基于單片機(jī)的電腦監(jiān)視器設(shè)計(jì)

引 言
在計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸滲入社會(huì)生活各個(gè)層面的今天，使用計(jì)算機(jī)的人越來越多。在這些人群當(dāng)中，有很大一部分對(duì)電腦硬件并不熟悉，或不懂得維護(hù)。在此設(shè)計(jì)一個(gè)電腦監(jiān)控器，它的功能是及時(shí)反映出電腦主機(jī)內(nèi)部CPU溫度及風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況等，可及時(shí)有效地對(duì)電腦進(jìn)行維護(hù)。

1 系統(tǒng)組成及功能
1．1 系統(tǒng)的構(gòu)成
電腦監(jiān)視器由EM78P468單片機(jī)、按鍵模塊、風(fēng)扇測(cè)速模塊、測(cè)溫模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊等組成，其系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

1．2 系統(tǒng)的主要功能
設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)的功能是及時(shí)檢測(cè)電腦CPU的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到報(bào)警溫度時(shí)則報(bào)警，同時(shí)檢測(cè)并顯示風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，當(dāng)風(fēng)扇不工作或工作出現(xiàn)故障時(shí)都可及時(shí)地從轉(zhuǎn)速發(fā)現(xiàn)問題。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(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件電路部分包括：EM78P468單片機(jī)、按鍵模塊、風(fēng)扇測(cè)速模塊、測(cè)溫模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊。
2．1 EM78P468單片機(jī)
EM78P468是采用低功耗高速CMOS工藝設(shè)計(jì)開發(fā)出來的8位單片機(jī)。其內(nèi)部有4K×13位一次性編程ROM，集成了看門狗，RAM，可編程時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，內(nèi)部和外部的中斷，掉電模式，LCD驅(qū)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(hù)位來防止寫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(cè)溫模塊
RC測(cè)溫模塊實(shí)際上是通過標(biāo)準(zhǔn)電阻和待測(cè)熱敏電阻的比例關(guān)系來求出當(dāng)前溫度。它的電路圖如圖3所示。電路由單片機(jī)和電阻Rs，Rm，Rd及電容C組成。在圖2中，Rs是標(biāo)準(zhǔn)電阻，用于校正和定標(biāo)；Rm是被檢測(cè)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(jī)不會(huì)損壞，Rd一般取500 Ω左右?？梢詼y(cè)出標(biāo)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(jù)熱敏電阻的分度表查出對(duì)應(yīng)的溫度。

2．3 報(bào)警模塊
報(bào)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(gòu)成。當(dāng)溫度超過報(bào)警溫度時(shí)，由P67腳發(fā)出一個(gè)4 kHz的方波來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。
2．4 電壓檢測(cè)模塊
電壓檢測(cè)模塊如圖4所示，通過P54腳檢測(cè)當(dāng)前電壓來決定是否進(jìn)入睡眠模式以省電。圖中的PowerJack相當(dāng)于一個(gè)多路開關(guān)，提供多路電源并為系統(tǒng)供電，當(dāng)系統(tǒng)正常工作的時(shí)候，開關(guān)接5 V電源，P54腳通過Power Detect檢測(cè)結(jié)果為高電平，由于二極管的單向?qū)ㄐ阅?，VCC左邊的二極管導(dǎo)通，而VCC右邊的二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，不使用電池；當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)，PowerJack接的是地，所以P54腳通過Power Detect檢測(cè)結(jié)果為低電平，VCC左邊的二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，而VCC右邊的二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，系統(tǒng)直接進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
2．5 風(fēng)扇測(cè)速模塊
風(fēng)扇測(cè)速模塊如圖5所示。系統(tǒng)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(hào)端口由VCC(5 V)供電，并通過Rpm接到I／O端口上。當(dāng)風(fēng)扇正常工作的時(shí)候，會(huì)在每個(gè)插座的1號(hào)端口輸出一系列周期為毫秒級(jí)的方波，這樣只要測(cè)出相應(yīng)的I／O端口單位時(shí)間(1 s)內(nèi)的方波個(gè)數(shù)，就可以計(jì)算出風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。