葉璐等

摘 要：目前隨著筆記本電腦的便攜性不斷提高，對其散熱便構(gòu)成了很大的挑戰(zhàn)。若采用溫控風(fēng)扇，并增強散熱器綜合功能，改變其供電方式，為筆記本電腦提供更為完善的散熱體驗和功能擴展。首先采用單片機作為控制器，利用溫度傳感器DS18B20作為溫度采集元件，并根據(jù)采集到的溫度，通過USB接口驅(qū)動風(fēng)扇電機。然后根據(jù)溫度的變化控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，并利用顯示屏顯示實時溫度。散熱墊風(fēng)扇轉(zhuǎn)速需可調(diào)，風(fēng)扇位置也非固定不動，且其也可搭載諸如控制面板，2.1聲道音響等改善筆記本電腦綜合使用體驗，同時增加了可視化控制面板，使其更易操作，在不同的供電方式（即不同的輸出功率）下其將實現(xiàn)不同的擴展功能。

關(guān)鍵詞：綜合功能；溫控；筆記本電腦；散熱

引言

隨著筆記本電腦的性能的不斷提高，產(chǎn)生的熱量也不斷增加，所以筆記本的散熱問題亟待解決。目前關(guān)于筆記本的散熱方式很多，其中一個就是散熱底座。但是市面上一般的散熱底座功能單一，而且由于是電腦供電，也會增加電腦的負擔(dān)。我們設(shè)計一款以STC89C52芯片為控制核心，控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，利用溫度傳感器DS18B2采集實時溫度，使風(fēng)扇自動根據(jù)探頭探測到的溫度來調(diào)整轉(zhuǎn)速，采用電源插頭使用電源供電以防止給電腦主板造成負擔(dān)，并將獨立按鍵集成在STC89C52芯片上，便于手動設(shè)置溫度，利用四位共陽數(shù)碼管顯示手動設(shè)置的溫度和實時溫度。另外，為了方便攜帶，我們把散熱器做成了底座式的且位置可調(diào)可以自由選擇通風(fēng)口，安裝極為簡單，使得散熱器通風(fēng)和散熱效果得到了提高且不影響筆記本的外觀。除此，外加了一個小音響可壓制風(fēng)扇因轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的微弱噪音，并且可以彌補電腦自帶音響的不足，增強娛樂性。

1 設(shè)計方案

本設(shè)計主要分為控制模塊，溫度檢測模塊，顯示模塊，風(fēng)扇驅(qū)動模塊，電源模塊，音響模塊幾個部分。（如圖1）

圖1 系統(tǒng)構(gòu)成框圖

圖2 STC89C52芯片

控制模塊：本設(shè)計采用STC89C52芯片為控制核心，STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，如圖2。利用溫度傳感器DS18B2過來的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的處理，將實時溫度輸入到四位共陽數(shù)碼管上并顯示，并且控制電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，以達到散熱的目的。

溫度檢測模塊：本設(shè)計采用溫度傳感器DS18B2，采集實時溫度，并將數(shù)據(jù)送至STC89C52芯片上進行處理。

顯示模塊：本設(shè)計采用四位共陽數(shù)碼管，利用輸過來的數(shù)據(jù)，將其實時溫度顯示在屏幕上，界面友好。

風(fēng)扇驅(qū)動模塊：本設(shè)計采用USB接口將5v電壓加載在電風(fēng)扇上驅(qū)動電風(fēng)扇，并利用STC89C52芯片控制電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，并且電風(fēng)扇的位置可調(diào)，適用于各個型號的筆記本電腦。

電源模塊：本設(shè)計利用一個轉(zhuǎn)換頭將220V的電壓轉(zhuǎn)換成5V電壓，并利用USB接口將電源供給電風(fēng)扇，以驅(qū)動電風(fēng)扇運行。

音響模塊：本次設(shè)計的獨特之處就是還添加了一個音響模塊，2.1聲道音響加載在底座上，可改善筆記本自身攜帶的音響的不足，增強娛樂性和筆記本的綜合體驗。

2 散熱器市場分析部分

在這個科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的社會，無論是工作上還是生活中，筆記本儼然已經(jīng)成為大多數(shù)人必不可少的物件。這也使得人們對筆記本的功能有著越來越高的要求，生產(chǎn)商也從提高筆記本CPU，硬盤，顯卡等來提高筆記本的性能，但是這也導(dǎo)致筆記本產(chǎn)生更大的熱量，盡管筆記本自帶散熱器但筆記本CPU因電腦產(chǎn)的熱量無法及時或者完全消除而被燒壞的情況還是時有發(fā)生，尤其對于熱愛打游戲的人群。由此，人們對散熱器的需求也越來越強烈。

圖3 2012-2016年我國國內(nèi)筆記本散熱器生產(chǎn)總值預(yù)測圖

近年來，筆記本散熱器的生產(chǎn)總值不斷增高，而增長率雖然有所下降但數(shù)值仍舊不低，這也可看出筆記本散熱器極具市場，好的散熱器將會獲得很多人的喜愛。各種筆記本散熱器之間的競爭也愈演愈烈，其中以風(fēng)冷，水冷，被動散熱為最。但水冷散熱器雖然效果好，但是成本較高；被動散熱效率過低；風(fēng)冷，因其種類繁多，價格實惠，技術(shù)成熟更為廣大群眾接受，而我們所做的就是風(fēng)冷散熱器。散熱器在短短幾年間便發(fā)展到如今如此有規(guī)模，它經(jīng)歷了各種各樣的創(chuàng)新與改變，各大品牌如酷冷，九州風(fēng)神等在工藝，散熱器材質(zhì)，風(fēng)扇等等方面都做了很多研究，而這些東西也達到了一定的技術(shù)極限，我們或許不用對風(fēng)扇各部件的性能多做擔(dān)憂，但是好的創(chuàng)新與完美的搭配仍會是散熱器被選擇的最強大有利的依據(jù)，所以此款散熱器前景可觀。

3 結(jié)束語

目前隨著集成電路的小型化，電子產(chǎn)品的便攜性得到了很大的提高，而其中高性能筆記本也是越做越薄，然后這樣對其散熱便是構(gòu)成了很大的挑戰(zhàn)。且現(xiàn)在市面上所能買到的產(chǎn)品或多或少都存在不盡如人意，且大多數(shù)散熱墊采用USB供電，會加劇主板的老化，所以改善其散熱功能迫不及待。我們的這個項目以STC89C52芯片為控制核心，以溫度傳感器DS18B20檢測環(huán)境溫度，實現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)不同的風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速，在一定范圍能能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)，利用四位共陽數(shù)碼管顯示實時溫度，界面友好，并且采用220V家用電源供電，利用轉(zhuǎn)換頭將220V電壓轉(zhuǎn)換成5V輸出驅(qū)動電風(fēng)扇，有效的防止給電腦主板造成負擔(dān)，通過加大輸出功率可實現(xiàn)更多的擴展功能，新增加2.1聲道音響，增加電腦的綜合體驗使用，也在目前各種種類的散熱器中占有一定優(yōu)勢。新產(chǎn)品可用于寢室或家中亦或辦公室等需要使用筆記本的地方，且風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與位置的可調(diào)將可適應(yīng)各種不同情況下各種不同型號的筆記本的散熱需求。同時提出了外設(shè)綜合集成模塊化的新思路，能夠很好的解決筆記本散熱問題。

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