基于單片機(jī)的智能溫控散熱器設(shè)計(jì)的探討

摘 "要：采用溫度芯片DS18B20測(cè)量溫度值，把測(cè)到的溫度值傳給單片機(jī)處理，并通過(guò)LCD1602顯示溫度值和溫度的上下限值，首先給溫度上下限一個(gè)固定的值，還可以通過(guò)安鍵來(lái)調(diào)節(jié)溫度報(bào)警值。這里的溫度調(diào)節(jié)按鍵用到了外部中斷0，可以隨時(shí)調(diào)節(jié)溫度報(bào)警值。在不同的溫度下電機(jī)的轉(zhuǎn)速不一樣，在小于等于20度時(shí)電機(jī)停止，在20度和溫度報(bào)警值之間電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在大于等于報(bào)警值時(shí)電機(jī)全速轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)蜂鳴器報(bào)警提醒用戶電腦溫度達(dá)到設(shè)定報(bào)警溫度。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);智能溫控散熱器;探討

一、電路設(shè)計(jì)

（一）溫度采集電路。溫度芯片DS18B20是三引腳一線式數(shù)字溫度傳感器，兩端的引腳是接電源和地的，中間引腳可看做指令輸入數(shù)據(jù)輸出引腳。測(cè)溫分辨率可達(dá)0.0625℃，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出。測(cè)量溫度范圍為

-55℃～+125℃， "在-10℃～+85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃。

（二）電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。因?yàn)槲抑灰姍C(jī)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)所以加一個(gè)二極管防止電機(jī)反轉(zhuǎn)。

眾所周知，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速度n的表達(dá)式為n=

式中 U——電樞端電壓;

I——電樞電流

R——電樞電路總電阻

Ф——每極磁通量

K——電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)

由上式可得，直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速度控制可以分為兩類：對(duì)勵(lì)磁進(jìn)行控制的勵(lì)磁控制法和對(duì)電樞電壓進(jìn)行控制的電樞控制法。其中勵(lì)磁控制法在低速時(shí)受磁極飽和的限制，在高速時(shí)受火花和轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，并且勵(lì)磁線圈電感較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差，所以這種控制方法使用很少，現(xiàn)在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合都使用電樞控制法。下面以電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的情況為，介紹電樞控制法的特點(diǎn)。

輸出電壓理論計(jì)算為：

UO= = U

二、仿真與分析

（一）仿真分析。仿真時(shí)出現(xiàn)了很多問(wèn)題，顯示亂碼等。經(jīng)過(guò)自己查資料和同學(xué)交流找到問(wèn)題根源，并順利的解決了問(wèn)題。

a. 顯示亂碼分析：因?yàn)槲以诮o溫度上下限值時(shí)給的位置不對(duì)所以導(dǎo)致顯示時(shí)同一個(gè)位置賦了兩個(gè)值顯示，出現(xiàn)了亂碼。

b.電機(jī)驅(qū)動(dòng)分析：因?yàn)殡姍C(jī)在不同的溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速不一樣占空比也不一樣，而我給電動(dòng)機(jī)的高低電平延時(shí)都是一樣的，所以電動(dòng)機(jī)達(dá)不到調(diào)速的效果。

（二）仿真圖如圖1所示：

三、結(jié)論

本系統(tǒng)還是一個(gè)不完善的系統(tǒng)，還有許多需要改進(jìn)的地方。設(shè)計(jì)中所采用的DS18B20搜索算法還存在不足，有時(shí)會(huì)發(fā)生重復(fù)或遺漏搜索。電機(jī)驅(qū)動(dòng)和報(bào)警電路不夠完善，如果用在別的地方就顯得不通用，像電機(jī)驅(qū)動(dòng)還要加一個(gè)正反轉(zhuǎn)電路，按鍵也需要添加多個(gè)功能。還有顯示不連續(xù)等問(wèn)題，有待后續(xù)改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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