PIC18F2550 LM335Z 4 Kanal USB Fan Kontrol Devresi

Fan kontrol devresi PIC18F2550 mikrodenetleyicisi üzerinde kurulu bilgisayara kurulan kontrol programı üzerinden 4 kanala bağlı olan fanların dönme hızı birbirinden bağımsız ayarlanabiliyor. Isı sensörü olarak LM335Z kullanılıyor. Programın çalışması için Microsoft. NET framework 3.5 kurulu olmalı zaten program kurulumda gerekli dosyaları indiriyor USB fan kontrol bilgisayar yazılımı Visual Basic Express 2008 ile hazırlanmış kurulum ve kaynak dosyaları var.

PIC18F2550 mikrodenetleyici yazılımı ise Microchip C18 Compiler Lite ile hazırlanmış hex ve kaynak C kdları verilmiş

Not: Fan kontrol devresine pc kasalarında kullanılan standart fanlar ya da cpu oğutucu fanları bağlanabilir (100-250ma)

Akıllı Fan Denetleyicisi

Akıllı Fan Denetleyicisi, bilgisayarınızın içindeki fanların ürettiği gürültüyü kontrol etmek için tasarlanmıştır. Bunu, kasanın içinde ölçülen sıcaklıklara göre hızlarını değiştirerek yapar. Hava soğuduğunda fanlar yavaş çalışır ve yalnızca gerektiğinde hızlanır… bilgisayarınız ısınırken.

Gürültülü bir bilgisayarı olan, özellikle salonda Media Center sistemi olan herkes bu projeden faydalanacaktır. Bu aygıtı kurduktan sonra, bilgisayarım artık o kadar sessiz ki çalıştığını anlayamıyorum – ve bu çok büyük bir rahatlık.

Ana özellikler:

Bilgisayarınızın içinde ölçülen sıcaklıklara göre yapılandırılabilir hız kontrolü
Sekiz adede kadar fanı kontrol edin ve dört adede kadar sıcaklığı ölçün
Kurulum ve izleme için USB arabirimi ve Windows yazılımı
Windows yazılımı olmadan bağımsız olarak çalışacaktır (yapılandırıldıktan sonra)

Intelligent Fan Controller, Silicon Chip dergisinin Temmuz 2010 sayısında yer aldı . Bu web sayfası, projeyle ilgili güncellemeler ve hatalar sağlar. Bu sayfa aynı zamanda projenin alternatif bir tanımını da sağlar, ancak dergi makalesi çok daha fazla ayrıntıya girer. Sayının elektronik bir kopyasına çevrimiçi olarak (yukarıdaki bağlantıyı kullanarak) basılı bir kopya satın alma maliyeti karşılığında erişebilirsiniz – bu yüzden bu iyi bir anlaşma.

Yeni Windows Yazılımı

Windows masaüstü uygulamasının yeni bir sürümü (v1.1) mevcuttur. İlk sürümden (v1.0) önemli farklılıklar şunlardır:

Kurulum menüsü altına yeni bir menü öğesi (Program Ayarları…) eklendi. Bu, çubuk grafikler için tam ölçeği, +5V besleme için voltaj okumasını ayarlayabileceğiniz ve programı sistem tepsisine en aza indirecek şekilde ayarlayabileceğiniz bir iletişim kutusu açacaktır.

Program Ayarları iletişim kutusunu kullanarak, bilgisayarınızdaki +5V beslemesinin ölçülen değerini girebilirsiniz. Mikrodenetleyici, LM335Z sıcaklık sensörlerinin çıkışını ölçerken +5V beslemesini referans olarak kullanır ve 5V’tan herhangi bir sapma, bildirilen sıcaklıkta büyük bir yanlışlığa neden olur.

Fan Denetleyici güç konektöründeki 5V beslemenin değerini ölçmek için bir dijital multimetre kullanmalı ve ölçülen değeri Program Ayarları iletişim kutusuna girmelisiniz. Windows yazılımı daha sonra mikrodenetleyici tarafından sıcaklığı ölçerken yapılan hataları düzeltmek için bu değeri kullanacaktır.

Ayrıca Program Ayarları iletişim kutusunda, programı sistem tepsisine simge durumuna küçültmeye zorlayabilirsiniz. Uygulama çalışmaya devam edecektir (bilgisayarınızın CPU’sunun çok küçük bir kısmını kullanır) ve böylece fareyi simgenin üzerine getirerek sıcaklık okumalarını kontrol edebilirsiniz.

Windows yazılımının, Fan Denetleyicisinden alınan veri akışındaki hatalara karşı daha toleranslı olması için bir dizi değişiklik yapılmıştır. Yazılım, denetleyicinin çalışmadığını varsaymadan önce herhangi bir şey almadan daha uzun süre (12 saniye) bekleyecek ve denetleyiciden alınan verilerde bir hata varsa, denetleyiciden verileri yeniden göndermesini isteyecektir.

Bu yeni sürüm, bu sayfanın altındaki indirme bölümünden edinilebilir. Bazı önemli iyileştirmeler içerdiğinden (özellikle +5V beslemesi için ölçülen değeri girme yeteneği) kurmanız önerilir.

Yeni sürüm eski sürümün üzerine yüklenebilir, ancak Microsoft .NET çerçevesi bunu yalnızca orijinal yüklemeyle aynı klasörden yapmanıza izin verir. Alternatif olarak, orijinal sürümü kaldırabilir ve ardından yeni sürümü yükleyebilirsiniz. Tüm ayarlar Fan Denetleyici kartındaki mikro denetleyicide tutulduğu için eski sürümü tamamen kaldırsanız bile kaybetmezsiniz.

Alternatif Yazılım

Bazı kullanıcılar, yukarıdaki sürümün Windows 10 kurulumlarıyla çalışmadığını bildirdi (benim için çalışıyor). Farklı bir sürüm denemek isterseniz Pavel Spiridonov aynı işlevselliğe sahip kendi yazılımını geliştirmiştir. Bu, hem Windows 10 hem de Linux üzerinde çalışır ve kaynak kodu GitHub’da ücretsiz olarak bulunur.

Bu sürüm 0.1: https://github.com/PavelSpiridonov/fancontroller/releases .

Ve kaynağa şu adresten ulaşılabilir: https://github.com/PavelSpiridonov/fancontroller Hem Windows 10 hem de Linux üzerinde çalışan bazı ekran görüntülerini görmek için sayfayı aşağı kaydırın.

Güç konektörü, yalnızca PC kartına lehimlenen lehim pabuçları tarafından tutulur. Fan Denetleyicisine giden güç konektörü düzenli olarak takılıp çıkarıldığında bu bir sorun olabilir. Bu nedenle, tahtaya lehimlemeden önce soketin altına güçlü bir yapıştırıcı sürmelisiniz.

Fan Türleri

Fan Denetleyici, modern bilgisayarlarda bulunan üç standart fan tipini yönetecektir. Bunlar:

2 telli fanlar: Bunlar genellikle pin 1’i toprak, pin 2’yi +12V ve pin 3’ü boş olan 3 pinli bir başlık konektörü kullanır.

3 telli fanlar: Bunlar, pin 3’e takometre çıkışı eklenmiş 2 telli fanlarla aynıdır. Devir saati, devir başına 1, 2 veya 4 pals üretebilir ve fan kontrolörü bunların hepsini barındırır.

4 telli fanlar: Bu bir Intel spesifikasyonudur ve pin 4’te PWM hız kontrol girişinin eklenmesiyle 3 telli fanla aynıdır. Konektör, 3 pinli ve 4 pinli konektörlerin değiştirilmesine izin veren özel bir tiptir. .

Aşağıdaki devre, fan kontrol cihazının ne kadar basit olduğunu göstermektedir. Merkezde bir Microchip PIC18F2550 mikrodenetleyici var, sıcaklık sensörlerinden (solda) voltajı okuyor ve sağda voltaj dönüştürücüleri kontrol ediyor. Dönüştürücülerin voltaj çıkışını değiştirerek mikrodenetleyici fanların hızını kontrol edebilir.

Her voltaj dönüştürücü, bir kova dönüştürücü olarak uygulanır. Mikrodenetleyici, her kova dönüştürücü için her çıkışta bir dizi darbe üretir ve darbe genişliğini değiştirerek, mikrodenetleyici çıkış voltajını değiştirebilir. Bu uygulamada darbe hızı 2,5KHz’dir ve darbe genişliği sıfır ile 12V arasında bir çıkış vermek için sıfır ile 170µS arasında değişir. IC2’nin hızlı bir anahtar ve bir diyot olarak çifte görev yaptığına dikkat edin – her ikisi de buck dönüştürücü tasarımında gereklidir. 2,20 $ için bu kullanışlı küçük bir çip.

Gördüğünüz gibi, dört adet dönüştürücü var ve her çıkışta bir çift fan ile toplam sekiz fana sahip olabiliyoruz. Her bir dönüştürücü, farklı kontrol özellikleriyle bağımsız olarak kontrol edilir ve 250mA’ya kadar bir yükü sürdürebilir. Normal bir bilgisayar kasası fanı 120mA’dan daha az akım çektiği için bu, her bir çıkışa iki fan (bir çift olarak) bağlamanızı sağlar. Fanlarınızın her birini kontrol etmelisiniz ve eğer 125mA’dan fazla (ve 250mA’dan az) çekiyorlarsa, o fan, söz konusu dönüştürücü çıkışına bağlı tek fan olmalıdır.

Bu, basit bir buck dönüştürücü tasarımıdır ve çıkış çok fazla anahtarlama gürültüsü içerir ve kontrol sinyaline göre çok doğrusal değildir. Fan sadece bir elektrik motoru olduğundan ve soğutma gücünü (ve sesini) değiştirmek için hassas kontrole ihtiyaç duymadığı için bu önemli değildir. Önemli olan besleme voltajını değiştirerek fanın hızını kontrol etmemizdir. Genellikle basit tasarımlarda kullanılan başka bir kontrol yöntemi, fanın besleme voltajını hızla açıp kapatmaktır, ancak bu, takometre çıkışını karıştırmak gibi istenmeyen bir yan etkiye sahiptir ve fanın hızını ölçmemizi engeller.

Bir fan 4 telli bir fan olarak yapılandırıldığında, denetleyici voltaj dönüştürücünün çıkışını 12V’ta tutacak ve bir PWM sinyali üreterek fanın hızını kontrol edecektir. Bu sinyal, mikrodenetleyici tarafından 12 ve 13 numaralı pimlerde sağlanır ve 1A, 1B, 2A ve 2B konektörlerindeki dört adede kadar 4 telli fanı kontrol etmek için kullanılır. Konektörlerin ve devrenin tasarımı aynı zamanda bu konektörlere 2 telli veya 3 telli fanlar takmanıza izin verir ve bunlar normal şekilde çalışır (yani voltaj kontrollü).

Fanlardan gelen takometre çıkışları, hızları RPM cinsinden ölçen ve raporlayan mikrodenetleyiciye doğrudan bağlanır. Devir saati çıkışları açık kollektör olduğundan, mikrodenetleyici içinde dahili çekme dirençlerini etkinleştirdik.

Mikrodenetleyiciyi çevreleyen diğer bileşenler standarttır. Zil, bir fan veya sensör arızalandığında sesli bir alarm vermek için kullanılır. Kristal (X1) 20MHz saat sağlar ve USB konektörü doğrudan mikro içindeki USB alıcı-vericiye bağlanır. USB kablosu takıldığında bilgisayar tarafından sağlanan 5V, mikronun 1 numaralı pinine bağlanır ve bellenime USB üzerinden ne zaman iletişim kurmaya başlayacağını söylemek için kullanılır.

Yazılım

Bu tasarımın harika özelliği, denetleyiciyi ayarlamak ve çalışmasını izlemek için masaüstü yazılımıyla birlikte eksiksiz olarak gelmesidir. Windows’un modern sürümlerinde hem 32 hem de 64 bit modlarında çalışacaktır, ancak bazı kullanıcılar Windows 10 ile ilgili sorunlar bildirmiştir. Pavel Spiridonov tarafından geliştirilen alternatif bir sürüm de mevcuttur – hem Windows 10 hem de Linux üzerinde çalışır ( ayrıntılar yakınlardadır) bu sayfanın başı ).

Ne yazık ki Mac kullanıcıları dışarıda bırakıldı, ancak bazı iyi haberler var. Fan Denetleyici, USB üzerinden CDC (İletişim Aygıtı Sınıfı) protokolünü uygular ve Apple OS/X’te bunun için yerel destek vardır. Fan Denetleyici, işletim sistemine standart bir seri iletişim aygıtı olarak görünür ve onun tarafından kabul edilen komutlar basit ASCII dizileridir, dolayısıyla kendi yazılımınızı yazmak veya denetleyiciyle iletişim kurmak için basit komut dosyası kullanmak kolay olacaktır.

Yazılım iki modda çalışır. İzleme modunda, sıcaklıkları (°C veya °F cinsinden) ve fanların hızını RPM cinsinden gösterecektir. Fanın takometresi yoksa voltaj dönüştürücünün çıkış gücünü (%0 ila %100) gösterecektir.

İkinci mod, denetleyiciyi yapılandırmak için kullanılır. Denetleyiciyi yapılandırdıktan sonra, ayarlar mikro denetleyici içinde kaydedildiği için yazılımı kaldırabilirsiniz. Veya kontrolörün çalışmasını izlemek için yazılımı kurulu bırakabilirsiniz.

Denetleyiciyi yapılandırırken şunları seçebilirsiniz:

Hangi sensörlerin bağlı olduğu ve sıcaklığın nasıl gösterilmesi gerektiği (°C veya °F olarak).

Bağlı her bir fanın tipi (2, 3, 4 telli veya bağlı değil).

Her fan çiftini kontrol etmek için kullanılan sensör. Bu, A, B, C veya D sensörü olabilir. D ile A, B veya C sensörleri arasındaki fark da olabilir. Son olarak, sabit bir hız veya test için kontrolü manuel olarak ayarlayabilirsiniz.

Kontrol özellikleri. Yukarıdaki ekran görüntüsünde görebileceğiniz gibi, her fan çifti için güç (gerilim kaynağı), bir sıcaklık aralığında bazı minimum ayarlardan %100’e kadar değiştirilebilir.

Yazılım aşağıdaki indirme bölümünde mevcuttur ve üç bölümden oluşur:

Bilgisayarınız için yazılım paketi. Bu, Windows için seri üzerinden USB aygıt sürücüsünü ve yukarıda gösterilen masaüstü yazılımını içerir. Microsoft .NET çalışma zamanını kullandığından ve kurulum sırasında bunun bileşenleri Microsoft web sitesinden indirileceğinden, masaüstü uygulamasını kurduğunuzda internete bağlı olmanız gerekir.

Mikrodenetleyici için program. Bu bir HEX dosyası biçimindedir ve bir PIC programcısı kullanılarak mikrodenetleyiciye yüklenmesi gerekir (önceden programlanmış bir mikrodenetleyici çipiyle birlikte gelen Altronics kiti için gerekli değildir).

Hem üretici yazılımı hem de masaüstü uygulaması için kaynak kodunu içeren kaynak kod paketi. Her ikisi de ücretsiz geliştirme ortamlarını kullanır (Microsoft’un VB Express 2008’i ve Microchip’in MPLAB C18 derleyicisi). Böylece, kendi ihtiyaçlarınıza göre hem donanım yazılımını hem de masaüstü yazılımını deneyebilir ve değiştirebilirsiniz – ya da nasıl yapıldığına dair merakınızı gidermek için ona göz atabilirsiniz.

Fan denetleyicisini oluşturmamış olsanız bile yazılım yüklenecek ve bir bilgisayarda çalışacaktır. Yazılımı test edebilmeniz ve yazılımın ve özelliklerinin gereksinimlerinize uyup uymadığını görebilmeniz için bu şekilde yazılmıştır. Ücretsizdir ve kolayca kaldırabilirsiniz – öyleyse neden indirip denemiyorsunuz?

Sensörler, fan denetleyici kartına takılan 2 pimli başlık fişine bağlı bir LM335Z sıcaklık sensöründen oluşur. Soldaki şema, kabloyu monte ederken size yardımcı olacaktır. LM335Z üzerindeki sol taraftaki pimin sıcaklık telafisi için kullanıldığını ve bu özelliği kullanmadığımız için kesilebileceğini unutmayın.

PCB, 3½ inçlik bir disk sürücüsü yuvasına sığacak şekilde tasarlanmıştır ancak bilgisayarınızın içinde herhangi bir yere yerleştirebilirsiniz. Seçilen konuma bağlı olarak, yerinde tutmak için montaj braketleri oluşturmanız gerekebilir.

Denetleyici öncelikle kasa fanlarını kontrol etmek için tasarlanmıştır ancak CPU veya grafik kartındaki fanı da kontrol edebilir. Bu durumda, fan denetleyicisinin sıcaklıktaki hızlı bir artışı algılayıp yanıt verebilmesi için soğutucuya ve termal iletken macuna sabitlenmiş özel bir sensör kullanmanız gerekir.

Denetleyiciyi bir güç kaynağı içindeki fanı yönetmek için de kullanabilirsiniz – ancak bunlar, içindeki bileşenlerin çoğu tam 230 V şebeke potansiyelinde çalışan tehlikeli cihazlardır. Ne yaptığınızı bilmiyorsanız bir tane açmamalısınız ve bu durumda ne yapacağınız konusunda herhangi bir tavsiyeye ihtiyacınız olmayacaktır.

Mikrodenetleyicide çalışan bellenim kararlı olacak şekilde tasarlanmıştır, ancak “imkansız” bir yapılandırmaya ayarlandığı bir durum olabilir. Bunu düzeltmek için, devreye güç uygularken Sensör A’nın konektör pinlerini kısa devre yapan bir kablo bağlantısını geçici olarak yerleştirerek mikroyu başlangıçtaki varsayılan durumuna sıfırlayabilirsiniz.

Kyanka: geoffg.net/fancontroller.html