CPU智能散热监控系统设计课程设计说明书

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1、 1 课程课程设计设计说明书说明书 设计题目设计题目：CPU 智能散热监控系统设计智能散热监控系统设计 学学 院：院： 专专 业：业： 班班 级级： 学学 号号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 2 目目 录录 1. 课程设计要求 1 2. 系统功能分析与方案确定 .1 3. 系统主要硬件电路模块设计2 3.1 温度检测电路模块 2 3.2 矩阵按键电路模块 3 3.3 蜂鸣器电路模块 .4 3.4 液晶显示电路模块 .4 3.5 存储器电路模块 .5 3.6 直流电机输出电路模块5 3.7 继电器软硬件模块 .6 3.8 单片机 CPU 最小系统.7 3.9 单片机硬件端口分配 .7

2、4. 程序软件设计与分析 .8 4.1 系统软件分析及详细技术文件设计 8 4.2 系统软件主程序设计 .9 4.3 定时中断程序设计 . 11 4.4 按键检测及处理模块程序设计 11 4.5 其他程序的设计 12 5. 后续有待完善和提高的工作 12 参考文献 13 附录 14 1 1. 课程设计要求 设计一个温度检测及提醒智能控制系统，要求具有 1. 可设定和存储预置温度数值（20-32 摄氏度） 2. 可设定和存储报警温度数值（33-50 摄氏度） 3. 系统工作时能实时检测温度，当超过预置温度数值时启动直流电机吹风散热，温 度超出越高使电机转速越快，以加强散热效果。 4. 系统启动时

3、，接通继电器控制电路使 CPU 工作，当温度超过设定的报警温度时， 系统通过继电器电路切断 CPU 电源以作保护，同时蜂鸣器使鸣叫报警 10 秒钟。 5. 液晶显示 6. 其他功能细节以及按键功能可以根据自己设定的要求拟定。 提高：使用遥控器（选作） 。 2. 系统功能分析与方案确定 系统要求能够实时检测温度，且检测的温度范围是检测温度范围是0-50摄氏 度，我们可以选用开发板附件18B20 数字温度传感器完成温度检测，根据相关18B20 的使用资料说明，其检测温度范围在-55+125 摄氏度，完全满足本系统的设计和使 用需要；考虑到系统温度检测实时性的要求，可以将检测温度的动作安排在定时中断

4、 中进行，由于本系统主程序循环的任务不多，对于温度的检测也可以放在主程序循环 中进行，本次课程设计拟将这项工作采用后面的方案，以便后续功能提高提供更多的 CPU 硬件资源。 该系统是一个智能报警调节系统，也就是可以人为的修改设定报警温度和与之 温度的温度阈值，以便该系统可以灵活适应多种温度阈值报警提醒的场合，其本质就 是输入设置参数，也就是需要按键输入的硬件和软件模块。通过规划其余硬件模块的 端口资源，使用开发板上40 引脚的STC89c52，端口够用，兼顾到还需其他功能按键 的设置，故本系统采用4*4 矩阵按键来满足按键输入的要求：其中安排0-9 等10 个 字按键，另外安排“报警设置” 、

5、 “清零” 、 “取消” 、 “确定” 、 “预置设置”等五个按键， 分别用于进入报警设置状态、在设置状态中对设置的数值清零、取消本次设置操作或 者对本次设置值确认输入并返回到检测工作状态、进入预置设置状态。 由于设定的结果需要保存，以便下一次上电启动系统后直接延续上次设置的温度 设置阈值，这也是本系统体现出“智能”的另一个方面。完成数值的存储可以多种方 案，其一是使用CPU 芯片内部的EEPROM（这需要CPU 本身具有这个功能） ，其二是向 片外扩展存储芯片。虽然本系统选用的CPU 具有1k 字节的EEPROM,但由于使用内部 存储器的操作比较简单，出于本次课程设计训练的目的，我还是倾向于

6、使用扩展一片 外部I2C 总线的24C08 存储器， 让自己在I2C 总线硬件接口及软件设计等方面得到较 多的设计体会。为便于人机交互，检测的温度值及设定温度阈值的过程必须直观的显 现出来，显示的内容包括当前检测到的温度值，已设定的温度值或者正在设定状态的 2 输入温度数值，由于显示的信息比较简单，可以利用开发板附件中的1602 液晶显示 屏完成输出显示。出于本次课程设计训练的目的,直流电机吹风散热用直流输出电机 代替。Cpu电源保护用开发板自带继电器。最后剩下的就是蜂鸣器输出报警模块，这 个功能模块可以使用定时器输出一定频率的方波信号来获得蜂鸣器发出一定频率的 声音。 根据上述分析，由硬件功能可以将本系统分解为如下7 个功能模块： 1.温度检测软硬件模块，采用18B20 数字温度传感器及其接口电路； 2.蜂鸣器发音软硬件模块，采用蜂鸣器及其接口电路； 3.按键输入软硬件模块，采用4*4 矩阵按键及其接口电路； 4.存储器软硬件模块，采用I2C 总线的24C08 存储器及其接口电路； 5.液晶显示软硬件模块，采用1602 液晶显示屏及其