单片机在计算机散热系统中的研究

　　每当夏曰来临时，随着CPU、内存、显卡的频率的不断提高，电脑各部件的散热要求也越来越严格。过高的温度，除了影响我们电脑的正常使用外，还可能让硬件出现损坏现象，所以我们需要注意散热的问题。

　　一说到散热，大家首先会想到CPU.对于CPU来说，散热是很重要的，毕竟CPU是计算机的重要的部分。常见的就是风冷式散热法。也就是用风扇进行降温，虽然结构简单，价格低廉（比较其它散热方法），安全可靠、技术成熟。但是不能将温度降至室温以下，由于存在风扇的转动，所以有噪音和震动，风扇寿命有时间限制。另一种常见的就是水冷散热法。一套水冷散热系统是由散热器、水管及一个水泵组成。散热器内部有多条水道，这样可以充分发挥水冷的优势，能带走更多的热量。但是水冷散热器所需的外围“支持系统”非常庞大，而且价格要不风冷式散热系统要责。

　　系统的工作原理一般来说，在CPU的外部温度上升到50度时，系统就会极其的不稳定，而Windows系统的稳定性就更差。而此时CPU内部的温度一般已经达到了80度的高温，这个温度可以说是个警戒线了，如果温度在升高的话是比较危险的，此时如果是散热不当的话，很有可能造成CPU烧，因此加强散热是很必要的。

　　我设计的散热系统是把风冷式散热和水冷式散热两者结合起来，用一个封闭的水盒和一个铜制的风扇，希望可以达到两者皆优的目的。首先是CPU把热量传给铜制水盒进行散热，在水盒来不急散热的情况下在用风扇进行散热（风扇也是铜制的），这样能够更好的散热。

　　工作原理：首先利用固定在水盒上的集成温度传感器DS18B20检测CPU散热片的温度。当测得温度值达到预设上限温度（45度）时，8051单片机控制的散热片上的风扇（接在继电器常开端）会启动。开始降温。如果温度不能降下来时则计算机重起。当温度下降到下限温度（5度）时，继电器断开，风扇停止，同时工作的CPU开始升温。如此反复进行。

　　系统硬件设计3.1系统硬件结构如所示数据采集。

　　指示、LED、路鸣雅。

　　本系统由硬件包括水盒（就是在CPU上面加一个密封的盖子，里面装有水其主要材料是铜），温度采集电路（DS18B20），AT89C51主控制电路。

　　3.2各主要部件的设计和作用：3.2.1水盒，铜制四方形封闭的盒子里面装有水，四周有固定的支架可以加固在机箱上，大小适中，可以和CPU紧密相连，主要是为了固定CPU使的CPU基本不收到风扇振动的影响，同时也使的CPU更好的散热（加大了散热面积）。

　　微处理器的智能温度传感器，可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有体积小，接口方便，传输距孺远等特点。

　　——采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它i/o口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位），——测温范围为-55*C-+125°C，测量分辨率为0.0625°C——内含64位经过激光修正的只读存储器ROM，——适配各种单片机或系统机，——用户可分设定各路温度的上、下限，脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

　　兼容MCS*51指令系统口可编程UARL通道两个16位可编程定时/计数器全静态操作0-24MHz 1个串行中断两个外部中断源可直接驱动LED低功耗空闲和掉电模式3.3硬件电路图本电路先由DS18B20进行温度的测量，经过DS18B20进行转换后将温度信号（数字信号）传给AT89C51单片机。单片机经过分析处理后把要执行的指令传给风扇，由风扇执行命令进行操作。（本图只显示了测量到的温度）在对DS18B20进行读写编程时，必须严格地保证读写的时间顺序，否则将无法读取检测的结果。因此，在程序设计时，对DS18B20操作部分好采用汇编语言实现。DS1820的一线工作协议流程是：初始化ROM操作指令存储器操作指令数据传输。其工作时序包括初始CWSiMOVAG+BIT化时序、写时序、读时序。故主机控制DS18B20芫成温度转换必须经CJNE人01H，CW41过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后；判断是否大于45度发送一条ROM指令。后发送RAM指令。这样才能对DS18B20进行LJMPONFAN预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒。然后释放。CW1：JNCONFAN DS18B20收到信号后等待16——60微秒左石，后发出60~240微秒的存；大于45度开启风扇在低脉冲。主CPU收到此信号表示复位成功。LJMPOFFHOT程序主要；小于45度跳转CW2程序圄2软件设计流传圄：继电器2.控制风扇JDQ=I停止风扇：JDQ=0开启风扇TEMPERLEQU29H；保存读出温度的低8位TEMPERHEQU；保存读出温度的高8位FLAG1EQU30H；是否检测到DS18B20标志位DBITEQU31H：；数码管小数位存放内存位置TEMBITEQU 32H：；负温度标志位GBITEQU 21H；数码管个位数存放内存位置SBITEQU 22H；：数码管十位数存放内存位置BBITEQU 23H；数码管百位数存放内存位置本文介绍了一种基于AT89C51单片机和DS18B20的新型温度检测及温度控制系统。同时加入了水盒和本来就配备的风扇，使的计算机的散热系统更加先进。AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器（RAM）。AT98C51单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好。即使是非电子计算机专业人员，通过学习一些专业基础知识以后也能依靠自己的技术力量来开发所希望的单片机应用系统利用DS1820设计的温度测量系统具有结构小巧、便于携带、实用强等特点。实际调试中性能稳定，满足设计要求，并能工作于多数复杂工业环境。这也为我门更简便的实现提供了可能……科