长度、规格一致的导线。 （3）输入信号线应远离仪表电源线，动力电源线和负荷线，以避免引入电磁干扰。 3.2接线端子 4．面板布置 ①测量值（PV）显示器（红） ?显示测量值。 ?根据仪表状态显示各类提示符。 ②给定值（SV）显示器（绿） ?显示给定值。 ?根据仪表状态显示各类参数。 ③指示灯 ?控制输出灯（OUT）(绿)工作输出时亮。 ?自整定指示灯（AT）(绿) 工作输出时闪烁。 ?报警输出灯1（ALM1）(红)工作输出时亮。 ?报警输出灯2（ALM2）(红)工作输出时亮。 ④SET功能键 ?参数的调出、参数的修改确认。 ⑤移位键 ?根据需要选择参数位，控制输出的ON/OFF。 ⑥▲、▼数字调整键 ?用于调整 数字，启动/退出自整定。
摘要 本设计为智能温控风扇系统，该系统可以实现风扇随实时环境温度而智能变速功能。 系统主要选用STC89C52单片机作为控制中心，DS18B20数字温度传感器采集实时温度，再经单片机处理后通过三极管放大信号后驱动直流风扇的电机。用户可以预设上限、下限温度值，当测得环境温度值在预设上下限值区间中时，此时风扇以半速转动；当温度升高并大于预设上限温度值时，风扇会自动调速，以全速转动；当温度降低并低于预设的下限温度值时，这时风扇电机自动停止转动。全程实现风扇转速随外界温度而智能自变。 关键词：温控风扇，STC89C52单片机，DS18B20数字温度传感器，智能自变
Abstract This design for the intelligent temperature control fan system, the system can realize the fan intelligent variable speed function according to the real-time environmental temperature. STC89C52 single-chip microcomputer system is mainly used as the control center, DS18B20 digital temperature sensor to collect real-time temperature, then through single chip through triode amplifier signal after drive dc fan https://www.doczj.com/doc/5111028924.html,ers can preset upper limit and lower limit temperature, when the environment temperature measurement in the preset upper and lower limit range, the fan rotates at half speed;When the temperature is greater than the preset limit temperature, fan speed automatically, with full rotation.When the lower limit of temperature is lower and lower than the preset value, the fan motor automatically stop running.The entire implementation and intelligence from change fan speed varies with temperature. Key words:temperature control fan, STC89C52 Single chip microcomputer and DS18B20 digital temperature sensor, smart since the change
摘要 本课程设计基于温度传感器和51单片机控制技术，设计了一种智能温控调速风扇。本设计的温控风扇利用温度传感器DS18B20来检测外界环境的温度，利用数码管显示境温度和风度档位，既可以通过控制按键人工调节开启温度以及风速，也可实现风速的自动控制。并可以将定时时间存入AT24C02芯片，实现数据的掉电保护。风扇共有十个档位，根据PWM来控制调节风扇速度。本论文阐述了智能温控调速风扇的工作原理、硬件设计、软件实现的过程。 电风扇的自动控制，可以更加便于人们对风扇的使用。克服了普通电风扇无法根据外界温度自动调节转速的困难。因此，智能电风扇的设计具有重要的现实意义。 关键词单片机；温度传感器；直流电机；pwm
设计任务及要求 设计内容 硬件设计 硬件设计包括：STC89C52RC单片机整体电路设计、数码管显示电路设计、温度传感器电路、独立按键电路、基于AT24C02掉电保护电路设计。软件设计 本次课程设计全部程序均为C语言编写。实现风扇风速的温度自动控制、人工按键控制、定时功能、数码管数据显示和掉电保护功能的智能风扇控制程序。 设计要求 （1）利用温度传感器DS18B20检测环境温度，通过数码管显示出来。（2）根据温度的高低，输出不同占空比的PWM控制风扇风速。 （3）可以选择人工控制还是温度自动控制。 （4）可以进行风扇开启时间的定时。 （5）为防止突然停电而使数据丢失，需要设计由单片机将数据送到 AT24C02模块中储存的模块，使其具有掉电保护功能。 （6）可以实现风扇最低开启温度的设定。 1 引言 1.1 研究背景 风扇是我们在日常生活中经常使用的设备，但传统风扇通常是由人为设定风扇的档速，季节交替时节，白天温度很高，电风扇应高转速；到了
一周编程电子智能室温控器LOGIC 578001使用指南 引言 感您选择了我们的产品及对我们的信任与支持。本装置是电子式定时恒温器，可设置一星期为周期的运行程序。通过该装置，可对安装环境的温度进行十分精确的调节控制，满足用户对创造一个舒适生活环境的要求。 符合标准：符合欧盟法令： EN 60730-1 标准及其修订容欧盟B.T.73/23/EEC号法令EN 60730-2-7 标准欧盟E.M.C.89/336/EEC号法令及93/68/EEC修改法令 EN 60730-2-9 标准 产品规格： 电源：二节LR6型1.5V碱性电池 温度调节围：10至35℃ 显示屏显示之环境温度：0至40℃(分辩率0.1℃） 温度修正频率：每分钟一次 微分：0.2至0.4K 探针传感器：NTC3% 保护等级：IP20 绝缘等级： 热梯度：1K/15分 输出：转换继电器
触点容量：8（2.5）A250V~ 作用类型：1BU 绝缘条件：正常环境 最大工作温度：50℃ 储存温度：0-60℃ 防冻温度：6℃恒定 运行程序：以一星期为周期设置 软件等级：A 液晶显示屏 夏季/冬季（采暖/空调）切换 程序设置中的最小增减允许时间：1小时 安装：壁式安装 安装及连接： 安全预防措施 在进行定时恒温器的连接之前，请确认受其控制的设备系统（采暖锅炉、泵和空调系统等）电源已断开，并需检查这些设备的使用电压是否与定时恒温器底座上表明的电压相符（最大250V~).（图4） 安装位置 定时恒温器须安装在远离热源（暖气装置、、厨房）和门窗之处，安装高度离地面约1.5米。（图5） 安装
见图6-7-8 电气连接 将受定时恒温器控制的设备系统电线与定时恒温器的1号及2号接线柱连接见接线图10所示U=受定时恒温器控制的设备 1＝共用接线柱 2＝常开接线柱 3＝常闭接线柱 重要事项： 请务必严格遵照相关现行法律的规定及安全规安装定时恒温器。 电池更换： 当在显示屏上闪烁显示“”标志时，定时恒温器还可正常工作约一个月左右，然后将会停止工作并固定显示“”。 更换电池时，请打开恒温器的前板按照前板上的说明进行操作，电池寿命为一年。（图9） 提示：建议在采暖设备开启时更换电池。（一年更换一次）完成电池更换以后，装回电池座的盖子，按RESET键，按照“时钟设置”的说明重新设定时间。
自动化系统创意设计大赛作品说明书 作品名称：温控风扇系统设计 队员： 2015年4月
目录 1、引言 (3) 2、背景 (3) 3、意义与应用 (3) 4、原理简介 (4) 5、方案设计 (4) 6、STC12C5A60S2单片机 (5) 6.1简介 (5) 6.2 PWM寄存器设置 (5) 6.3 PWM占空比计算方法 (5) 6.4 I/O工作方式设置 (6) 7、LCD液晶显示屏 (6) 8、温度传感器DS18B20 (8) 8.1 初始化 (9) 8.2 写操作 (10) 8.3 读操作 (10) 9、风扇 (10) 拓展1： (10) 拓展2： (11) 10、硬件电路设计 (12) 10.1原理图和部分电路PCB图 (12) 10.2 电机驱动电路 (13) 11、软件设计 (14) 11.1主函数流程图 (14) 11.2 温度控制风扇程序流程图 (15) 11.3 按键控制风扇程序流程图 (16) 11.4 按键设定温度程序流程图 (17) 12、结语 (18) 参考文献: (18) 附录Ⅰ：实物硬件图 (18) 附录Ⅱ：程序 (18)
摘要：本设计是基于STC12C5A60S2单片机技术与温度传感器测量外界温度的设计 原理，进行了不同设计方案的比较，给出了设计的硬件电路，同时对各种关键硬件进行 较详细的介绍，并且以流程图的方式对系统设计作出介绍。系统主要通过温度传感器控 制不同的PWM占空比输出来控制风扇的档位。而出于方便、可选择性的考虑，系统也添 加了辅助功能，就是直接手动控制风扇的档位。 关键词：STC12C5A60S2单片机，DS18B20温度传感器，PWM 1、引言 温控风扇在节能环保方面具有一定的作用，其工作原理除了普通的手动档位调节，主要是通过温度传感器感应外界温度，并自主地进行档位的调节，这样在风扇开着的情况下，不需进行手动就可以根据不同的外界温度进行自主调节风力大小，达到节能目的。 2、背景 随着空调机在日常生活中的普遍应用，很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品，其实经过市场的考验和证实，真实的并不是这样的,在空调产品的冲击下，电风扇产品仍然具有很强大的生命力，电风扇在市场的考验中并没有淡出市场，反而销售在不停的复苏中，具有强大的发展空间。据市场调查，电风扇的不停复苏主要在以下原因：一,是电风扇虽然没有空调机的强大的制冷功能，但电风扇是直接取风，风力更加温和，比较适合老年人、儿童以及体质虚弱的人使用。二,是电风扇经过多年的市场使用，较符合人们的使用习惯，而且结构简单、操作方便、安装简易。三,是电风扇比起空调产品而言，其价格低廉，相对省电，更易的进入老百姓的家庭。在目前空调还没有普及，并且并不是所有的情况下空调都适合使用的情况下，智能风扇适合人体对温度的要求，智能风扇还有具有相当作用的。 3、意义与应用 1、普通电风扇的现状及存在的隐患：大部分只有手动调速，功能单一。长时间 在高负荷工作容易损坏电器，并且造成电量的损失。 2、作品可运用在家庭中，风扇的风力随温度而调节，即可以避免人因温度低吹 到冷风而着凉，也可达到节能目的，可见温控风扇更具有优越性。 3、其次将此系统装在产热多，急需排热的设备上，可以帮助它及时散掉大量的热。比如电脑散热器等。
XXX本科毕业论文（设计）开题报告书 学生姓名学号 二级学院专业级班毕业论文 （设计）题目基于51单片机智能温控风扇 指导教师 职称 毕业论文（设计）工作期限2015年月日起至2015年月日止 毕业论文（设计）进行地点 一、选题的背景与意义： 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇用作降温防暑设备。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭空间为代价的。相比之下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广阔的市场空间的，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能，同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计具有一定的价值意义。 二、研究内容、拟解决的主要问题：
智能温控风扇设计-开题报告 一、选题的背景和意义(所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势) 历史背景及意义 温度是描述一个目标特点时最重要的数值之一，它与我们的日常生产及生活息息相关，它的测量和 [1]调整对控制产品的质量，提高生产效率和加快国家经济的发展有着非常重要的作用，特别是在冶金、化工、机械、电气等各类工业中使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等。因此对温度的检测和控制的技术进行研究是非常有必要的。在工业的研制和生产中，准确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产的重要条件，而为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用电子技术是重要的途径。以单片机为核心的温度调节系统来对温度进行控制，广泛应用于社会生活的各个领域，是用途很广的一类工业控制系统。这类系统不仅具有控制方便、组态简单、灵活性大、成本低，可靠性高等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标。 研究及发展现状 温度控制系统广泛应用于社会各个领域，但根据应用场合以及要求性能的不同使得其也不尽相同。传统的温度控制系统大多数采用模拟方法实现，主要有开关式控制法、比例式控制法等等，控制电路大都采用继电器控制电路，虽然结构简单，但由于继电器动作频繁，常导致触点不良而影响温度控制，且其反应速度慢、精度低、造价高、维修麻烦。而随着温度控制技术的不断进步以及其与计算机等技术的相结合，使得温度控制系统在各方面取得了巨大发展。其具体如下:1)在控制电路上，采用主回路无
[2]触点作为控制电路的方法，即采用无触点的可控硅或固态继电器替代传统的继电器，克服了传统继电器接触不良的问题，提高了系统的稳定性，且其造价低，维修简单;2)在温度采集方面，打破了传统的用热电阻、热电偶以及A/D转换器采集温度的思路，采用单线数字温度传感器采集温度，不仅简化了电路结构，同时有效地提高了系统的控制精度，如美国DALLAS公司1995年生产DS1820数字温度传感器，其 [3]【4】测温范围-55,+125?,标称测温精度为0.5?，从DS18B20读出或写入信息仅需1根口线(单线接口);3)采用单片机等做为中央控制核心:单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机，是把组成微型计算机的各功能部件:中央处理器CUP、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、 [5]【6】定时器/计数器等部件制作在一块集成芯片上构成的一个完整微型计算机，具有丰富的中断等资源。用单片机做为中央控制核心不仅极大地提高了温度控制系统的智能化，减化了外围电路的设计，同时结合文献[7]的算法，通过编程方法实现系统的参数自整定，提高了系统的控制精度以及反应速度，增强了系统功能，同时使得系统的适应性大大增强。与此同时，在国外随着计算机等技术的迅猛发展以及其与温度控制技术的不段结合，使得其温度控制技术在智能化、自适应、参数自整定等方面取得大量成果。从20世纪70 年代以来，先是采用模拟式组合表来采集现场信息并进行记录和控制。到80年代末出现了分布式控制系统。在此基础上，日本、美国、德国等国在温度控制领域都生产出了一批性能优异的温度控制器及仪器数字控制器等。这些温度控制系统普遍具有参数自整定功能并结合了计算机、通信等技术，运用先进的算法，具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。 而我国在温度控制技术方面尽管已经取得了一些成就，但是更多的企业仍值停留在简单的PID控制，
齐齐哈尔大学 综合实践（论文） 题目基于STM32的温控风扇 学院通信与电子工程学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师朱磊
摘要：随着科技的日新月异，智能家居逐渐走入普通家庭，风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。这里介绍的是以STM32单片机为控制单元并结合嵌入式技术设计的一款具有温控调速、液晶显示温度等信息的智能电风扇。经过前期设计、制作和最终的测试得出，该风扇电源稳定性好，操作方便，运行可靠，功能强大，价格低廉，节约能耗，能够满足用户多元化的需求。该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。 关键词：STM32单片机电风扇温控调速
目录 摘要............................................................................. 错误！未定义书签。 第1章绪论 (1) 1.1 概述............................................................ 错误！未定义书签。 1.2 设计目的及应用 (1) 第2章温控电风扇方案论证 (2) 2.1 温度传感器的选择 (2) 2.2 控制核心的选择 (2) 2.3 显示电路的选择 (3) 2.4 调速方式的选择 (3) 第3章温控电风扇硬件设计 (5) 3.1 硬件系统总体设计 (5) 3.2 本系统各器件简介 (5) 3.2.1 DS18B20简介 (5) 3.2.2 STM32简介 (7) 3.2.3 LCD1602液晶屏简介 (8) 3.3 各部分电路设计 (9) 3.3.1 温度传感器的电路 (9) 3.3.2 LCD1602液晶屏显示电路 (10) 第4章温控电风扇软件设计 (11) 4.1 软件系统总体设计 (11) 4.2 系统初始化程序设计 (11) 4.3 温度采集与显示程序设计..................... 1错误！未定义书签。结论 (14) 参考文献 (15) 附录1 (16) 附录2 (25)
智能温控电脑散热器 设计书
一、设计目的 当今社会，笔记本的普及率逐渐递增；对于大学生，几乎人人都拥有自己心爱的笔记本电脑。当笔记本处于工作状态时，温度是一个重要指标，笔记本温度越高，对笔记本的性能产生的影响随之变坏。那么，对笔记本进行降温处理显得尤为重要。在笔记本中，虽然有内置的散热器，但是有时候并不能达到对笔记本散热降温的要求，如：笔记本每天长时间不断的工作，外界环境温度的提高（夏季）等。于是，通过对笔记本加外部散热器来达到降温的目的不失为一种好方法。所以，在本次设计中，提出了智能温控电脑散热器的想法，以达到对笔记本降温的目的。 二、设计思路 为了给笔记本散热，达到智能控制笔记本散热器（风扇）的目的，在设计中按照以下思路进行： ①．通过51单片机（STC12C5A60S2芯片）来控制四位数码管（共阳极数码管）的显示。数码管可以显示：当前笔记本温度值、高温报警温度值以及低温报警温度值； ②．用PWM的原理（占空比的不同）控制风扇的转速，使不同的温度有不同的转速； ③．采用DS18B20数字温度计来检测当前的笔记本温度，通过读取当前笔记本温度值，确定当前笔记本温度值处于不同的温度区间范围，从而控制风扇的转速，从而达到智能控制风扇的目的。 三、设计过程 在本设计中，采用了51单片机（STC12C5A60S2芯片）来进行智能风扇散热器的控制，其设计原理图如下图所示：
从原理图中可以看出，设计分为了以下几个部分：USB接口、电源接口电路、风扇接口电路、DS18B20温度传感器电路以及数码管显示电路等。 本次的原理图设计中，所用的器件具体信息如下表所示： Comment Description Designator Footprint LibRef Quantity Cap Pol1 Polarized Capacitor (Radial) C1 RB7.6-15 Cap Pol1 1 Cap Capacitor C2, C3 RAD-0.3 Cap 2 Dpy Red-CA 7.62 mm Black Surface HER 7-Segment Display: CA, RH DP DS0, DS1, DS2, DS3 A Dpy Red-CA 4 Header 2 Header, 2-Pin P2, P3 HDR1X2 Header 2 2 2N3906 PNP General Purpose Amplifier Q1 TO-92A 2N3906 1 Res2 Resistor R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 AXIAL-0.4 Res2 11 SW-PB Switch S1, S2, S3, S4 SPST-2 SW-PB 4 SW DPDT Switch SW1 SOT23-6_L SW DPDT 1 8051 8051 U1 DIP-40 8051 1 DS18B20 Header, 3-Pin U2 HDR1X3 Header 3 1 74HC245 U4 DIP-20 74HC245(DIP) 1 22.1184M Crystal Oscillator Y1 R38 XTAL 1 1）按键设计 按键S2、S3、S4分别连接P3.2、P3.3、P3.4。S4为设置键，S3为报警温度上限值，S2为报警温度下限值。当按S4键，可以切换当前温度值、报警温度上