CN103488211A - 一种机箱温度智能控制***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于单片机的智能化的机箱温度控制***和方法,所述机箱温度控制***包括单片机、机箱内温度传感器、机箱外温度传感器、风扇和风扇运行驱动电路,两个温度传感器感测的温度值输出给单片机,所述单片机包括风扇低速运转控制端和风扇高速运转控制端,分别连接于风扇运行驱动电路,所述风扇运行驱动电路基于单片机的控制信号控制风扇处于高速运转、低速运转或停止运转状态,本发明的方案充分考虑了机箱内部的温度和机箱所处环境的温度条件,创新的提出一种能够综合考虑机箱内外温度环境的温度控制策略,进而使得所述机箱能够持久的工作于理想的温度条件,提高了温度控制效率,有效降低了风扇电能消耗。
Description
技术领域
本发明涉及温度控制领域,更具体的涉及一种基于单片机的机箱温度控制***和方法。
背景技术
传统的机箱如电脑机箱的温度控制一般是直接利用电源给风扇供电,而风扇常转来控制机箱的温度,这样不但难以对机箱的温度达到准确的控制,而且会造成电能的较大浪费。现有技术中有时为了降低噪音,也采用可调变阻器来调节风扇的转速,但这种人为的调节也没有根据机箱的实际温度来控制风扇的转速,无法根据实际环境将机箱内的温度控制到理想范围之内。现有技术中也有通过在机箱内设置温度传感器来检测机箱内的温度,并根据这种检测结果来控制风扇运转以达到理想冷却效果的技术,但是这种温度传感器往往设置于机箱内的特定位置,单纯根据温度传感器的检测数值控制风扇的运行,并没有考虑机箱所处环境的温度条件,比如在夏天即使机箱内的发热部件处于未运行状态,因环境温度较高,这种机箱内温度传感器检测的温度值也可能达到风扇运行开启条件,导致电能的浪费,而在寒冷的冬季,尽管发热元件已经很热,但是因环境温差的自然对流,机箱内温度传感器感测到的温度值偏低可能达不到风扇开启温度条件,导致发热元件可能被热损坏,因此现有技术中在对含有发热元件的机箱的温度进行控制时,没有达到精确控制机箱内温度的效果,影响了发热元件的正常运行,并在一定程度上造成了电能的浪费。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,提出一种基于单片机的智能化的机箱温度自动控制***和方法,充分考虑了机箱内部的温度和机箱所处环境的温度条件,引入了两个温度传感器,并通过单片机对传感器检测温度的数值关系分析,创新的提出一种能够综合考虑机箱内外温度环境的温度控制策略,进而使得所述机箱能够持久的工作于理想的温度条件,提高了温度控制效率,有效降低了风扇电能消耗,并提高了发热元件的使用寿命。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
一种机箱温度智能控制***,包括单片机、机箱内温度传感器、机箱外温度传感器、风扇和风扇运行驱动电路,两个温度传感器感测的温度值输出给单片机,所述单片机包括风扇低速运转控制端和风扇高速运转控制端,分别连接于风扇运行驱动电路,所述风扇运行驱动电路基于单片机的控制信号控制风扇处于高速运转、低速运转或停止运转状态。
进一步的根据本发明所述的机箱温度智能控制***,其中所述风扇运行驱动电路包括分压电阻、电压源VCC和四个晶体三极管,所述单片机的风扇低速运转控制端连接于第一晶体三极管的基极,第一晶体三极管的集电极连接于电压源VCC,第一晶体三极管的发射极连接于第三晶体三极管的基极,第三晶体三极管的集电极经分压电阻连接于风扇一端,第三晶体三极管的发射极接地,风扇的另一端连接于所述电压源VCC,所述单片机的风扇高速运转控制端连接于第二晶体三极管的基极,第二晶体三极管的集电极连接于所述电压源VCC,第二晶体三极管的发射极连接于第四晶体三极管的基极,第四晶体三极管的集电极连接于所述风扇的一端,第四晶体三极管的发射极接地。
进一步的根据本发明所述的机箱温度智能控制***,其中还包括数码管驱动芯片和数码管,所述数码管驱动芯片连接于单片机的温度显示状态输出端,所述数码管连接于数码管驱动芯片,用于显示温度传感器感测的机箱内温度和机箱外环境温度。
进一步的根据本发明所述的机箱温度智能控制***,其中上述四个晶体三极管的基极端均连接有电阻,且四个晶体三极管均为NPN晶体三级管,所述第一晶体三极管和第二晶体三极管为小功率晶体三极管,所述风扇的数量为两个,且相互并联的设置于机箱内。
进一步的根据本发明所述的机箱温度智能控制***,其中所述单片机中预存有标准的风扇工作温度查询表,所述风扇工作温度查询表给出各种机箱外环境温度值下,对应于风扇各种运行状态的机箱内温度值条件,具体包括风扇关闭运转温度条件、风扇低速运转开启温度条件、风扇高速运转关闭温度条件和风扇高速运转开启温度条件。
进一步的根据本发明所述的机箱温度智能控制***,其中当所述温度传感器感测的温度符合所述风扇低速运转开启温度条件时,所述单片机的风扇低速运转控制端输出高电平信号、风扇高速运转控制端输出低电平信号,当所述温度传感器感测的温度符合所述风扇高速运转开启温度条件时,所述单片机的风扇高速运转控制端输出高电平信号、风扇低速运转控制端输出低电平信号,当所述温度传感器感测的温度符合所述风扇高速运转关闭温度条件时,所述单片机的风扇低速运转控制端输出高电平信号、风扇高速运转控制端输出低电平信号,当所述温度传感器感测的温度符合所述风扇关闭运转温度条件时,所述单片机的风扇低速运转控制端和风扇高速运转控制端均输出低电平信号。
进一步的根据本发明所述的机箱温度智能控制***,其中所述单片机包括低通滤波器、风扇控制模块和故障检测模块,所述低通滤波器对温度传感器输入的温度数据进行滤波处理后分别输出给风扇控制模块和故障检测模块,所述风扇控制模块基于温度数据生成并输出风扇运行状态的控制信号,所述故障检测模块基于温度数据进行故障判定,当其向风扇控制模块输出故障信号时,风扇控制模块生成并输出风扇高速运转控制信号。
进一步的根据本发明所述的机箱温度智能控制***,其中所述温度传感器型号为DS18B20,所述单片机型号为STC89C516RD+,所述第一晶体三极管和第二晶体三极管为S9013型号的小功率晶体三极管,所述第三晶体三极管和第四晶体三极管为TIP122晶体三极管。
一种机箱温度的智能控制方法,所述智能控制方法基于上述技术方案之一所述的机箱温度智能控制***进行,所述机箱温度智能控制***包括的单片机中预存有标准的风扇工作温度查询表,所述风扇工作温度查询表给出各种机箱外环境温度值下,对应于风扇理想运行状态的机箱内温度值条件,包括风扇关闭运转温度值条件、风扇低速运转开启温度值条件、风扇高速运转关闭温度值条件和风扇高速运转开启温度值条件,所述智能控制方法包括以下步骤:
(1)、单片机读取机箱外温度传感器感测的环境温度值T_exp,并根据该环境温度值T_exp在所述风扇工作温度查询表中提取关闭风扇运转的机箱内标准温度值T1、开启风扇低速运转的机箱内标准温度值T2、关闭风扇高速运转的机箱内标准温度值T3和开启风扇高速运转的机箱内标准温度值T4;
(2)、单片机读取机箱内温度传感器感测的机箱内温度值T_in,并基于该机箱内温度值T_in和对应于风扇理想运行状态的所述机箱内标准温度值T1、T2、T3、T4之间的关系控制风扇处于低速、高速或停止运行状态。
进一步的根据本发明所述的智能控制方法,其中所述机箱内标准温度值T1、T2、T3、T4之间的关系为T1<T2<T3<T4,所述步骤(2)进一步包括以下步骤:
A、当机箱内温度值T_in大于等于机箱内标准温度值T2且小于机箱内标准温度值T4时,单片机控制风扇低速运转;
B、当机箱内温度值T_in小于等于机箱内标准温度值T1时,单片机控制风扇停
止运转;
C、当机箱内温度值T_in大于机箱内标准温度值T1且小于机箱内标准温度值
T2时,单片机保持之前风扇的运行状态;
D、当机箱内温度值T_in大于等于机箱内标准温度值T4时,单片机控制风扇高
速运转,直至读取的机箱内温度值T_in小于等于机箱内标准温度值T3时,单片机控制风扇由高速运转状态切换至低速运转状态。
进一步的根据本发明所述的智能控制方法,其中还包括故障检测步骤,当所述温度传感器检测的机箱外环境温度值T_exp或机箱内温度值T_in出现异常时,单片机控制风扇高速运转。
通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果:
1)、通过两个温度传感器同时检测机箱内外的温度条件,提高了对机箱内的温度控制精度,保证了机箱内发热元件运行于理想温度条件。
2)、通过动态调整风扇的运行,提高了对机箱的实际冷却效率,避免了电子元件发热损坏的可能。
3)、相对于传统冷却方式,有效地降低了对冷却电能的使用消耗,达到了节能的目的。
附图说明
附图1为本发明所述机箱温度智能控制***的电路结构原理图;
附图2为本发明所述机箱温度智能控制方法中预设的风扇工作温度查询表;
附图3为本发明所述机箱温度智能控制***中单片机包括的控制模块结构;
附图4为使用本发明所述机箱温度智能控制方法进行温度控制的实例测试图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述,以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明的方案,但并不因此限制本发明的保护范围。
如附图1所示,本发明所提供的机箱温度智能控制***包括单片机、两个温度传感器、数码管、数码管驱动芯片、若干电阻、四个晶体三极管(NPN:S9013_1、S9013_2、TIP122_1、TIP122_2)和两个风扇(F1、F2)。其中两个温度传感器的输出端连接单片机,向所述单片机输入温度感测信号,其中一个温度传感器安装于机箱内部,优选靠近主要发热元件,用于实时感测机箱内部温度,另一个温度传感器安装于机箱外部,用于实时准确的感测机箱外部环境温度,两个温度传感器的型号优选为DS18B20。所述单片机的温度显示状态输出端(P0.0-P0.7端口)连接所述数码管驱动芯片,所述数码管驱动芯片为74HC573芯片,其输出端连接所述数码管,所述数码管用于显示温度传感器感测的机箱内温度和机箱外环境温度值。所述的单片机优选为STC89C516RD+单片机,其接收两个温度传感器T_in和T_exp传来的信号,经过内部程序分析处理后(在下面详细描述),决定其控制信号输出端B_low(P1.0端子)和B_high(P1.1端子)的输出状态是0还是1,其中单片机的B_low信号输出端经电阻R1连接于晶体三极管S9013_1的基极,晶体三极管S9013_1的集电极连接于电压源VCC,晶体三极管S9013_1的发射极经电阻R3连接于晶体三极管TIP122_1的基极,晶体三极管TIP122_1的集电极经分压电阻R4连接于两个并联风扇的一端和晶体三极管TIP122_2的集电极,晶体三极管TIP122_1的发射极接地,单片机的B_high信号输出端经电阻R2连接于晶体三极管S9013_2的基极,晶体三极管S9013_2的集电极连接于所述电压源VCC,晶体三极管S9013_2的发射极经电阻R5连接于晶体三极管TIP122_2的基极,晶体三极管TIP122_2的集电极连接于两个并联风扇和电阻R4,晶体三极管TIP122_2的发射极接地。所述两个风扇F1、F2并联连接,并联的一端连接于所述电压源VCC,并联的另一端如上所述连接于所述电阻R4和晶体三极管TIP122_2的集电极,上述两个风扇优选固定在机箱顶部(数量可根据需要设置),转动时往外排气,采用两个12V直流风扇。晶体三极管S9013_1和晶体三极管S9013_2即为S9013小功率三极管,晶体三极管TIP122_1和晶体三极管TIP122_2为TIP122晶体管。当单片机的程序决定当前两个风扇应低速转动时,其B_low信号输出端输出高电平信号“1”即B_low=1,此时单片机管脚的微电流经电阻R1流入晶体三极管S9013_1的基极,S9013_1导通,由S9013_1的发射极流出的小电流经限流电阻R3进入晶体三极管TIP122_1的基极,TIP122_1导通,大电流经VCC→风扇F1/F2→电阻R4→TIP122_1→地,风扇F1和F2转动,但由于电阻R4的限流分压作用,电压源VCC仅有一部分电压作用在风扇F1和F2上,此时F1和F2并不是全速运转,而处于低速运转状态。当单片机内部的程序决定当前两个风扇F1、F2应高速转动时,其B_high信号输出端输出高电平信号“1”即B_high=1,此时单片机管脚的微电流经电阻R2流入晶体三极管S9013_2基极,S9013_2导通,由S9013_2的发射极流出的小电流经限流电阻R5进入TIP122_2的基极,TIP122_2导通,大电流经电压源VCC→风扇F1/F2→TIP122_2→地,风扇F1和F2转动,此时电压源VCC的电压几乎全部作用在风扇F1和F2上,此时F1和F2高速运转。这里单片机的控制信号输出端B_low和B_high分别用了两个功率不同的三极管进行二级放大,即保证了两个风扇运转时有充足的电流,同时由于最后一级(TIP122)采用可通过较大电流的三极管,有效降低了三极管的工作温度。
这样本发明的单片机基于温度传感器的感测信号进行内部的程序分析处理后,通过输出高低电平信号来控制两个风扇同时工作于低速运转状态还是同时工作于高速运转状态,当基于传感器的检测信号确定需要对发热元件加强制冷作用时,单片机控制其B_high端输出高电平即可使两个风扇高速运转,当基于传感器的检测信号确定对发热元件仅需普通制冷即可时,单片机控制其B_low端输出高电平可使两个风扇低速运转。因此通过本发明附图1所示的***电路结构,只要在单片机中设定好温度智能控制策略即如何基于温度传感器的信号智能控制风扇的工作状态,即可达到对机箱温度的智能控制,使发热元件工作于理想的温度环境。
下面对结合附图2-4来详细的说明本发明机箱温度的智能控制策略。为了叙述方便,假设机箱内的温度传感器感测的机箱内部的温度为T_in,机箱外环境温度传感器感测的机箱所处环境的温度为T_exp,单片机STC89C516RD+分别读取两个温度传感器的感测温度T_in和T_exp,并控制数码管显示其温度值,在单片机中预存有标准状态下的风扇工作温度查询表,单片机将读取的T_in和T_exp温度值和其内存储的风扇工作温度查询表进行比对判定后,决定两个风扇是静止、低速转动还是高速转动。
具体的单片机内存储的风扇工作温度查询表如附图2所示,其给出了环境温度值、机箱内温度值和风扇运行条件之间的理想关系,具体的给出了各环境温度值下对应于风扇各种理想运行状态的机箱内温度值条件,其中横坐标代表的是环境温度,纵坐标代表的是机箱内温度,曲线LowOn表示风扇低速开启条件,曲线LowOff表示风扇低速关闭条件,曲线HighOn表示风扇高速开启条件,曲线HighOff表示风扇高速关闭条件,即四条曲线自下而上依次表示风扇关闭运转温度条件、风扇低速运转开启温度条件、风扇高速运转关闭温度条件和风扇高速运转开启温度条件。
可见随着环境温度的不同,决定风扇运转状态的机箱内温度值亦不相同,从而通过这种预设的风扇工作温度查询表能够充分的考虑环境温度来决定机箱内的制冷条件,避免了背景技术中的问题。所述单片机基于上述风扇工作温度查询表和温度传感器实际感测的温度值来对风扇的运行状态进行控制的具体过程如下:
首先,单片机读取环境温度传感器感测的机箱所处环境的温度值T_exp,并在其中预存的风扇工作温度查询表中查找该温度值T_exp在其横坐标上的位置,然后根据该位置信息在风扇工作温度查询表中提取以下温度数值条件(横坐标T_exp温度值所对应的LowOn曲线、LowOff曲线、HighOn曲线和HighOff曲线的纵坐标温度值):关闭风扇运转的机箱内标准温度值T1、开启风扇低速运转的机箱内标准温度值T2、关闭风扇高速运转的机箱内标准温度值T3、开启风扇高速运转的机箱内标准温度值T4,优选的T1<T2<T3<T4。
然后,单片机读取机箱内温度传感器感测的机箱内温度值T_in,并根据T_in温度值和上述温度数值条件T1、T2、T3、T4之间的关系对风扇运行状态进行如下控制:
(1)当机箱内温度值T_in大于等于T2且小于T4时,单片机输出风扇低速运转的控制信号即B_low=1,B_high=0,控制风扇以低速状态进行运转;
(2)当机箱内温度值T_in小于等于T1时,单片机输出关闭风扇运转的控制信号即B_low=0,B_high=0,控制风扇停止运转,处于静止状态;
(3)当机箱内温度值T_in大于T1且小于T2时,单片机不做任何处理,保持之前风扇的运行状态;
(4)当机箱内温度值T_in大于等于T4时,单片机输出风扇高速运转的控制信号即B_low=0,B_high=1,控制风扇以高速状态进行运转,并一直保持这种B_low=0,B_high=1的控制信号输出,直至读取的机箱内温度值T_in小于等于T3时,输出控制信号B_low=1,B_high=0,将风扇由高速运转状态切换至低速运转状态。
某一时刻所述的单片机按照上述方式之一控制所述风扇的运转,结合所述风扇工作温度查询表,提供如下典型温度条件数值:当环境温度在-40℃至0℃之间时,所述T1=23℃、T2=27℃、T3=28℃、T4=30℃;当环境温度为10℃时,所述T1=24℃、T2=28℃、T3=29℃、T4=31℃;当环境温度为20℃时,所述T1=25℃、T2=29℃、T3=30℃、T4=32℃;当环境温度为30℃时,所述T1=32℃、T2=35℃、T3=36℃、T4=38℃;当环境温度为40℃时,所述T1=37℃、T2=38℃、T3=39℃、T4=41℃。对于其他的温度点也以类似的方式进行控制。上述风扇工作温度查询表采用了预设值,这是根据若干次试验而得到的能够适用于大多数机箱稳定运行的标准参考值。
另外为了进一步保证温度控制效果,在上述单片机中还设置了故障检测机制,在出现故障时单片机输出风扇高速运转控制信号B_low=0,B_high=1,这种故障检测机制通过故障检测模块实现,具体判定方式为:两个温度传感器之一感测的温度值偏离预设的正常范围、或者两个温度传感器感测的温度差值超过预设范围、或者温度传感器感测的机箱温度上升速度过快超出预设范围或者温度传感器出现别的工作故障,等等,在这种情况下单片机中的故障检测模块向风扇控制模块输出故障信号B_err=1,当风扇控制模块接收到B_err=1的信号时,控制B_low=0,B_high=1使风扇高速运转。
优选的,应用于本发明中的单片机STC89C516RD+(温控***控制策略简图)如附图3所示:包括低通滤波器、风扇控制模块和故障检测模块,其中两个温度传感器输入的温度数据T_in和T_exp先经过低通滤波器进行滤波,防止温度传感器信号由于干扰导致信号不稳定引起风扇的异常起停,经过滤波处理后的温度传感器数据分别输出给风扇控制模块和故障检测模块,并在风扇控制模块中实现上述关键的温度控制策略并输出相应的控制信号B_low和B_high,而故障检测模块基于温度传感器感测的温度数据T_in和T_exp来进行故障判定,如这种温度值T_in或T_exp或其差值是否偏离预设的正常范围、T_in上升速度是否过快等等,当与预设值比较出现故障时,其向风扇控制模块输出故障信号B_err=1,风扇控制模块接收到该信号时直接控制B_low=0,B_high=1使风扇高速运转,同时故障检测模块向单片机的故障指示灯输出故障信号B_err_In或B_err_Exp,控制故障灯进行故障显示提醒。
实施例1
以下以机箱外环境温度传感器检测的环境温度T_exp=10摄氏度为例,给出通过本发明所述方案进行机箱温度控制的实施例。首先对照附图2所示的风扇工作温度查询表,得到关闭风扇运转的机箱内标准温度值T1=24℃、开启风扇低速运转的机箱内标准温度值T2=28℃、关闭风扇高速运转的机箱内标准温度值T3=29℃、开启风扇高速运转的机箱内标准温度值T4=31℃。然后当机箱温度传感器感测的机箱内温度值T_in超过28度时,单片机输出控制信号B_low=1,B_high=0控制风扇低速转动,若温度持续上升到31度时,单片机输出控制信号B_low=0,B_high=1控制风扇高速转动,随着机箱温度的下降,在29-31度之间风扇继续保持高速转动(B_low=0,B_high=1),直至机箱温度降到29度以下时,单片机输出控制信号B_low=1,B_high=0控制风扇由高速变为低速转动,然后当感测到机箱温度在24-29度之间时,单片机保持B_low=1,B_high=0,使风扇仍然维持之前的低速转动,当机箱内温度低于24度后,单片机输出控制信号B_low=0,B_high=0,使风扇停止转动。
为了测试温度控制能否达到预期目标,如附图4所示,进一步进行了实践测试,对控制***进行仿真附图4中Tin为传感器感测的机箱内部温度,Texp为感测的环境温度,low为风扇低速控制位,high为风扇高速控制位。一般情况下外部温度Texp比较稳定,本测试中环境温度在10℃左右,其中包括了随机噪声信号。当机箱内部温度升高超过低速开启限值T2时,两个风扇低速转动(B_low=1,B_high=0),当温度持续升高超过高速转动开启限值T4时,两个风扇高速转动(B_low=0,B_high=1),机箱内部温度下降过程中,当机箱内部温度低于高速风扇关闭限值T3时,两个风扇低速转动(B_low=1,B_high=0),当机箱内部温度低于低速风扇关闭限值T1时,两个风扇关闭(B_low=0,B_high=0)。测试结果完全吻合预期的温度控制过程。
以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述,并不将本发明的技术方案限制于此,本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴,本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
Claims (11)
1.一种机箱温度智能控制***,其特征在于,包括单片机、机箱内温度传感器、机箱外温度传感器、风扇和风扇运行驱动电路,两个温度传感器感测的温度值输出给单片机,所述单片机包括风扇低速运转控制端和风扇高速运转控制端,分别连接于风扇运行驱动电路,所述风扇运行驱动电路基于单片机的控制信号控制风扇处于高速运转、低速运转或停止运转状态。
2.根据权利要求1所述的机箱温度智能控制***,其特征在于,其中所述风扇运行驱动电路包括分压电阻、电压源VCC和四个晶体三极管,所述单片机的风扇低速运转控制端连接于第一晶体三极管的基极,第一晶体三极管的集电极连接于电压源VCC,第一晶体三极管的发射极连接于第三晶体三极管的基极,第三晶体三极管的集电极经分压电阻连接于风扇一端,第三晶体三极管的发射极接地,风扇的另一端连接于所述电压源VCC,所述单片机的风扇高速运转控制端连接于第二晶体三极管的基极,第二晶体三极管的集电极连接于所述电压源VCC,第二晶体三极管的发射极连接于第四晶体三极管的基极,第四晶体三极管的集电极连接于所述风扇的一端,第四晶体三极管的发射极接地。
3.根据权利要求1或2所述的机箱温度智能控制***,其特征在于,还包括数码管驱动芯片和数码管,所述数码管驱动芯片连接于单片机的温度显示状态输出端,所述数码管连接于数码管驱动芯片,用于显示温度传感器感测的机箱内温度和机箱外环境温度。
4.根据权利要求2所述的机箱温度智能控制***,其特征在于,上述四个晶体三极管的基极端均连接有电阻,且四个晶体三极管均为NPN晶体三级管,所述第一晶体三极管和第二晶体三极管为小功率晶体三极管,所述风扇的数量为两个,且相互并联的设置于机箱内。
5.根据权利要求1-4任一项所述的机箱温度智能控制***,其特征在于,所述单片机中预存有标准的风扇工作温度查询表,所述风扇工作温度查询表给出各种机箱外环境温度值下,对应于风扇各种运行状态的机箱内温度值条件,具体包括风扇关闭运转温度条件、风扇低速运转开启温度条件、风扇高速运转关闭温度条件和风扇高速运转开启温度条件。
6.根据权利要求5所述的机箱温度智能控制***,其特征在于,其中当所述温度传感器感测的温度符合所述风扇低速运转开启温度条件时,所述单片机的风扇低速运转控制端输出高电平信号、风扇高速运转控制端输出低电平信号,当所述温度传感器感测的温度符合所述风扇高速运转开启温度条件时,所述单片机的风扇高速运转控制端输出高电平信号、风扇低速运转控制端输出低电平信号,当所述温度传感器感测的温度符合所述风扇高速运转关闭温度条件时,所述单片机的风扇低速运转控制端输出高电平信号、风扇高速运转控制端输出低电平信号,当所述温度传感器感测的温度符合所述风扇关闭运转温度条件时,所述单片机的风扇低速运转控制端和风扇高速运转控制端均输出低电平信号。
7.根据权利要求1-6任一项所述的机箱温度智能控制***,其特征在于,所述单片机包括低通滤波器、风扇控制模块和故障检测模块,所述低通滤波器对温度传感器输入的温度数据进行滤波处理后分别输出给风扇控制模块和故障检测模块,所述风扇控制模块基于温度数据生成并输出风扇运行状态的控制信号,所述故障检测模块基于温度数据进行故障判定,当其向风扇控制模块输出故障信号时,风扇控制模块生成并输出风扇高速运转控制信号。
8.根据权利要求1-7任一项所述的机箱温度智能控制***,其特征在于,所述温度传感器型号为DS18B20,所述单片机型号为STC89C516RD+,所述第一晶体三极管和第二晶体三极管为S9013型号的小功率晶体三极管,所述第三晶体三极管和第四晶体三极管为TIP122晶体三极管。
9.一种机箱温度的智能控制方法,其特征在于,所述智能控制方法基于权利要求1-8任一项所述的机箱温度智能控制***进行,所述机箱温度智能控制***包括的单片机中预存有标准的风扇工作温度查询表,所述风扇工作温度查询表给出各种机箱外环境温度值下,对应于风扇理想运行状态的机箱内温度值条件,包括风扇关闭运转温度值条件、风扇低速运转开启温度值条件、风扇高速运转关闭温度值条件和风扇高速运转开启温度值条件,所述智能控制方法包括以下步骤:
(1)、单片机读取机箱外温度传感器感测的环境温度值T_exp,并根据该环境温度值T_exp在所述风扇工作温度查询表中提取关闭风扇运转的机箱内标准温度值T1、开启风扇低速运转的机箱内标准温度值T2、关闭风扇高速运转的机箱内标准温度值T3和开启风扇高速运转的机箱内标准温度值T4;
(2)、单片机读取机箱内温度传感器感测的机箱内温度值T_in,并基于该机箱内温度值T_in和对应于风扇理想运行状态的所述机箱内标准温度值T1、T2、T3、T4之间的关系控制风扇处于低速、高速或停止运行状态。
10.根据权利要求9所述的智能控制方法,其特征在于,其中所述机箱内标准温度值T1、T2、T3、T4之间的关系为T1<T2<T3<T4,所述步骤(2)进一步包括以下步骤:
A、当机箱内温度值T_in大于等于机箱内标准温度值T2且小于机箱内标准温度值T4时,单片机控制风扇低速运转;
B、当机箱内温度值T_in小于等于机箱内标准温度值T1时,单片机控制风扇停止运转;
C、当机箱内温度值T_in大于机箱内标准温度值T1且小于机箱内标准温度值T2时,单片机保持之前风扇的运行状态;
D、当机箱内温度值T_in大于等于机箱内标准温度值T4时,单片机控制风扇高速运转,直至读取的机箱内温度值T_in小于等于机箱内标准温度值T3时,单片机控制风扇由高速运转状态切换至低速运转状态。
11.根据权利要求9或10所述的智能控制方法,其特征在于,还包括故障检测步骤,当所述温度传感器检测的机箱外环境温度值T_exp或机箱内温度值T_in出现异常时,单片机控制风扇高速运转。
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