Уменьшение шума от кулеров, с выводом температур на LCD (ATmega8, C)

Основные возможности:

• 4 датчика температуры.
• Управление 5 кулерами.
• Вывод на LCD температур трех первых датчиков или попеременно 1,2  3,4 через 2 секунды.

Принцип измерения температуры.
В мк хранится значение напряжения (U_const) для температуры (T_const) например 25 гр.. Мк сравнивает измеренное напряжение c напряжением для 25 гр. и вычисляет текущую температуру.

T=(Uizmerennoe-U_const )/U na_1_gradus+T_const.

В программе выбирается: значение переменной T_const и напряжение для нее U_const, количество милливольт на градус цельсия Una_1_gradus с шагом 2,5mv, есть автоматический режим присвоения.

Аналоговая схема датчика температуры.

Датчик - диод D1. С увеличением температуры на 1 градус, напряжение падает на нем примерно на 2 милливольта. Далее оно инвертируется и усиливается в 10 раз. Такое усиление выбрано только из-за удобства номиналов резисторов обратной связи R4 R3. Из скриншота видно, что для нужного диапазона температур 10-85 градусов падение напряжения с каждым градусом, изменяется линейно, примерно на 20 милливольт. Это значение, Una_1_gradus, подбирается в программе с шагом 2,5mv, в данном случае оно равняется 8 ( 8 x 2.5mv=20mv ). Коэффициент усиления ОУ можно выбрать 12,5 ( 10 x 2.5mv=25mv ). Тогда на один градус будет 10 шагов ADC. Диоды можно использовать любые, но только что бы все 4 были одной марки, и с наиболее одинаковым падением напряжения. В программе есть настройки для каждого диода, одинаковые падения напряжения желательны для того, что бы датчики имели примерно равные верхний и нижний диапазоны измерения температуры. Напряжение на выходе ОУ для комнатной температуры (24гр) я устанавливал примерно 1 вольт.
В схеме устройства это напряжение устанавливается для всех датчиков резистором R6.

Схема регулятора оборотов.

Несколько замечаний по схеме. кулерами можно управлять одним транзистором (лучше полевым, для биполярного vt базовый резистор 1к), а не составными транзисторами . Но в этом случае надо быть уверенным, что используется стабильное питание, которое не будет давать просадок при управлении транзисторами, иначе просадки будут влиять на младший разряд АЦП. Да и с составными транзисторами схема потребляет намного меньше тока.

Включение процессорного кулера выполнено так, как показано на схеме, что бы не нарушалось прохождение сигнала с датчика хола на материнскую плату.
кулеры БП и видеокарты подключены по этой схеме. При таком включении кулер работает в пол силы, при превышении верхнего порога включается в полную силу. Способом подключения указанным на схеме устройства у меня подключен боковой и корпусной кулер. В схеме 5 кулеров, к первому датчику привязаны 2 кулера, процессорный (в выключенном режиме работает через R=41om) и боковой (расположен на боковой стенке, его воздушный поток охлаждает CPU, частично память и видеокарту, был сделан до установки этой платы в компьютер). Остальные 3 датчика это: видеокарта, БП и температура внутри корпуса.

Описание программы.

В программе микроконтроллера формула немного отличается:

T=(Uizmerennoe-U_const )*10/Una_1_gradus+T_const*10.

В этой формуле температура 16 битное число с знаком - signed int. Младший десятичный разряд содержит остаток от деления, температура представлена как бы числом с одним знаком после запятой.

Управляются кулеры с помощью 2 параметров:

• Нижний предел температуры. При достижении уст. ноль на выв. мк.
• Верхний предел температуры. При достижении уст. 1 на выв. мк.

Устройство управляется 3 кнопками.

• SET - выбор параметра, переход к следующему параметру.
• PLUS
• MINUS

Есть 3 основных группы настроек: установка порогов температуры, управление кулерами, настройка датчиков.
В основном режиме:

• Нажатие SET, вход в режим "установка порогов температуры".
• Нажатие PLUS, вход режим "управление кулерами".
• Нажатие MINUS, вход режим "настройка датчиков".

Для сохранения параметров в EEPROM, все параметры нужно подтверждать нажатием SET. Например, для сохранения порогов температур, нужно подтвердить 2 параметра, если Вы измените нижний порог, а верхний не подтвердите нажатием SET, запись в EEPROM не произойдет.

	Установка порогов температуры.
	Этот параметр выбирает режим, который будет выводится на LCD.
	0 В основном режиме выводятся температуры 1, 2 и 3 датчика. 1 Попеременно 1,2 затем 3,4 датчик, через 2сек.   Далее идут отладочные режимы, для 1, 2, 3 и 4 датчика.     Вторая цифра номер датчика. 2..5 В этих режимах отображается номер датчика, температура с десятыми, измеренное напряжение (результат АЦП).
	Установка нижнего и верхнего порога температуры для процессорного кулера. На 1 датчик привязано 2 кулера P и 1.
	Установка нижнего и верхнего порога температуры для 2 датчика. Далее для 3, 4 датчика.
	Управление кулерами.
	Кулер управляется программой, 0 - всегда выключен, 1 - всегда включен.
	Раскрутка кулеров. При включении, установленные в 1 кулеры будут включены в течение 30 секунд.
	Настройка датчиков.
Датчики проще всего настроить так, расположить их так, чтобы их температура была одинакова, ввести эту температуру, в следующем режиме нажать PLUS, для всех датчиков будет сохранено измеренное напряжение на датчиках(диодах) соответствующие данной температуре.
	Температура (T_const).
	Если нажать PLUS произойдет автоматическое присвоение U_const=Uизмеренное. Для всех датчиков.
	Второе число: напряжение в милливольтах на градус цельсия. Получается из произведения 1 числа на 2,5mV.
	На экране:  Номер датчика;  U_const;  U измеренное. Для температуры T_const: U_const нужно установить равным Uизмеренное. (Число - 400 это измеренное напряжение равное 400 x 2.5mv = 1 вольт. 2.5mv - шаг измерения ацп).

Программа написана на WinAvr. Схема нарисована в программе Splan 5, монтажная плата в Sprint-Layout 4.

При прошивке мк установите биты CKSEL3..0 в 0011 (внутренний RC генератор 4 Meg ). Запрограммировать бит BODEN.
Фьюзе биты PonyProg.

Скачать проект (39 Кб). Загрузок: 292
Аналоговая схема датчика температуры в Micro-cap8 (4 Кб). Загрузок: 234

Автор статьи: Дмитрий Мосин

Просмотров: 3605