《電子技術(shù)應用》
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采用EM78P468單片機的計算機監(jiān)視器的設計
摘要: 在計算機技術(shù)逐漸滲入社會生活各個層面的今天,,使用計算機的人越來越多,。在這些人群當中,,有很大一部分對電...
Abstract:
Key words :
</a>EM78P468" title="EM78P468">EM78P468" title="EM78P468">EM78P468" title="EM78P468">EM78P468 計算機監(jiān)視器
  在計算機技術(shù)逐漸滲入社會生活各個層面的今天,使用計算機的人越來越多,。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。在此設計一個電腦監(jiān)控器,,它的功能是及時反映出電腦主機內(nèi)部CPU溫度及風扇運轉(zhuǎn)情況等,可及時有效地對電腦進行維護,。

  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,、按鍵模塊、風扇測速模塊,、測溫模塊,、顯示模塊、報警模塊等組成,,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

  設計主要實現(xiàn)的功能是及時檢測電腦CPU的溫度,,當溫度達到報警溫度時則報警,,同時檢測并顯示風扇轉(zhuǎn)速,當風扇不工作或工作出現(xiàn)故障時都可及時地從轉(zhuǎn)速發(fā)現(xiàn)問題,。另外,可顯示真實時間或電腦工作時間,,以確定電腦工作壽命。

  2 系統(tǒng)硬件設計

  系統(tǒng)硬件電路部分包括:EM78P468單片機,、按鍵模塊、風扇測速模塊,、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工藝設計開發(fā)出來的8位單片機,。其內(nèi)部有4K×13位一次性編程ROM,集成了看門狗,,RAM,可編程時鐘計數(shù)器,,內(nèi)部和外部的中斷,,掉電模式,,LCD驅(qū)動,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測溫模塊

  RC測溫模塊實際上是通過標準電阻和待測熱敏電阻的比例關(guān)系來求出當前溫度,。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是一個限流電阻,,為了使充電電流能保證單片機不會損壞,Rd一般取500 Ω左右,。可以測出標定電阻和熱敏電阻的放電時間分別為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(gòu)成,。當溫度超過報警溫度時,由P67腳發(fā)出一個4 kHz的方波來驅(qū)動蜂鳴器發(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P54腳檢測當前電壓來決定是否進入睡眠模式以省電,。圖中的PowerJack相當于一個多路開關(guān),,提供多路電源并為系統(tǒng)供電,當系統(tǒng)正常工作的時候,,開關(guān)接5 V電源,P54腳通過Power Detect檢測結(jié)果為高電平,,由于二極管的單向?qū)ㄐ阅埽琕CC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(tǒng)掉電時,,PowerJack接的是地,所以P54腳通過Power Detect檢測結(jié)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(tǒng)直接進入睡眠狀態(tài)。

電壓檢測模塊

  2.5 風扇測速模塊

  風扇測速模塊如圖5所示,。系統(tǒng)的三路風扇分別接到三路風扇插座上面,每路風扇都由12 V電源供電,;每路風扇插座的1號端口由VCC(5 V)供電,并通過Rpm接到I/O端口上,。當風扇正常工作的時候,會在每個插座的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端口單位時間(1 s)內(nèi)的方波個數(shù),就可以計算出風扇轉(zhuǎn)速,。

  3 系統(tǒng)軟件設計

  3.1 主程序流程圖

  系統(tǒng)軟件采用匯編語言編寫,程序主要流程圖如圖6所示,。系統(tǒng)程序主要包括了初始化,、按鍵子程序,、A/D轉(zhuǎn)換子程序、報警子程序,、風扇測速子程序、工作時鐘子程序,、顯示子程序、真實時鐘子程序總共8個模塊,,共同作用完成本系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能,。在本系統(tǒng)當中,,雖然按鍵僅只有“set”鍵、“up'’鍵和 “down”鍵3個,,但這是設計中的一個難點。下面重點介紹按鍵子程序,。

按鍵子程序流程

   3.2 按鍵子程序

  3.2.1 按鍵要求實現(xiàn)的功能

  (1)溫度顯示單位℃/°F的切換:在初始狀態(tài)下,,按“up"鍵可以切換溫度的顯示單位。

  (2)CPU報警溫度的設定:在初始狀態(tài)下,,按“set”鍵,溫度顯示由實際溫度轉(zhuǎn)換為報警溫度(預設值為60℃&140°F),。此時,按“up" 或"down"鍵可以設定報警溫度,,設定完后按“set”鍵鎖定進入時間設定界面;當溫度達到報警溫度時,,蜂鳴器開始報警,直到按一下“set”鍵后,,方才能解除報警。

  (3)時間設定:在初始狀態(tài)下按“set”鍵,,溫度顯示由實際溫度轉(zhuǎn)換為報警溫度(預設值為60 ℃&140 °F),再壓“set”鍵將進入時間設定界面,按“up"或“down”鍵可以調(diào)整時針的整數(shù)值,,調(diào)整完時針之后再按“set”鍵鎖定并進入分針的設定模式,同樣按“up"或“down”鍵就可以調(diào)整它的值了,,按“set"鍵鎖定。

  (4)真實時間和工作時間的轉(zhuǎn)換:在初始狀態(tài)下按“down”鍵可以切換時間模式的顯示,累計工作時間在24 h之內(nèi)顯示單位為時/分,,超過24 h就顯示為天。

  (5)LCD Reset:同時按住“up"和“down”鍵約2 s,,LCD將復位,所有值將回到出廠設置狀態(tài),。

  3.2.2 按鍵子程序流程圖

  通過上面的按鍵功能的描述,可以把按鍵子程序理解成為可以通過“set”鍵調(diào)整狀態(tài),,然后每個狀態(tài)下又有各自的子狀態(tài),這些子狀態(tài)可以通過“up”或者“down”鍵來進行調(diào)整,;最后還有2個特殊狀態(tài),解除警報和LCD復位,。按鍵子程序流程如圖7所示。

  4 結(jié) 語

  經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試和運行,,本系統(tǒng)能及時檢測電腦CPU的溫度和風扇轉(zhuǎn)速,當溫度達到報警溫度時則報警,,從風扇轉(zhuǎn)速可以判斷風扇的情況。還可以顯示電腦的工作時間,,了解電腦的壽命。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,,功能齊全,具有低成本,、低功耗、高可靠性等特點,,實現(xiàn)了用戶的需求。

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