一种计算机散热系统设计的制作方法

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种计算机散热系统设计。

背景技术：

现代生活，电脑已经成为人们生活中不可缺少的一部分。无论笔记本电脑还是台式电脑，人们在选择的时候都会考虑到它的散热性能，一个好的散热系统能够保证电脑的高速正常运行，给cpu足够的空间进行高负载的活动，才能享受计算机技术给我们生活带来的无穷魅力，可见一个好的散热系统，对电脑而言是多么的重要。但是，计算机部件中大量使用的是集成电路，而众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。

说到计算机的散热器，我们最常接触的就是cpu的散热器。散热器通常分为主动散热和被动散热两种；前者以风冷散热器较为常见，而后者多为散热片。细分散热方式，又可分为风冷，液冷，半导体制冷，压缩机制冷等等。其中，液冷·半导体制冷及压缩机制冷要么技术不成熟，要求高，能耗大；要么体积受限，价格昂贵。

风冷散热器作为区别于水冷散热器的一个主流产品类别，不断的引领着整个it散热市场的前进和创新因此，风冷是最常见，性价比最高的散热方式，我们设计的“智能电脑散热系统”就是利用温度传感器实现对外界温度的感知，再利用单片机编程控制风扇的转速，从而实现温度的自动调节，以达到散热目的。正是因为融合了温度传感器技术和单片机技术，使得本作品兼智能化和自动化于一体。而温控调速技术的优点在于其能有效 地提高散热器的的工作效率，节约能源，性价比高，适用范围广泛。且本设计比较人性化，由于不同的电脑的散热能力不同，对于散热能力很差的电脑而言，只凭借温控可能无法实现正常降温，就需要人为控制来调节适合电脑的散热，因此我们增加了手控模式。

技术实现要素：

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种计算机散热系统设计。该系统由数字式ds18b20集成温度传感器(1)、stc89c52rc单片机(2)、四位共阳数码管(3)、uln2003(4)、电机(5)、报警装置(6)、按键控制(7)组成。本发明采用数字式ds18b20集成温度传感器(1)作为感测温度的核心元件，直接输出数字温度信号输入stc89c52rc单片机(2)处理，采用四位共阳数码管(3)显示温度，采用动态扫描显示方式，并且采用对单片机编程输出pwm调制波形经uln2003(4)驱动后直接控制电机(5)转速。本发明中增加了实时温度显示，让我们随时看着cpu的具体温度，从而消除忧虑，并且，在这基础之上，还增加了高温报警功能，避免你的电脑因为温度过高烧毁一些部件甚至是cpu。因此，我们的设计更加人性化，更加舒适。

附图说明

图1为一种计算机散热系统设计设计框图。

图2：ds18b20外形及管脚图。

图3：stc89c52rc单片机管脚图。

图4：uln2003芯片引脚图。

图5：电源电路图。

图6：单片机芯片stc89c52的电路图。

图7：晶振电路图。

图8：复位电路图。

图9；显示模块电路图。

图10：温度检测电路图。

图11：按键控制电路图。

图12：报警及电机电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种计算机散热系统设计。该系统由数字式ds18b20集成温度传感器(1)、stc89c52rc单片机(2)、四位共阳数码管(3)、uln2003(4)、电机(5)、报警装置(6)、按键控制(7)组成。本发明采用数字式ds18b20集成温度传感器(1)作为感测温度的核心元件，直接输出数字温度信号输入stc89c52rc单片机(2)处理，采用四位共阳数码管(3)显示温度，采用动态扫描显示方式，并且采用对单片机编程输出pwm调制波形经uln2003(4)驱动后直接控制电机(5)转速。本发明中增加了实时温度显示，让我们随时看着cpu的具体温度，从而消除忧虑，并且，在这基础之上，还增加了高温报警功能，避免你的电脑因为温度过高烧毁一些部件甚至是cpu。因此，我们的设计更加人性化，更加舒适。

ds18b20温度传感器：

优选的，ds18b20单线数字温度传感器是dallas半导体公司开发的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。它具有3引脚to-92小体积封装形式。温度测量范围为-55℃-+125℃，可编程为9位-12位a/d转换精度，测温分辨率可达0.0625℃。被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。工作电压支持3v-5.5v的电压范围，既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。ds18b20还支持“一线总线”接口，多个ds18b20可以并联到3根或2根线上，cpu只需一根端口线就能与诸多ds18b20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。它还有存储用户定义报警温度等功能。

优选的，ds18b20温度传感器管脚排列如图2所示，dq为数字信号端，gnd为电源地，vdd为电源输入端。

stc89c52rc单片机：

优选的，stc89c52rc是一种带4k字节闪存可编程可擦除只读存储器(fperom)256b片内ram的低电压，高性能cmos8位微处理器。该器件采用atmel高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中，stc的stc89c52rc是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

优选的，stc89c52rc单片机管脚如图3所示。

uln2003芯片：

优选的，uln2003是大电流驱动阵列，多用于单片机、智能仪表、plc、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。输入5vttl电平，输出可达500ma/50v。uln2003是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅npn达林顿管组成。该电路的特点：uln2003的每一对达林顿都串联一个2.7k的基极电阻，在5v的工作电压下它能与ttl和cmos电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。

优选的，uln2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。其管脚图如图4。

电源电路：

优选的，电源电路主要是为系统提供电源，在本设计中，为了使电路简单，我们直接用usb接口提供5v直流电源为电路供电。图5中的第2个图是电源指示灯电路，指示是否给系统加电，第3个图是滤波电路，第4个图是为其余芯片供电电路。

单片机主芯片电路：

优选的，芯片stc89c52rc是带2k字节快闪存储器的8位单片机。p0-p3口都是并行i/o口，都可用于数据的输入和输出。其中p1的p1.4，p1.5，p1.6，p1.7口用于led显示的位选控制；p1.2高温报警；p1.3用于控制直流电机的转速。p2口用于led数码管的段选信号输出，p3.4用于 ds18b20温度检测值的输入，而p0.0-p0.4用于按键的输入检测，同时p0口加上拉电阻。电路如图6。

时钟电路：

单片机的晶振电路，即时钟电路。单片机的工作流程，就是在系统时钟的作用下，一条一条地执行存储器中的程序。单片机的时钟电路由外接的一只晶振和两只起振电容，以及单片机内部的时钟电路组成，晶振的频率越高，单片机处理数据的速度越快，系统功耗也会相应增加，稳定性也会下降。单片机系统常用的晶振频率有6mhz、11.0592mhz、12mhz、本系统采用11.0592mhz晶振，电容选30pf，电路如图7。

复位电路：

优选的，系统刚上电时，单片机内部的程序还没有开始执行，需要一段准备时间，也就是复位时间。一个稳定的单片机系统必须设计复位电路。当程序跑飞或死机时，也需要进行系统复位。复位电路有很多种，有上电复位，手动复位等，电路如图8。

显示电路：

优选的，led采用共阳极数码管，利用单片机的i/o口驱动led数码管的亮灭。设计中为了简化电路，直接用p1.5-p1.7四位来作为数码管的片选信号，p2口来作为其段码控制led数值显示。其电路如图9。

温度检测电路：

设计中利用ds18b20作为温度检测，并且它能自动将温度信号转换成数字信号输入给单片机的p3.4口，检测灵敏，速度较快。模块电路如图10。

按键控制电路：

设计中利用五个按键控制，系统的启、停，模式选择，以及手控模式下的风扇转速增减，分别通过单片机i/o口的p0.0-p0.4输入，并且p0口加上拉电阻。电路如图11。

报警及电机电路

优选的，高温报警和按键发声采用同一电路，通过单片机的p1.2输出信号经uln2003后控制此部分，而电机的控制则由单片机p1.3输出调制后 的波形经uln2003后驱动电机，电路如图12。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。