基于單片機的電腦監視器設計

引 言
在計算機技術(shù)逐漸滲入社會(huì )生活各個(gè)層面的今天，使用計算機的人越來(lái)越多。在這些人群當中，有很大一部分對電腦硬件并不熟悉，或不懂得維護。在此設計一個(gè)電腦監控器，它的功能是及時(shí)反映出電腦主機內部CPU溫度及風(fēng)扇運轉情況等，可及時(shí)有效地對電腦進(jìn)行維護。

1 系統組成及功能
1．1 系統的構成
電腦監視器由EM78P468單片機、按鍵模塊、風(fēng)扇測速模塊、測溫模塊、顯示模塊、報警模塊等組成，其系統總體結構框圖如圖1所示。

1．2 系統的主要功能
設計主要實(shí)現的功能是及時(shí)檢測電腦CPU的溫度，當溫度達到報警溫度時(shí)則報警，同時(shí)檢測并顯示風(fēng)扇轉速，當風(fēng)扇不工作或工作出現故障時(shí)都可及時(shí)地從轉速發(fā)現問(wèn)題。另外，可顯示真實(shí)時(shí)間或電腦工作時(shí)間，以確定電腦工作壽命。

2 系統硬件設計
系統硬件電路部分包括：EM78P468單片機、按鍵模塊、風(fēng)扇測速模塊、測溫模塊、顯示模塊、報警模塊。
2．1 EM78P468單片機
EM78P468是采用低功耗高速CMOS工藝設計開(kāi)發(fā)出來(lái)的8位單片機。其內部有4K×13位一次性編程ROM，集成了看門(mén)狗，RAM，可編程時(shí)鐘計數器，內部和外部的中斷，掉電模式，LCD驅動(dòng)，紅外發(fā)射功能，三態(tài)雙向I／O口；并且提供程序保護位來(lái)防止寫(xiě)入的程序被他人非法讀出。其芯片為64引腳封裝，工作電壓為2．2～5．5 V，工作溫度在0～70℃之間。
2．2 RC測溫模塊
RC測溫模塊實(shí)際上是通過(guò)標準電阻和待測熱敏電阻的比例關(guān)系來(lái)求出當前溫度。它的電路圖如圖3所示。電路由單片機和電阻Rs，Rm，Rd及電容C組成。在圖2中，Rs是標準電阻，用于校正和定標；Rm是被檢測的熱敏電阻；Rd是一個(gè)限流電阻，為了使充電電流能保證單片機不會(huì )損壞，Rd一般取500 Ω左右?？梢詼y出標定電阻和熱敏電阻的放電時(shí)間分別為ts。，tm，從而Rm=tmRs／ts。再根據熱敏電阻的分度表查出對應的溫度。

2．3 報警模塊
報警模塊的電路圖如圖3所示。電路由4．7 kΩ電阻、NPN三極管和蜂鳴器構成。當溫度超過(guò)報警溫度時(shí)，由P67腳發(fā)出一個(gè)4 kHz的方波來(lái)驅動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報警聲。
2．4 電壓檢測模塊
電壓檢測模塊如圖4所示，通過(guò)P54腳檢測當前電壓來(lái)決定是否進(jìn)入睡眠模式以省電。圖中的PowerJack相當于一個(gè)多路開(kāi)關(guān)，提供多路電源并為系統供電，當系統正常工作的時(shí)候，開(kāi)關(guān)接5 V電源，P54腳通過(guò)Power Detect檢測結果為高電平，由于二極管的單向導通性能，VCC左邊的二極管導通，而VCC右邊的二極管處于截止狀態(tài)，不使用電池；當系統掉電時(shí)，PowerJack接的是地，所以P54腳通過(guò)Power Detect檢測結果為低電平，VCC左邊的二極管處于截止狀態(tài)，而VCC右邊的二極管處于導通狀態(tài)，系統直接進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
2．5 風(fēng)扇測速模塊
風(fēng)扇測速模塊如圖5所示。系統的三路風(fēng)扇分別接到三路風(fēng)扇插座上面，每路風(fēng)扇都由12 V電源供電；每路風(fēng)扇插座的1號端口由VCC(5 V)供電，并通過(guò)Rpm接到I／O端口上。當風(fēng)扇正常工作的時(shí)候，會(huì )在每個(gè)插座的1號端口輸出一系列周期為毫秒級的方波，這樣只要測出相應的I／O端口單位時(shí)間(1 s)內的方波個(gè)數，就可以計算出風(fēng)扇轉速。