新型笔记本电脑散热器设计
目前随着笔记本电脑的便携性不断提高,对其散热便构成了很大的挑战。若
采用温控风扇,并增强散热器综合功能,改变其供电方式,为笔记本电脑提供更
为完善的散热体验和功能扩展。首先采用单片机作为控制器,利用温度传感器
DS18B20作为温度采集元件,并根据采集到的温度,通过USB接口驱动风扇电
机。然后根据温度的变化控制风扇的转速,并利用显示屏显示实时温度。散热垫
风扇转速需可调,风扇位置也非固定不动,且其也可搭载诸如控制面板,2.1声
道音响等改善笔记本电脑综合使用体验,同时增加了可视化控制面板,使其更易
操作,在不同的供电方式(即不同的输出功率)下其将实现不同的扩展功能。
标签:综合功能;温控;笔记本电脑;散热
引言
随着笔记本电脑的性能的不断提高,产生的热量也不断增加,所以笔记本的
散热问题亟待解决。目前关于笔记本的散热方式很多,其中一个就是散热底座。
但是市面上一般的散热底座功能单一,而且由于是电脑供电,也会增加电脑的负
担。我们设计一款以STC89C52芯片为控制核心,控制风扇的转速,利用温度传
感器DS18B2采集实时温度,使风扇自動根据探头探测到的温度来调整转速,采
用电源插头使用电源供电以防止给电脑主板造成负担,并将独立按键集成在
STC89C52芯片上,便于手动设置温度,利用四位共阳数码管显示手动设置的温
度和实时温度。另外,为了方便携带,我们把散热器做成了底座式的且位置可调
可以自由选择通风口,安装极为简单,使得散热器通风和散热效果得到了提高且
不影响笔记本的外观。除此,外加了一个小音响可压制风扇因转动而产生的微弱
噪音,并且可以弥补电脑自带音响的不足,增强娱乐性。
1设计方案
本设计主要分为控制模块,温度检测模块,显示模块,风扇驱动模块,电源
模块,音响模块几个部分。(如图1)
图1系统构成框图
图2STC89C52芯片
控制模块:本设计采用STC89C52芯片为控制核心,STC89C52是STC公司
生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,如图2。利用温度传感器DS18B2
过来的数据做出相应的处理,将实时温度输入到四位共阳数码管上并显示,并且
控制电风扇的转速,以达到散热的目的。
温度检测模块:本设计采用温度传感器DS18B2,采集实时温度,并将数据
送至STC89C52芯片上进行处理。
显示模块:本设计采用四位共阳数码管,利用输过来的数据,将其实时温度
显示在屏幕上,界面友好。
风扇驱动模块:本设计采用USB接口将5v电压加载在电风扇上驱动电风扇,
并利用STC89C52芯片控制电风扇的转速,并且电风扇的位置可调,适用于各个
型号的笔记本电脑。
电源模块:本设计利用一个转换头将220V的电压转换成5V电压,并利用
USB接口将电源供给电风扇,以驱动电风扇运行。
音响模块:本次设计的独特之处就是还添加了一个音响模块,2.1声道音响
加载在底座上,可改善笔记本自身携带的音响的不足,增强娱乐性和笔记本的综
合体验。
2散热器市场分析部分
在这个科学技术迅速发展的社会,无论是工作上还是生活中,笔记本俨然已
经成为大多数人必不可少的物件。这也使得人们对笔记本的功能有着越来越高的
要求,生产商也从提高笔记本CPU,硬盘,显卡等来提高笔记本的性能,但是
这也导致笔记本产生更大的热量,尽管笔记本自带散热器但笔记本CPU因电脑
产的热量无法及时或者完全消除而被烧坏的情况还是时有发生,尤其对于热爱打
游戏的人群。由此,人们对散热器的需求也越来越强烈。
图32012-2016年我国国内笔记本散热器生产总值预测图
近年来,笔记本散热器的生产总值不断增高,而增长率虽然有所下降但数值
仍旧不低,这也可看出笔记本散热器极具市场,好的散热器将会获得很多人的喜
爱。各种笔记本散热器之间的竞争也愈演愈烈,其中以风冷,水冷,被动散热为
最。但水冷散热器虽然效果好,但是成本较高;被动散热效率过低;风冷,因其
种类繁多,价格实惠,技术成熟更为广大群众接受,而我们所做的就是风冷散热
器。散热器在短短几年间便发展到如今如此有规模,它经历了各种各样的创新与
改变,各大品牌如酷冷,九州风神等在工艺,散热器材质,风扇等等方面都做了
很多研究,而这些东西也达到了一定的技术极限,我们或许不用对风扇各部件的
性能多做担忧,但是好的创新与完美的搭配仍会是散热器被选择的最强大有利的
依据,所以此款散热器前景可观。
3结束语
目前随着集成电路的小型化,电子产品的便携性得到了很大的提高,而其中
高性能笔记本也是越做越薄,然后这样对其散热便是构成了很大的挑战。且现在
市面上所能买到的产品或多或少都存在不尽如人意,且大多数散热垫采用USB
供电,会加剧主板的老化,所以改善其散热功能迫不及待。我们的这个项目以
STC89C52芯片为控制核心,以温度传感器DS18B20检测环境温度,实现了根
据环境温度变化调节不同的风扇电机转速,在一定范围能能实现转速的连续调
节,利用四位共阳数码管显示实时温度,界面友好,并且采用220V家用电源供
电,利用转换头将220V电压转换成5V输出驱动电风扇,有效的防止给电脑主
板造成负担,通过加大输出功率可实现更多的扩展功能,新增加2.1声道音响,
增加电脑的综合体验使用,也在目前各种种类的散热器中占有一定优势。新产品
可用于寝室或家中亦或办公室等需要使用笔记本的地方,且风扇转速与位置的可
调将可适应各种不同情况下各种不同型号的笔记本的散热需求。同时提出了外设
综合集成模块化的新思路,能够很好的解决笔记本散热问题。
参考文献
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