摘要：在當(dāng)前，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在隨著不斷的快速發(fā)展，而計(jì)算機(jī)的部件也在不斷的升級(jí)，同時(shí)也給人們?cè)诠ぷ魃町?dāng)中提供了很大的便利條件。但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息科技的不斷發(fā)展，所面臨計(jì)算機(jī)的問(wèn)題也越來(lái)越多，在這其中，計(jì)算機(jī)的散熱問(wèn)題就是需要我們進(jìn)行分析研究的，也得到了一定的重視。應(yīng)用單片機(jī)其實(shí)它就是一個(gè)電腦，是微型的小電腦，在它的內(nèi)部模塊中應(yīng)用的是與電腦類似的功能，主要有內(nèi)存、CPU處理、存儲(chǔ)器以及并行總線等功能模塊，它所不同于電腦的就是這些部件的主要性能是相對(duì)較弱的，應(yīng)用不是很靈活，價(jià)錢也比較低廉，可以應(yīng)用在比較簡(jiǎn)單控制電器工作是比較方便的，它主要是作為控制部分的核心部件。由于單片機(jī)如果應(yīng)用在控制和檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中是非常廣泛的，但是對(duì)其溫度則是需要經(jīng)常測(cè)量、保持并嚴(yán)格控制的。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；計(jì)算機(jī)散熱系統(tǒng)；溫度測(cè)量系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP36文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

由于單片機(jī)應(yīng)用在系統(tǒng)的控制以及檢測(cè)當(dāng)中是非常廣泛的，而在系統(tǒng)當(dāng)中，溫度則是需要控制、進(jìn)行測(cè)量以及保持穩(wěn)定的一個(gè)量。一般的溫度控制與測(cè)量系統(tǒng)是通過(guò)溫度傳感器以及單片機(jī)而組成的，在計(jì)算機(jī)的散熱系統(tǒng)當(dāng)中一般主要是由水盒與風(fēng)扇來(lái)完成的。當(dāng)夏季到來(lái)臨時(shí)，內(nèi)存、CPU以及顯卡的頻率會(huì)隨著不斷提高， 因此，這對(duì)于電腦的散熱功能也就有著嚴(yán)格的要求。由于溫度過(guò)高，會(huì)影響電腦的使用，此外，還會(huì)導(dǎo)致硬件損壞的問(wèn)題， 因此，在計(jì)算機(jī)的使用當(dāng)中必須要注意其散熱問(wèn)題。同時(shí)，在說(shuō)到計(jì)算機(jī)的散熱問(wèn)題時(shí)，一般首先想到的都是CPU，而對(duì)于CPU其散熱的功能是非常重要的，它對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)講是最為關(guān)鍵的一部分，而應(yīng)用的通常都是風(fēng)冷散熱法，就是利用風(fēng)扇降溫的方法， 因?yàn)樗膬r(jià)格相對(duì)低廉并且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單， 并且技術(shù)較為成熟，安全可靠等特點(diǎn)，然而它不會(huì)把溫度直至降至室溫以下， 因?yàn)轱L(fēng)扇在不停的轉(zhuǎn)動(dòng)， 就會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)以及噪音， 所以它的壽命是有限的。而另一種的散熱方法就是通過(guò)水冷系統(tǒng)，這套系統(tǒng)它主要是通過(guò)水管、散熱器以及水泵來(lái)組成的，并且在散熱器的內(nèi)部會(huì)留有很多條的水道， 以充分完全發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)， 同時(shí)也帶走很多熱量。然而這種系統(tǒng)是需要非常龐大的外圍支持，價(jià)格也相對(duì)較貴。

一、散熱系統(tǒng)的主要原理

在通常情況下，一般CPU外部的溫度當(dāng)達(dá)到50度的時(shí)候，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，Windows系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)較差的穩(wěn)定性，如果當(dāng)CPU的內(nèi)部溫度提升到80度時(shí)候的高溫時(shí)，就已經(jīng)到了一個(gè)非常嚴(yán)重的警戒線了， 溫度如果在不斷的有所上升的話則是非常危險(xiǎn)的， 在這個(gè)時(shí)候出現(xiàn)散熱不當(dāng)?shù)那闆r就有可能燒毀CPU ，所以就必須要提高其散熱的功能，是非常關(guān)鍵的因素。因此，如果把散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)為通過(guò)以水冷散熱與風(fēng)冷散熱的方法二者相結(jié)合應(yīng)用，通過(guò)應(yīng)用風(fēng)扇以及封閉的水盒，從而達(dá)到理想的目標(biāo)。首先通過(guò)CPU可以傳送熱量直至水盒從而進(jìn)行散熱， 如果水盒在沒(méi)有散熱應(yīng)急的情況再通過(guò)風(fēng)扇來(lái)進(jìn)行散熱，二者結(jié)合所起到的作用是比較滿意的。這種系統(tǒng)的主要工作原理就是通過(guò)應(yīng)用在水盒上的溫度傳感器DS18B20進(jìn)行檢測(cè)CPU的散熱溫度，如果測(cè)量的溫度已經(jīng)達(dá)到了上限45度時(shí)，同時(shí)作為單片機(jī)進(jìn)行控制的散熱風(fēng)扇就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，并進(jìn)行降溫處理。當(dāng)溫度仍然沒(méi)有下降時(shí)就必須要重啟計(jì)算機(jī)，以保護(hù)系統(tǒng)，但是，如果溫度已經(jīng)下降，并且達(dá)到下限的溫度時(shí)， 電器便會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，而風(fēng)扇也會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)， CPU的溫度又會(huì)出現(xiàn)上升，出現(xiàn)反復(fù)的進(jìn)行。

（一）、水冷系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要是通過(guò)壓電泵做動(dòng)力源，再對(duì)管路中冷卻水的流動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在這套系統(tǒng)當(dāng)中主要是通過(guò)吸熱層、側(cè)板、進(jìn)出口的接頭、散熱層以及散熱肋片等相結(jié)合組成。紫銅是具有良好的可加工性以及很高的導(dǎo)熱率，因此，在這些全有部件當(dāng)中都是均由紫銅來(lái)制成的。由于在吸熱層以及散熱層都是通過(guò)三層的紫銅板從而應(yīng)用了回流焊接的工藝把其固定在一起，同時(shí)也要將中間的紫銅板加工出凹槽，從而可以形成一條冷卻水通路，同時(shí)，在吸熱層以及在散熱層二者之間應(yīng)用紫銅板再制成一個(gè)散熱肋片，再通過(guò)散熱肋片可以被焊接到散熱層與吸熱層的壁面上，可以更好的加強(qiáng)提高散熱的效果，并且要在散熱器背部的位置裝設(shè)風(fēng)扇，從而可以通過(guò)散熱器進(jìn)行傳送受迫的空氣，同時(shí)，由于壓電泵會(huì)附著在散熱器兩旁的側(cè)壁上，所以它可以提供水冷系統(tǒng)的動(dòng)力。

（二）、一般風(fēng)冷散熱器主要是通過(guò)散熱片以及風(fēng)扇進(jìn)行構(gòu)成的。一般再直接與CPU的接觸的那部分稱作散熱片，主要就是負(fù)責(zé)把CPU所散發(fā)出的熱量進(jìn)行導(dǎo)出，并且通過(guò)風(fēng)扇給散熱片進(jìn)行強(qiáng)制降溫，它的成本較低并且體積較小，所以便于應(yīng)用。

二、DS18B20溫度傳感器的主要特點(diǎn)

DS18B20是一款智能溫度傳感器，它屬于適配在微處理器當(dāng)中的溫度傳感器，并且它的體積較小，傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)、接口方便等特點(diǎn)：

（一）、它具有較為獨(dú)特的接口，并可以通過(guò)串行口線，同時(shí)也可以與其它的口線再與計(jì)算機(jī)接口，也不需要更改其它的電路就可以進(jìn)行輸出測(cè)量其溫度值。

（二）、它所具有的多點(diǎn)能力可以把分布式的溫度檢測(cè)進(jìn)行簡(jiǎn)易化，而且也不需要通過(guò)外部的元件?？梢詰?yīng)用數(shù)據(jù)線來(lái)供電，或者是應(yīng)用外部的電源進(jìn)行供電，更不需要電源的備份。

（三）、用戶可以設(shè)置一定溫度的告警系統(tǒng)，并設(shè)置警告的搜索命令可以通過(guò)識(shí)別溫度的極限器件，它的主要使用范圍體現(xiàn)為恒溫控制、溫度計(jì)等系統(tǒng)。

三、AT89C51系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

它作為低功耗的一個(gè)高性能單片機(jī)， 它有具40個(gè)引腳， 具有32個(gè)雙向的外部輸入和輸出的端口，在其內(nèi)部也含有兩個(gè)外中斷口，并且有兩個(gè)16位可以進(jìn)行編程的計(jì)數(shù)器，也具有兩個(gè)串行通信口。對(duì)此AT89C51系統(tǒng)可以通過(guò)常用的方法來(lái)編排程序，或者是在線編排程序。同時(shí)也可以把Flash的存儲(chǔ)器再結(jié)合微處理器在一起，所以，通過(guò)可以進(jìn)行反復(fù)擦試的存儲(chǔ)器從而降低了開(kāi)發(fā)的高成本。它的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在：

（一）、它可以兼容相應(yīng)的指令系統(tǒng)，并且可以反復(fù)進(jìn)行擦寫(xiě)Flash以降低成本。

（二）、具有兩個(gè)16位的編程定時(shí)，具有一個(gè)串行中斷，同時(shí)在外部的兩個(gè)中斷源可以對(duì)LED直接驅(qū)動(dòng)。

（三）、它具有低功耗的空閑以及掉電模式，同時(shí)對(duì)軟件還設(shè)置了喚醒與睡眠的功能。

四、對(duì)于軟件的程序設(shè)計(jì)

進(jìn)行對(duì)DS18B20讀寫(xiě)編程的同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格確保讀寫(xiě)的順序、時(shí)間， 如果沒(méi)有按照要求進(jìn)行將無(wú)法準(zhǔn)確的讀取檢測(cè)結(jié)果。所以， 在設(shè)計(jì)程序時(shí)，必須在DS18B20的具體操作部分應(yīng)用語(yǔ)言匯編。對(duì)此，在DS1820的主要工作流程包括: 應(yīng)先初始化操作指令ROM、存儲(chǔ)器的操作指令以及傳輸數(shù)據(jù)，在工作進(jìn)行的時(shí)序主要包括了對(duì)時(shí)序的初始化，再進(jìn)行寫(xiě)時(shí)序，最后進(jìn)行讀時(shí)序。當(dāng)主機(jī)在控制DS18B20傳感器在完成溫度的轉(zhuǎn)換時(shí)一般會(huì)通過(guò)幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)，在進(jìn)行每一次讀寫(xiě)時(shí)，都必須要對(duì)DS18B20做程序的復(fù)位處理，當(dāng)程序復(fù)位成功以后再發(fā)送ROM操作指令，再進(jìn)行最后對(duì)RAM發(fā)送指令，從而才能對(duì)其程序做預(yù)定操作。當(dāng)程序復(fù)位后會(huì)對(duì)主CPU要求把數(shù)據(jù)線進(jìn)行500微秒的下拉，再釋放DS18B20傳感器所收到的信號(hào)，稍等待16至60微秒的時(shí)間左右， 再對(duì)其發(fā)出低脈沖，當(dāng)CPU收到該信號(hào)以后，所表示為成功復(fù)位。

結(jié)論

綜上所述，主要是通過(guò)介紹基于單片機(jī)溫度控制以及檢測(cè)系統(tǒng)，也加入了應(yīng)用水盒以及計(jì)算機(jī)所配備的風(fēng)扇， 從而促使計(jì)算機(jī)內(nèi)部的散熱系統(tǒng)會(huì)更為先進(jìn)。而在文中所提到的AT89C51屬于低電壓，而CMOS是8位的單片機(jī)是屬于高性能的， 在每片內(nèi)會(huì)含有4k的bytes并可以進(jìn)行反復(fù)應(yīng)用的Flash存儲(chǔ)器以及存取數(shù)據(jù)的ARM。由于AT98C51的單片機(jī)因重量較輕、體積較小并且有著很強(qiáng)的抗干擾能力強(qiáng)，所以對(duì)環(huán)境沒(méi)有太高的要求，同時(shí)它也具有很好的靈活性、低廉的價(jià)格、較高的可靠性等優(yōu)勢(shì)。如果是作為一些專業(yè)的電子計(jì)算機(jī)人員，在經(jīng)過(guò)專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)以后，也可以通過(guò)實(shí)際技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)單片機(jī)的系統(tǒng)，同時(shí)利用在DS1820的測(cè)量溫度系統(tǒng)因便于攜帶、結(jié)構(gòu)靈巧以及具有很強(qiáng)的實(shí)用性等特點(diǎn)。并且在實(shí)際的調(diào)試當(dāng)中它也滿足了設(shè)計(jì)的具體要求、穩(wěn)定的性能，可以適應(yīng)復(fù)雜的部分工作環(huán)境，為我們提供了方便的工作條件。

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