智能功放的散熱設(shè)計(jì)

　　隨著社會的發(fā)展，尤其是電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化社會逐步形成，本設(shè)計(jì)通過溫度傳感器DS18B20作為傳遞方式，將LM1875集成芯片的溫度采集去后，送給單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)的處理；采用脈沖寬度調(diào)制PWM控制，改變導(dǎo)通角；自動(dòng)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)通過風(fēng)扇帶走集成塊的溫度，電機(jī)隨溫度的升高轉(zhuǎn)速加快，也使風(fēng)俗加大，風(fēng)速的增大反過來控制溫度的增高，達(dá)到自動(dòng)控制的效果，實(shí)現(xiàn)了智能化，并通過LED顯示出來，此方式結(jié)構(gòu)簡單，準(zhǔn)確度高、易于控制等優(yōu)點(diǎn),隨著空調(diào)機(jī)在日常生活不斷中的普遍應(yīng)用，很容易想到電風(fēng)扇以后會成為空調(diào)的社會淘汰品，其實(shí)經(jīng)過市場的考驗(yàn)證實(shí)，真實(shí)的并不是這樣,雖然在空調(diào)產(chǎn)品的沖擊也，空調(diào)產(chǎn)品仍然占有很強(qiáng)大的生命力，電風(fēng)扇在市場的考驗(yàn)中并沒有淘汰市場，反而銷售在不停地復(fù)蘇中具有強(qiáng)大的發(fā)展空間。據(jù)市場調(diào)查，電風(fēng)扇的不停復(fù)蘇主要在以下原因,一是電風(fēng)扇雖然沒有空調(diào)機(jī)的強(qiáng)大的制冷功能，但風(fēng)扇是直接取風(fēng)，風(fēng)力更加溫和，比較適合老年人、兒童以及體質(zhì)虛弱的人使用。二是電風(fēng)扇經(jīng)過多年的市場使用，較符合人們的使用習(xí)慣，而且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安裝簡易。三是風(fēng)扇比起空調(diào)產(chǎn)品而言，其價(jià)格低廉，相對省電，更易的進(jìn)入老百姓的家庭。

1  緒論

　　隨著社會的發(fā)展，尤其是電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化社會逐步形成，本設(shè)計(jì)通過溫度傳感器，作為一種老式家電，電風(fēng)扇具有價(jià)格便宜、擺放方便、體積輕巧等特點(diǎn)。由于大部分家庭消費(fèi)水平的限制，電風(fēng)扇作為一個(gè)成熟的家電行業(yè)的一員，尤其在中小城市，以及鄉(xiāng)村將來一段時(shí)間內(nèi)仍然會占有市場的大部分份額。 面臨龐大的市場需要的同時(shí)，也要提高電風(fēng)扇的市場競爭力。使之在技術(shù)含量上有所提高，應(yīng)使風(fēng)扇不僅功能多樣，操作簡便，而且更加安全可靠。

　　為此，在現(xiàn)有市場上要求多功能電風(fēng)扇的基礎(chǔ)上，新的要求不斷提出出了一種新型的智能的電風(fēng)扇，該風(fēng)扇功能更多，添加了很多我們?nèi)诵曰脑O(shè)計(jì)，如安全設(shè)施保護(hù)，傾倒保護(hù)，智能照明等許多功能，使電風(fēng)扇更加完全人性化，相信其豐富的功能，人性化的設(shè)計(jì)將會有效大大提高電風(fēng)扇的市場競爭力。 眾所周知，在激烈的市場競爭下，眼下雖然電風(fēng)扇具有廣闊的市場空間，由于不斷新生產(chǎn)品的出現(xiàn)，我們要使產(chǎn)品更具市場優(yōu)勢，單單是靠傳統(tǒng)型的電風(fēng)扇是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的，因此要對世界傳統(tǒng)的電風(fēng)扇根據(jù)市場的需求進(jìn)行不斷的更新，不斷的改進(jìn)，從而使自己的產(chǎn)品立于不敗之地。傳統(tǒng)的電風(fēng)扇主要的缺點(diǎn)是，首先，風(fēng)扇的風(fēng)力大小不能隨著溫度的變化自動(dòng)的調(diào)節(jié)風(fēng)速，在世界的各個(gè)國家和地區(qū)，溫度茶葉較大，對于那些晝夜溫差很大的地區(qū)，這個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速就凸顯出他的的重要了，特別是人們在睡覺時(shí)常常沒有覺察到夜間是微弱溫度變化，那樣既浪費(fèi)電費(fèi)資源又容易引起感冒。其次，傳統(tǒng)的風(fēng)扇是用機(jī)械式人為定時(shí)方式，機(jī)械式的定時(shí)方式總會伴隨著很大的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的聲音，尤其是在夜間影響人們睡眠質(zhì)量，另外，機(jī)械式的定時(shí)有一定的局限性，定時(shí)范圍有限，而且機(jī)械式的容易壞。再次，傳統(tǒng)的電風(fēng)扇不能遠(yuǎn)程遙控控制電風(fēng)扇的功能，對平時(shí)改變調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)速和其它對風(fēng)扇的調(diào)節(jié)，很不科學(xué)，我們不想走近風(fēng)扇就能達(dá)到與取得小效果，可以解決帶來很多的不便。鑒于以上方面的考慮，我們迫切需要設(shè)計(jì)一種智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng)用以來解這些問題。作為一種老式家電，普通電風(fēng)扇具有價(jià)格便宜、擺放方便、體積輕小，質(zhì)量輕等特點(diǎn)。由于大部分家庭消費(fèi)水平不高的限制，電風(fēng)扇作為一個(gè)成熟可靠的家電行業(yè)的一員，尤其在中小城市，再加上鄉(xiāng)村的需求，將來一段時(shí)間內(nèi)仍然會占有市場的大部分份額，尤其是我國，農(nóng)村人口相對較多，是一個(gè)十多億的大國，對空調(diào)的安裝，是一個(gè)非常長遙遠(yuǎn)的過程，世界很多國家也是如此，發(fā)達(dá)國家所占人數(shù)的比例還是相對比較少的，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，對智能低昂風(fēng)扇的設(shè)計(jì)和改造是非常有必要的，至少在最近一段時(shí)間內(nèi)是相當(dāng)重要的，經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展基本上都是一個(gè)長期的過程，我們有足夠的時(shí)間和社會條件做后盾，保證我們對電風(fēng)扇的研究有其實(shí)可靠的價(jià)值。

　　面臨這龐大的市場需要，不斷提高電風(fēng)扇的市場競爭力。使其在技術(shù)含量上有所突破，應(yīng)使風(fēng)扇不僅功能多樣，操作簡潔方便，而且更加安全可靠。因此，在現(xiàn)有市場上多功能電風(fēng)扇發(fā)展的基礎(chǔ)上，我們提出了一種新型可靠經(jīng)濟(jì)的智能電風(fēng)扇，該風(fēng)扇功能要求更多更高，要添加了很多人性化的設(shè)計(jì)，對安全保護(hù)，傾倒保護(hù)，以及智能照明等功能，從而使電風(fēng)扇更加人性化，這才是我們?nèi)藘?nèi)改造社會的真諦，相信其豐富的功能和人性化的設(shè)計(jì)將會大大提高電風(fēng)扇為人類做出的貢獻(xiàn)，隨著全球人口的增多，對社會的環(huán)境造成極大的破壞，這一方面是主觀的問題，我盟需要提倡保護(hù)環(huán)境，甚至采取法律的手段來控制，但同時(shí)也是客觀當(dāng)面的問題，我們雖然提倡和靜止，但是還是改變不了全球變暖氣溫升高，生態(tài)被嚴(yán)重破壞的局面。對此，電風(fēng)扇將會占據(jù)市場也是客觀的，市場使用人口愈多，對其產(chǎn)品的要求就越高，在經(jīng)濟(jì)科學(xué)的條件下，大量的改善其功能和作用，為人類創(chuàng)造出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，功能強(qiáng)大是很有必要的。

　　智能風(fēng)扇是一種可以通過弱電來控制強(qiáng)電的過程，我們僅僅只需要一個(gè)很小的單片機(jī)系統(tǒng)，就可以在滿足人們所需功能的基礎(chǔ)上來開發(fā)產(chǎn)品，現(xiàn)在電子技術(shù)高速發(fā)展，為其研究帶來了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，任何一位相關(guān)專業(yè)的同學(xué)，都能夠參與到研究的潮流之中，各種電子產(chǎn)品器件價(jià)格低廉，我們只要很少的的經(jīng)費(fèi)就可以對其開發(fā)和研究，當(dāng)然，本產(chǎn)品是一項(xiàng)軟件和硬件鄉(xiāng)合并的產(chǎn)品，在開發(fā)法過程中需要加大知識和能力的學(xué)習(xí)，對于本專業(yè)的學(xué)生來說，我們必須注重將理論聯(lián)系實(shí)際這個(gè)過程做好，理論基礎(chǔ)往往在實(shí)踐中有很大的差別，加強(qiáng)我們的動(dòng)手操作能力是非常關(guān)鍵的，為我們將來為自己在社會上立足打下基礎(chǔ)，同時(shí)加強(qiáng)了對知識更深層次的理解。電風(fēng)扇在社會世界的各個(gè)地方走必不可少，不管是用于日常生活或是工業(yè)生產(chǎn)，對其智能化的要求也是很有必要的，這是一個(gè)科學(xué)發(fā)展的社會，這種高速的發(fā)展必定將會淘汰舊產(chǎn)品，但是這樣一種市場產(chǎn)品的粗求是不會降低的，只會愈來愈高，就如同電腦一般，它需要的是多功能但是有要求低價(jià)，經(jīng)濟(jì)，因?yàn)檫@類產(chǎn)品可以通過更簡單的方式去創(chuàng)造出更經(jīng)濟(jì)的東西，更多的是要求我們的研究和學(xué)習(xí)，不是豪華高檔的設(shè)備，總之，以最簡單最科學(xué)的方式創(chuàng)造出最多、最強(qiáng)功能，最智能的風(fēng)扇是當(dāng)今社會形式所需。

2  單片機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1  單片機(jī)的主要功能及運(yùn)用

　　單片機(jī)也較為處理器，每個(gè)微處理器能夠聰明地執(zhí)行某種任務(wù)，除了它們強(qiáng)大的硬件外，還需要它們運(yùn)行的軟件，單片機(jī)只會完全按照人們預(yù)先編寫的程序而執(zhí)行之。那么設(shè)計(jì)人員編寫的程序就存放在微處理器的程序存儲器中，俗稱只讀程序存儲器（ROM）。程序相當(dāng)于給微處理器處理問題的一系列命令。其實(shí)程中。本設(shè)計(jì)用到的STC89C52單片機(jī)電路接口引腳如下圖：

圖1  單片機(jī)端口圖

圖1單片機(jī)管腳說明：該單片機(jī)總共有40個(gè)端口，其中有32個(gè)端口用來作為數(shù)據(jù)的輸入輸出端口，被分別分為P0、P1、P2、P3空四個(gè)端口，一個(gè)電源接地接口20端口，一個(gè)VCC電源40端口。端口9為復(fù)位端口，端口31為中斷允許端口，也直接輸出電源，管腳接地被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。29端口PSEN外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。單片機(jī)EA引腳（31號腳）為外部程序存儲器訪問允許控制端。

（1）當(dāng)EA引腳接高電平時(shí)，在PC值不超出片內(nèi)程序存儲器的地址范圍時(shí)，單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲器中的程序；當(dāng)PC值超出時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向讀取片外程序存儲器空間中的程序。

（2）當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)，只讀取外部程序存儲器中的程序，而片內(nèi)的程序存儲器不起作用。

所以在此我們不需要外部擴(kuò)展程序存儲器就把EA引腳接高電平，讓單片機(jī)讀取片內(nèi)程序存儲器中的內(nèi)容

2.2  本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用的功能

　　運(yùn)用串行輸入口，串行輸出口，對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，INT0（外部中斷0），工作方式一；LED液晶顯示，P3stc89c52好吧可以多次擦寫程度而且一個(gè)機(jī)械周期只要六個(gè)晶振周期.可以串口下載程序；可以方便地進(jìn)行程序的調(diào)試，觀察結(jié)果明顯， 2.5 本設(shè)計(jì)的單片機(jī)接口的功能及作用， P0的8個(gè)端口接在液晶顯示的8個(gè)數(shù)據(jù)端口，并用10K的上拉電阻，確保單片機(jī)的正常工作，P2的高三個(gè)端口用來控制場效應(yīng)管的工作過程，導(dǎo)通角。引腳9接了個(gè)復(fù)位電路，18和19接口接晶振和和兩個(gè)22pF的電容，20端口接地，P3^3，P3^4，P3^4分別接液晶的三個(gè)控制端樓，對液晶進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。

2.3  單片機(jī)的啟動(dòng)晶振復(fù)位電路

　　通過兩個(gè)22pF的電容震蕩，為警惕產(chǎn)生震蕩‘控制單片機(jī)的正常工作做好準(zhǔn)備，復(fù)位電路是單片機(jī)能夠重新開始啟動(dòng)，XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。振蕩器特性:，XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。中斷定時(shí)，AT89S52 有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（INT0 和INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0、1、2）和一個(gè)串行中斷。每個(gè)中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。IE.6位是不可用的。讀寫指令；  本設(shè)計(jì)用到的是單片機(jī)讀寫指令，讀寫數(shù)據(jù)；主要是針對傳感器而言，首先進(jìn)行位的讀取，之后是字節(jié)的讀取，整個(gè)過程主要是把溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)讀出來；并顯示在液晶顯示屏，通過觀察顯示屏上的數(shù)據(jù)來模擬整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果。

2.4  液晶顯示

圖2   液晶顯示

      1602液晶用來顯示風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)處于的工作狀態(tài)，狀態(tài)有不同種類的顯示，對應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，在液晶顯示器上的數(shù)據(jù)反應(yīng)具體的設(shè)計(jì)效果。LED顯示；本系統(tǒng)共使用的三個(gè)共陽極七段數(shù)碼管分別顯示，當(dāng)前的溫度和設(shè)定定時(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間。溫度以標(biāo)準(zhǔn)攝氏度為單位。時(shí)間以分鐘為單位。數(shù)碼管采用單片機(jī)P0口并行數(shù)據(jù)輸出，P2口數(shù)據(jù)掃描控制顯示，三極管8550做數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。液晶現(xiàn)實(shí)原理就象磁場中的金屬一樣，當(dāng)受到外界電場影響時(shí)，其分子會產(chǎn)生精確的有序排列。如果對分子的排列加以適當(dāng)?shù)目刂?，液晶分子將會允許光線穿越。采用LED顯示屏由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。位于最后面的一層是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線的背光層。背光層發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進(jìn)入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。當(dāng)LED中的電極產(chǎn)生電場時(shí)，液晶分子就會產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。

3  功率放大系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1  功放設(shè)置

　　在電子設(shè)備中，常常要求最后一級要帶動(dòng)一定功率的負(fù)載，例如推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使繼電器工作，使揚(yáng)聲器音圈震動(dòng)發(fā)出聲音，這就要求末級放大器能輸出一定的信號功率，因此通常常把放大一級叫做功率放大器，這是一種價(jià)格低廉、輸出功率大，保真性好 、外圈元件少，能驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)音的音頻集成功率放大器，本設(shè)計(jì)核心部件就是TDA2030，它是一塊高保真的集成音頻功率放大器芯片，輸出功率功率大于10瓦，頻率響應(yīng)為10到1400Hz；輸出電流峰值可達(dá)3.5A，是以中非常實(shí)用的功放。

3.2  功放原理圖

圖3  功放原理圖

3.3  音頻信號輸入輸出

　　音頻信號經(jīng)過音量調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)音量的大小，該電阻為可調(diào)電阻，組織可達(dá)到50K左右，在輸入端接了2.2uF電容是輸入耦合電容，作用是隔離音源前級過來的直流，通過音源過來的音頻信號（交流）。22K電阻為輸入偏執(zhí)電阻，信號被放大后，有連個(gè)0.1uF的電容，是電源的高頻旁路電容器，防止高頻自激。反饋到輸入端的22uF的電容是起到隔直流的作用 。交流電電源經(jīng)過整理器后變?yōu)橹绷?，然后在?jīng)過兩個(gè)25V和4700uF的電容濾波穩(wěn)壓，最后得到5V和12V的兩種電壓，功放原理其實(shí)質(zhì)就是高頻功率放大的過程，主要作用是放大各種信號，必須是在電源電壓確定的情況下進(jìn)行的，以輸出盡可不是真的信號功率和有盡可能高的轉(zhuǎn)化效率，信號的輸出接一個(gè)揚(yáng)聲器，功率在20W左右匹配最佳。

4  風(fēng)扇系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

4.1  溫度測試原理

　　根據(jù)DS18B20的特點(diǎn)，充分抓住其產(chǎn)品的優(yōu)勢，針對其特殊的功能，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作和模擬，故把它作為本設(shè)計(jì)的中心橋梁，將功放的集成塊芯片1875聯(lián)系起來，這就使得單片機(jī)和功放之間建立了一種可控制的聯(lián)系；而且可以互相制約，即溫度的升高可以使電機(jī)轉(zhuǎn)速的加快，電機(jī)的加速又反過來使其溫度降低。

4.2  PWM控制電路

圖4     PWM控制場效應(yīng)管電路

　　通過單片機(jī)的的控制，控制點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，已達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)力大小的效果，在此過程中主要用到的是脈沖寬度調(diào)制，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種PWM技術(shù)，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化?？梢酝ㄟ^調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。

4.3  傳感器產(chǎn)品及特點(diǎn)

圖5   DS18B20電路

　　一個(gè)端口DQ就可以控制接受和發(fā)送，就可實(shí)現(xiàn)通信，在其內(nèi)部沒一個(gè)零件都是獨(dú)一無二的，實(shí)際中不需要任何器件就可以測溫度，溫度范圍在-55度到125度之間，相對溫宿足夠滿足實(shí)際所需溫度，數(shù)字溫度的分辨率高。 DS18B20的使用方法 ，由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對AT89S51單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來完成對DS18B20芯片的訪問。 由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。DS18B20有嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫時(shí)序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。

4.4  電機(jī)工作原理及介紹

　　電機(jī)通過磁鐵的作用，當(dāng)通電時(shí)，根據(jù)電壓的大小，使其產(chǎn)生一定的磁力，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)器能，電動(dòng)機(jī)俗稱馬達(dá)，被廣泛運(yùn)用于各種電器用品間，驅(qū)動(dòng)機(jī)械作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)，作直線運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)叫線性馬達(dá)，適用于半導(dǎo)體、自動(dòng)化工業(yè)、工具機(jī)、產(chǎn)業(yè)機(jī)器及儀器工業(yè)等，而作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)，其應(yīng)用遍及各種行業(yè)、辦公室、家庭等

　　總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路方框圖如圖6所示，控制器采用單片機(jī)AT89C52，溫度傳感器采用DS18B20，用2位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。

圖6    設(shè)計(jì)方框圖

4.5  單片機(jī)最小系統(tǒng)

　　單片機(jī)要能正常工作，必須要有以下四部分組成，其中包括復(fù)位開關(guān)，晶振回路，單片機(jī)，P0口接上拉電阻

      1．晶振電路，

圖7      晶振電路

　　單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。

      2．復(fù)位電路

圖8  復(fù)位電路圖

　　單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號是從RSET引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RSET引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上，則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。手動(dòng)按鍵S1復(fù)位就是當(dāng)按鍵按下時(shí)，直接給單片機(jī)復(fù)位引腳一個(gè)高電平。由于人的動(dòng)作時(shí)間遠(yuǎn)大于單片機(jī)復(fù)位所需的最短時(shí)間，所以手動(dòng)按鍵復(fù)位是可行的，C8和R5串聯(lián)構(gòu)成單片機(jī)的上電復(fù)位電路。上電復(fù)位的工作過程是在加電時(shí)，復(fù)位電路通過電 容加給RSET端一個(gè)短暫的高電平信號，此高電平信號隨著VCC對電容的充電過程而逐漸回落，即RSET端的高電平持續(xù)時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位，RSET端的高電平信號必須維持足夠長的時(shí)間。

      3．P0口接上拉電阻

圖9  P0口上拉電阻圖

      P0口作為通用的I/O口使用時(shí)需要加上拉電阻（一般為10K歐），這時(shí)為準(zhǔn)雙向口。當(dāng)作為通用的I/O輸入時(shí)，應(yīng)先向端口輸出鎖存器寫入“1”,實(shí)用排阻，既方便又美觀，價(jià)格也相差不大，是單片機(jī)最小系統(tǒng)中實(shí)用上拉電阻最佳選擇。

        4.6  系統(tǒng)總體硬件原理圖

      5  系統(tǒng)測試

實(shí)物圖

　　實(shí)物主要有以下部分組成，液晶顯示器，單片機(jī)最小系統(tǒng)，可控硅管，15V變壓器，直流電源，直流電機(jī)，功率放大器，揚(yáng)聲器，溫度傳感器。

測試結(jié)果

　　當(dāng)功放在工作的時(shí)候，1875芯片很容易因?yàn)闇囟冗^高而被損壞，假若通過散熱的方法，可以使其緩解壽命，通過用傳感器檢測功放的溫度，將其數(shù)據(jù)返回給單片機(jī)，并且在LED上顯示出來，然后單片機(jī)通過PWM方式，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，達(dá)到自動(dòng)降溫的目的。在平時(shí)生活中，做的功放的壽命很有限，而且總是1875芯片首先損壞，通過多次的觀察發(fā)現(xiàn)，問題主要出現(xiàn)的原因是功放的芯片溫度過高，所以可以設(shè)計(jì)通過散熱的方式來解決問題，但是當(dāng)溫度低于某一數(shù)值之后，就不需要再對芯片散熱。

圖10  實(shí)物

　　昆山福瑞格機(jī)電科技有限公司始終以“敬業(yè)、精專、誠信，客戶第一、服務(wù)第一”為理念，以最專業(yè)的產(chǎn)品和最貼心的服務(wù)為客戶持續(xù)創(chuàng)造價(jià)值，歷年來福瑞格為全球各地的客戶提供了優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)，同時(shí)也受到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛好評與信賴，取得良好的社會聲譽(yù)。經(jīng)過幾年的努力，公司不斷壯大，產(chǎn)品常年出口東南亞，歐美等地，同時(shí)在國內(nèi)也開辟了廣大的貿(mào)易市場和一批忠實(shí)的客戶群體。智慧創(chuàng)造卓越，汗水澆筑輝煌，我們懷著強(qiáng)烈的時(shí)代使命感，發(fā)揚(yáng)求真務(wù)實(shí)、開拓創(chuàng)新的精神，腳踏實(shí)地、努力拼搏，爭創(chuàng)一流企業(yè)和一流的品牌。