Частина 1 - Схемотехнічне рішення
Розглянемо тепер більш детально основні електронні вузли, але, для початку, відзначимо деякі моменти в роботі понижуючих перетворювачів напруги в нашій схемі. Це найпростіший варіант перетворювача, вихідна напруга якого містить імпульсні перешкоди і шуми і має деяку нелінійність щодо сигналу управління. Але в даному випадку (управління електродвигунами вентиляторів) висока точність не потрібна, головне, що ми можемо керувати швидкістю обертання, варіюючи рівнем напруги живлення. Інший спосіб, часто вживаний в простих схемах управління - це імпульсний управління напругою живлення вентилятора (виключення і включення харчування з великою частотою), однак цього способу притаманний один недолік - неможливість вимірювання швидкості обертання за допомогою вбудованого тахометра.
Варто зауважити, що встановлені дроселі, в залежності від їх якості, в процесі роботи контролера можуть видавати звук високої тональності. Це пов'язано з вібрацією обмоток на робочій частоті перетворювача 2.5 кГц. Цей звук дуже тихий, і при установці контролера в корпус системного блоку чути не буде. Однак, з метою усунення цієї проблеми, можна замінити їх на дроселі з тороїдальним сердечником. Вони трохи більше за розмірами, але установка їх на друковану плату труднощів не викличе.
Роз'єм живлення на платі контролера (типу Molex 8981), до якого підключається один з відводів блоку живлення системного блоку, необхідно добре закріпити, щоб не пошкодити друковані провідники при підключенні / відключенні плати в системному блоці.
Підтримувані типи вентиляторів
Контролер може застосовуватися для управління вентиляторами 3-х типів, в залежності від їх інтерфейсу підключення:
- Двопровідні вентилятори. У загальному випадку, вони мають 3-контактний роз'єм: висновок 1 - GND (загальний), висновок 2 - +12 В, висновок 3 - вільний;
- Трипровідні вентилятори. Мають такий же, 3-контактний роз'єм, але третій висновок використовується, це вихід вбудованого в вентилятор тахометра, який може генерувати 1, 2 або 4 імпульсу на один оборот. Контролер вентиляторів підтримує роботу з усіма видами тахометрів;
- Чотирипровідні вентилятори - це вентилятори, розроблені за специфікацією корпорації Intel. Вони мають 4-контактний роз'єм підключення: перші три висновки - як для вентиляторів з трьохдротяним інтерфейсом, четвертий висновок - для ШІМ управління швидкістю обертання вентилятора. Слід звернути увагу, що роз'єм у таких вентиляторів спеціального типу, що дозволяє підключати їх як до 3-, так і до 4-контактним роз'ємів.
Якщо вентилятор налаштований як 4-вивідних, тобто підключений до роз'ємів 1A, 1B, 2A, 2B (конфігурується в програмі), то мікроконтролер утримує напруга живлення вентилятора постійним на рівні 12 В і управляє швидкістю вентилятора ШІМ сигналом. Цей ШІМ сигнал доступніше на виходах мікроконтролера 12 і 13 і, таким чином, можна керувати чотирма такими вентиляторами. Конструкція роз'ємів дозволяє підключати в них 2- і 3-вивідні вентилятори, які будуть працювати в нормальному режимі, тобто з керуванням рівнем напруги живлення.
Висновки тахометрів вентиляторів підключені безпосередньо до мікроконтролера (порти мікроконтролера RB0-RB7), який вимірює швидкість обертання, і на основі цих вимірів здійснює управління, а також повідомляє швидкість обертання по інтерфейсу USB в програму на ПК. Зауважте, що вихід тахометра - це вихід з відкритим колектором, тому в портах мікроконтролера задіюються внутрішні підтягує резистори.
Зовнішній вигляд плати контролера з встановленими компонентами
Датчики температури підключаються до плати контролера за допомогою 2-контактних роз'ємів. Схема розпаювання кабелю показана на малюнку нижче. Третій висновок датчика використовується для введення температурної компенсації, і в нашому випадку не використовується.
Специфікація Intel на вентилятори з 4-провідним інтерфейсом - скачати
Частина 3 - Програмне забезпечення та налаштування контролера