基于單片機的智能溫控散熱器設計的探討

摘 "要：采用溫度芯片DS18B20測量溫度值，把測到的溫度值傳給單片機處理，并通過LCD1602顯示溫度值和溫度的上下限值，首先給溫度上下限一個固定的值，還可以通過安鍵來調節溫度報警值。這里的溫度調節按鍵用到了外部中斷0，可以隨時調節溫度報警值。在不同的溫度下電機的轉速不一樣，在小于等于20度時電機停止，在20度和溫度報警值之間電機勻速轉動，在大于等于報警值時電機全速轉動同時蜂鳴器報警提醒用戶電腦溫度達到設定報警溫度。

關鍵詞：單片機;智能溫控散熱器;探討

一、電路設計

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

-55℃～+125℃， "在-10℃～+85℃范圍內，精度為±0.5℃。

（二）電機驅動電路。因為我只要電機沿順時針方向轉動所以加一個二極管防止電機反轉。

眾所周知，直流電動機轉速度n的表達式為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——電動機結構參數

由上式可得，直流電動機的轉速度控制可以分為兩類：對勵磁進行控制的勵磁控制法和對電樞電壓進行控制的電樞控制法。其中勵磁控制法在低速時受磁極飽和的限制，在高速時受火花和轉向器結構強度的限制，并且勵磁線圈電感較大，動態響應較差，所以這種控制方法使用很少，現在大多數應用場合都使用電樞控制法。下面以電動機正轉的情況為，介紹電樞控制法的特點。

輸出電壓理論計算為：

UO= = U

二、仿真與分析

（一）仿真分析。仿真時出現了很多問題，顯示亂碼等。經過自己查資料和同學交流找到問題根源，并順利的解決了問題。

a. 顯示亂碼分析：因為我在給溫度上下限值時給的位置不對所以導致顯示時同一個位置賦了兩個值顯示，出現了亂碼。

b.電機驅動分析：因為電機在不同的溫度范圍內轉速不一樣占空比也不一樣，而我給電動機的高低電平延時都是一樣的，所以電動機達不到調速的效果。

（二）仿真圖如圖1所示：

三、結論

本系統還是一個不完善的系統，還有許多需要改進的地方。設計中所采用的DS18B20搜索算法還存在不足，有時會發生重復或遺漏搜索。電機驅動和報警電路不夠完善，如果用在別的地方就顯得不通用，像電機驅動還要加一個正反轉電路，按鍵也需要添加多個功能。還有顯示不連續等問題，有待后續改進。

參考文獻：

[1] 李泉溪.單片機原理與應用實例仿真[M].北京：北京航空航天大學出版社，2011.

[2] 江世明.基于Proteus的單片機應用技術[M].北京：電子工業出版社，2012. 1