Цей пристрій дозволяє знизити шум від вентиляторів системи охолодження, вимикаючи їх, або зменшуючи їх потужність, коли в охолодженні немає необхідності. Також контролер подає звуковий сигнал якщо температура охолоджуваного об'єкту перевищить заданий критичне значення. Схеми відрізняються припустимою потужністю підключаються вентиляторів, і, відповідно, потужністю використовуваних елементів.
Перша схема призначена для управління звичайним 12-вольта комп'ютерним вентилятором і виконана повністю на SMD-елементах:
Вимірником температури служить мікросхема STLM20W87F - аналоговий датчик температури. Величина напруги на її виході пропорційна температурі (напруга майже лінійно зменшується з ростом температури), надходить на вхід АЦП мікроконтролера. Напруга на вентиляторі регулюється ШІМ-му, сам вентилятор підключений через ключ на польовому транзисторі. "Пищалка" служить для подачі переривчастого сигналу тривоги в разі виходу температури за допустиму межу, а так само для подачі короткочасного сигналу при включенні пристрою (що свідчить про те, що контролер справний і підключений).
Друга схема відрізняється тільки використанням більш потужного польового транзистора і стабілізатора напруги, а так же, мікроконтролера в DIP корпусі:
Ця схема може керувати більш потужними вентиляторами з напругою живлення до 30 Вольт.
Алгоритм роботи наступний:
- при включенні пристрій подає один або кілька короткочасних звукових сигналів, які свідчать про його справності
- далі проводиться безперервне вимірювання температури, і якщо вона первисіла першої граничної значеіе (40 градусів), вентилятор включається на половину своєї потужності
- якщо температура перевищить друге граничне значення (45 градусів), вентилятор включиться на повну потужність
- потім, у міру охолодження термодатчика вентилятор переключиться на половинну потужність при досягнення проміжного порогу (42 градуси)
- при подальшому охолодженні вентилятор повністю відключиться тільки коли температура впаде нижче першого порогового значення і буде залишатися такою протягом 50 тисяч вимірювань
- якщо температура перевищить критичний поріг (75 градусів), пристрій подасть звуковий сигнал
- сторожовий таймер мікроконтролера захищає пристрій від зависання
Для обох схем використовується одна прошивка. Проект написаний і скомпільований в Eclipse + AVR plugin. На початку вихідного файлу міститься таблиця для перерахунку величини, яка вимірюється АЦП в величину температури в градусах Цельсія. Далі оголошені макроси конфігурації.
#define FIRST_THRESHOLD_ADC 289 // 40 grad #define SECOND_THRESHOLD_ADC 277 // 45 grad #define BACK_SECOND_THRESHOLD 284 // 42 grad #define BEEPER_TRESHOLD 210 // 75 grad #define FIRST_THRESHOLD_PWM 180 #define SECOND_THRESHOLD_PWM 255 #define START_BEEP_NUMBER 1 #define START_BEEP_DURATION 20 #define WARNING_BEEP_PERIOD 500 #define BEEPER_AC 0
Тут макроси FIRST_THRESHOLD_ADC і SECOND_THRESHOLD_ADC задають, відповідно, перший і другий межа температури (тобто, 40 і 45 градусів). Якщо треба встановити інші температури, то значення для них береться з таблиці.
Макрос BACK_SECOND_THRESHOLD задає температуру, при охолодженні нижче якої буде виконано зворотне перемикання - з повної потужності на половинну.
Макрос BEEPER_TRESHOLD задає критичну температуру, при досягненні якої включиться пищалка.
Макроси FIRST_THRESHOLD_PWM і SECOND_THRESHOLD_PWM задають величину напруги ШІМ-а для обох порогів. 0 - вентилятор повністю виключений, 255 - повністю включений.
Макрос START_BEEP_NUMBER визначає, скільки разів треба пропищати при запуску пристрою, а макрос START_BEEP_DURATION вказує тривалість кожного "Біпа" і проміжок між ними в мілісекундах.
Макрос WARNING_BEEP_PERIOD задає період проходження звукових сигналів тривоги в мілісекундах.
Якщо використовується біпер постійної напруги, то значення BEEPER_AC виставляється в 0. Якщо на біпер треба подавати змінну напругу, то слід замінити на 1.
Для запису прошивки я використовував програматор USBASP і програму avrdude, програмування в цьому випадку виполдняется наступною командою:
avrdude -c usbasp -pt13 -u -Uflash: w: Release / fantermocontroller.hex: a
Перша схема збирається на одній платі, друга містить дві плати - датчик температури винесено окремо. Друковані плата зібраних схем:
Нижче по посиланнях можна скачати схеми і малюнки друкованих плат, малюнки плат для Лутай, вихідні коди і прошивку. Також додається пітоновскій скрипт для обчислення таблиці переведення напруги і показань АЦП в температуру.
А ось приклад застосування другої схеми для зниження шуму блоку живлення Dazheng POS-305D .
файли:
Схеми і плати Eagle + SVG файли для Лутай
Прошивка та вихідні
скомпільована прошивка
Скрипт для обчислення таблиці температури
