CN1690977A - 一种计算机健康状态监测指示装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算机健康状态监测指示装置和方法，所述装置包括：***监控芯片，用于监测处理并记录计算机的健康状态参数，输出控制信号给指示***；输入输出***(BIOS)，与***监控芯片相连，用于启动并控制***监控芯片的运行；指示***，与***监控芯片相连，用于接收控制信号并指示计算机的健康状态。所述的方法包括：a.***监控芯片监测处理计算机的健康状态参数，记录监测处理结果；b.读取监测处理结果；c.根据读取到的计算机健康状态参数的监测处理结果控制指示***中指示灯的显示状态。利用本发明所述装置和方法，可实现将计算机的健康状态通过指示灯显示出来，使用户快捷直观地了解计算机的健康状态。
Description
技术领域
本发明涉及状态监测技术，是一种计算机健康状态监测指示装置及方法。
背景技术
目前大多计算机的主机上有一个电源指示灯，用来简单地指示计算机的开启状态或关闭状态。这种电源指示灯仅仅是直接和主机电源的+5V电压或+3.3V电压连接在一起，当计算机开启时，+5V电压或+3.3V电压加载在指示灯上使电源指示灯变亮，关机后+5V或+3.3V的电压消失而使电源指示灯熄灭，但是，这种电源指示灯没有其他功能，而计算机在工作时有各种参数的变化状态，包括：电压、电流、温度、风扇转速以及机箱是否开启等状态，上述这些参数由于反映了计算机的健康状况及工作疲劳程度，因此被称为计算机的健康状态参数，但现有的计算机电源指示灯并不能指示这些参数的变化。
目前有具备“呼吸”、闪烁”功能的指示灯，所谓“呼吸”功能为：指示灯由亮逐渐平滑地变暗，再由暗逐渐平滑地变亮的效果；所谓的“闪烁”功能为：指示灯以一定频率闪烁。但是，当前的这种指示灯只是单纯体现美观的可视化效果，不具备监测电压、电流等参数的功能，因此也不能指示出这些参数的变化。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种计算机健康状态监测指示装置，能使用户通过智能指示灯及时直观地了解计算机的工作健康状态。
本发明的另一目的是提供一种计算机健康状态监测指示方法，能实时监测计算机的工作健康状态，并能使用户能够及时直观地了解计算机的工作健康状态。
为了实现上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种计算机健康状态监测指示装置，该装置包括：
***监控芯片，用于监测并处理计算机一个以上的健康状态参数，并输出控制信号给指示***；
固化有监测及控制程序的输入输出***BIOS，与***监控芯片相连，用于启动并控制***监控芯片的运行；
指示***，与***监控芯片相连，用于接收***监控芯片的控制信号，并根据控制信号显示计算机的健康状态。
所述的***监控芯片包括：
监测模块，接收一个以上计算机健康状态参数的输入，用于监测处理计算机的健康状态参数，并存储监测处理结果；
控制模块，与监测模块和指示***相连，用于读取监测模块中存储的监测处理结果，输出控制信号给指示***。
所述的指示***包括：指示灯和开关器件，其中开关器件分别与所述指示灯和所述***监控芯片相连，用于根据***监控芯片输出的控制信号控制指示灯的指示状态。
所述的指示灯包括至少一个发光二极管，所述的开关器件为与所述发光二极管数目相同的三极管，每个三极管的集电极分别与一个发光二极管对应相连，基极与所述***监控芯片相连。且所述指示灯包括一个以上颜色互不相同的发光二极管。
一种对计算机健康状态进行监测和指示的方法，该方法利用一种包括***监控芯片、固化有监测及控制程序的BIOS和指示***的装置对计算机的健康状态进行监测和指示，该方法包括：
a、计算机开机后，***监控芯片监测并处理计算机的健康状态参数，并记录监测处理结果；
b、***监控芯片读取所记录的计算机健康状态参数监测处理结果；
c、根据读取到的计算机健康状态参数监测处理结果控制指示***中指示灯的显示状态。
所述的健康状态参数包括：机箱开启参数、电压参数、温度参数和风扇转速参数。
所述步骤a包括：
***监控芯片监测机箱开启参数，并记录监测到的机箱开启参数；
***监控芯片监测计算机的电压参数，比较监测到的电压参数和标准电压参数，得到电压比较参数，并记录该电压比较参数；
***监控芯片监测计算机的风扇转速参数，比较监测到的风扇转速参数和标准风扇转速参数，得到风扇转速比较参数，并记录该风扇转速比较参数；
***监控芯片监测计算机的温度参数，比较监测到的温度参数和标准温度参数，得到温度比较参数，并记录该温度比较参数。
所述的步骤c包括：
c1、根据机箱开启参数判断计算机机箱是否曾被开启，如果是，则控制指示灯显示该机箱开启状态，并结束流程；
根据电压参数判断计算机的工作电压是否异常，如果是，则控制指示灯显示该工作电压异常状态，并结束流程；
根据温度参数和风扇转速参数判断计算机的温度和风扇转速是否异常，如果是，则控制指示灯显示该温度和风扇转速异常状态，并结束流程；
c2、确定温度参数的取值，如果温度参数小于一预先设定的低温工作门限值，则控制指示灯显示低温工作状态；如果温度参数大于低温工作门限值，小于一预先设定的中温工作门限值，则控制指示灯显示中温工作状态；如果温度参数大于所述中温工作门限值，小于一预先设定的高温工作门限值，则控制指示灯显示高温工作状态。
所述指示灯的显示方式为：
以一种颜色或一种以上颜色闪烁；
或者，以一种颜色或一种以上颜色产生呼吸效果；
或者，以一种颜色或一种以上颜色持续发光；
或者，变换一种或一种以上的发光颜色。
所述控制指示灯闪烁的方法为：***监控芯片以一定的低频率脉冲宽度调制PWM信号控制指示灯的开关器件以一定的低频率做导通和关断动作。
所述控制指示灯产生呼吸效果的方法为：***监控芯片以高频率PWM信号控制指示灯的开关器件以高频率做导通和关断动作，并平滑调整该PWM信号的占空比。
本发明所述的装置及方法利用***监控芯片实时监测计算机的健康状态参数，并根据监测到的健康状态参数对指示灯进行控制，从而实现将计算机的健康状况及工作疲劳程度等工作状态用智能指示灯显示出来，使用户快捷直观地了解计算机的工作健康状态；同时，由于智能指示灯通过“呼吸”、“闪烁”以及“变颜色”的效果显示计算机的工作健康状态，因此可使用户享受智能指示灯的美观和人性化的效果。另外，由于本发明所述的***监控芯片和指示***成本较低，因此有利于本发明的推广和应用。
附图说明
图1为本发明实施例所述装置的***结构图；
图2为本发明实施例利用所述装置对计算机健康状态进行监测及显示的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的实施方法。
在以往的成熟技术中，有专门的一些***监控芯片用来监测电压、电流、温度、风扇转速等功能，用在计算机上就可以监测计算机***中相应的参数：比如包括：计算机内各工作电压；CPU的温度；CPU风扇或机箱风扇的运转；计算机机箱的开启状态，比如主人不在时曾被打开过机箱等。本发明利用这种***监控芯片完成计算机工作健康状态的监测和对指示***的控制。
图1为本发明实施例所述装置的***结构图，如图1所示，该装置包括：***监控芯片101、基本输入输出***(BIOS)102和指示***103，其中***监控芯片101用于监测计算机的待测健康状态参数并对所监测的健康状态参数进行处理及运算，输出控制信号对指示***103进行控制；BIOS102用于固化自编监测及控制程序；指示***103通过智能指示灯104进行“呼吸”、“闪烁”以及“变颜色”来显示计算机的健康状态变化。
所述的***监控芯片101具备机箱开启参数监测、电压监测、温度监测、风扇转速监测以及具备可编程脉冲宽度调制(PWM)输出的功能，该***监控芯片101可采用现有的W83627HF、W83627THF、IT8712、IT8722等多种型号的芯片，可选范围很广。
所述的***监控芯片101包括监测模块105、控制模块106和定时器107，其中：
监测模块105具有机箱开启状态监测引脚、电压输入监测引脚、温度输入监测引脚、风扇转速输入监测引脚以及具有专门存储计算机的健康状态参数的寄存器108，该寄存器108位于监测模块105中，BIOS 102通过PCI总线或I2C总线可以访问这些寄存器108。其中，机箱开启状态监测引脚用于接收计算机行程开关的开路和短路状态信号；电压输入监测引脚用于接收电压信号，本实施例中，用于接收CPU核心电压、内存工作电压、加速图形接口(AGP)核心电压以及北桥核心电压；温度输入监测引脚用于接收CPU的温度信号；风扇转速输入监测引脚用于接收CPU风扇和机箱风扇的转速信号。
本发明相应的监测及控制程序固化在主板的BIOS 102中，该程序运行后会启动监测模块执行上述监测功能，并将监测到的结果进行处理后启动控制模块106对指示***进行控制。
控制模块上包括脉冲宽度调制(PWM)输出引脚，用于控制指示***对计算机的健康状态进行显示。
定时器107用于给***监控芯片101发出周期性时钟，每更新一次时钟，***监控芯片101就会刷新一遍监测到的健康状态参数信息。该时钟是***监控芯片101正常工作所必须的，监控模块105和控制模块106都根据该定时器发射的时钟信号进行逻辑动作的。
所述的指示***103包括智能指示灯104和开关器件109，所述的智能指示灯104由多个不同颜色的发光二极管组成。本实施例中的智能指示灯集成了三个发光二极管110、111、112，发光二极管110的颜色为颜色I、发光二极管11 1的颜色为颜色II，发光二极管112的颜色为颜色III。所述开关器件109为三个三极管113、114、115，每个三极管的集电极分别与一个发光二极管相连，每个三极管的基极分别与控制模块106上的一个PWM输出引脚相连。本实施例所述装置通过控制模块106和开关器件109根据计算机健康状态参数对智能指示灯104进行控制。所述PWM输出引脚通过控制三极管的导通和关断实现三个发光二极管进行“变颜色”、“呼吸”或“闪烁”动作，由此表示计算机***的健康状况及工作疲劳程度。
其中，“呼吸”的实现方案为：利用***监控芯片101的可编程输入输出引脚，即控制模块106中的PWM输出引脚，对开关器件109中的三极管进行脉宽调制控制，以高频率例如几百赫兹以上频率来控制三极管，并平滑调整PWM的占空比，从而实现以高频率和变化的脉宽平滑调整发光二极管的供电电压，使发光二极管产生由亮平滑变暗再由暗平滑变亮的“呼吸”效果。所述的占空比是指高电平和低电平的比例。
“闪烁”的实现方案为：利用控制模块106中的PWM输出引脚对开关器件109中的三极管进行脉宽调制控制，以一定的低频率例如几赫兹的频率来控制三极管，并使PWM的占空比保持不变，从而实现三极管以一定频率作导通和关断动作，实现“闪烁”的功能。
“变颜色”的实现方案为：该智能指示灯104中的每个发光二极管有特定的颜色，通过控制模块106中的PWM输出引脚来分别控制开关器件109中各个三极管的导通和关断，完成对三个发光二极管的导通切换，使得任何时候只有一个发光二极管是导通的，从而完成智能指示灯104的“变颜色”功能。上述这些功能的实现方法是由***监控芯片101、BIOS 102及指示***103共同实现的。
图2为本发明实施例利用上述装置对计算机健康状态进行监测及显示的方法，如图2所示，本发明实施例所述的方法包括：
步骤201：计算机开机后，***监控芯片101实时监测计算机的健康状态参数信息，本实施例为电压信息、温度信息、风扇转速信息以及机箱开启状态位，并将这些健康状态参数信息存储到寄存器108中。
所述的***监控芯片101对计算机的健康状态参数进行监测的方法为：
一旦机箱曾经被打开，则会造成机箱内的行程开关产生短路信号，该短路信号称为机箱开启状态位，该机箱开启状态位由计算机主板上的电池保持。开机后，监测模块105监测该机箱开启状态位，并以二进制代码的形式记忆这一机箱开启状态位，如果该机箱开启状态位的值为1，则表示机箱曾被打开，如果该机箱开启状态位的值为0，则表示机箱没有被打开，并把该机箱开启状态位存储在寄存器108中等待读取，即使机箱恢复正常后，而这一机箱开启状态位也会保存下来。
监测模块105监测计算机内各工作电压并将监测到的各工作电压值读取到监测模块105中，并和预设的电压标准值作比较，例如进行相减计算出具体纹波数值，即误差值。将这一比较值存储在寄存器108中。
监测模块105监测CPU风扇及机箱风扇转速，并将监测到的CPU风扇转速和机箱风扇的转速读取到监测模块105中，并和预设的转速标准值作比较，计算出一比较值，将这一比较数值存储在寄存器108中。此处的比较值是二进制数，表示风扇转速是否异常，如果风扇转速比预设的转速标准值低，则比较值为1，风扇转速异常；如果风扇转速比预设的转速标准值高，则风扇转速正常，比较值为0。
监测模块105监测CPU的温度并将监测到的温度读取到监测模块105中，并和预设的高温工作门限值T3做比较，计算出比较值，将这一比较数值存储在寄存器108中。此处的比较值是二进制数，表示温度是否异常，如果读取到的监测到的温度比T3高，则温度异常，比较值为1；如果读取到的温度比T3低，则温度正常，比较值为0。
为了准确掌握CPU的工作温度，在本发明中设置了三个温度标准值，分别为低温工作门限值T1，中温工作门限值T2，高温工作门限值T3，用于明确划分CPU工作温度的范围。
步骤202：***从***监控芯片101中的寄存器108中读取健康状态参数信息，包括：电压参数信息、温度参数信息、风扇的转送参数信息以及机箱开启状态位；
步骤203：根据读取的机箱开启状态位判断计算机的机箱是否被开启过，如果是，则该机箱开启状态位的值为1，说明计算机机箱曾被开启，***监控芯片101通过PWM输出引脚向三极管113输出一定的低频率PWM信号，使得三极管113以一定频率做导通和关断动作，从而使发光二极管110闪烁，进而实现智能指示灯104以颜色I闪烁，并结束此流程；如果该机箱开启状态位的值为0，则说明计算机机箱未被开启，执行步骤204；
步骤204：根据读取的电压波纹数值判断计算机内各工作电压的纹波数值是否超出预先规定的正常范围，如果是，则说明计算机内部工作电压异常，***监控芯片101通过PWM输出引脚向三极管114输出一定的低频率PWM信号，使得三极管114以一定频率做导通和关断动作，从而使发光二极管111闪烁，进而实现智能指示灯104以颜色II闪烁，并结束此流程；否则，则执行步骤205；
步骤205：根据读取的温度信息和风扇转速信息判断CPU温度比较值是否为1，即CPU温度是否超出一预先设定的CPU温度的最高极限值T3，或者CPU风扇转速和机箱风扇转速的比较值是否为1，即CPU风扇转速和机箱风扇转速是否低于预先设定的风扇转速标准值，如果是，***监控芯片101通过PWM输出引脚向三极管115输出一定的低频率PWM信号，使得三极管115以一定频率做导通和关断动作，从而使发光二极管112闪烁，进而实现智能指示灯104以颜色III闪烁，并结束此流程；否则，执行步骤206；
上述步骤203到步骤205可以并列执行，也可以其他的顺序执行。
步骤206：***进入并处于正常运行状态，***监控芯片101实时监测CPU的工作温度T，当CPU工作温度T小于一预先设定的低温工作门限值T1，则说明CPU工作在低温状态，并执行步骤207；当T大于T1小于一预先设定的中温工作门限值T2，说明CPU工作在中温状态，此时执行步骤208；当T大于T2，小于T3，说明CPU工作在高温状态，执行步骤209；
步骤207：***监控芯片101通过PWM输出引脚向三极管113输出高频率的PWM信号，并平滑调整该PWM信号的占空比，从而实现以高频率和变化的脉宽平滑调整发光二极管110的供电电压，使发光二极管产生由亮平滑变暗再由暗平滑变亮的“呼吸”效果，从而使智能指示灯以颜色I“呼吸”，返回步骤206；
步骤208：***监控芯片101通过PWM输出引脚向三极管114输出高频率的PWM信号，并平滑调整该PWM信号的占空比，从而实现以高频率和变化的脉宽平滑调整发光二极管111的供电电压，使发光二极管产生由亮平滑变暗再由暗平滑变亮的“呼吸”效果，从而使智能指示灯以颜色II“呼吸”，返回步骤206；
步骤209：***监控芯片101通过PWM输出引脚向三极管115输出高频率的PWM信号，并平滑调整该PWM信号的占空比，从而实现以高频率和变化的脉宽平滑调整发光二极管112的供电电压，使发光二极管产生由亮平滑变暗再由暗平滑变亮的“呼吸”效果，从而使智能指示灯以颜色III“呼吸”，返回步骤206。
通过上述的方法，实现了在计算机的健康状况和工作疲劳程度与智能指示灯104指示状态之间建立一种动态的、实时的联系，使计算机健康状况和工作疲劳程度通过智能指示灯以“变颜色”、“呼吸”等的可视化效果呈现给用户。
另外，本发明所述的***监控芯片还可针对不同计算机的健康状态参数输出其他形式的控制信号，控制智能指示灯用其他形式的显示方式进行显示。例如，如果机箱开启状态位的值为1，则***监控芯片可以向三极管113输出导通信号，使发光二极管110持续发光，从而使智能指示灯104以颜色I持续发光；如果电压异常，则***监控芯片向三极管113和三极管114同时输出导通信号，同时使发光二极管110和发光二极管111持续发光，从而使智能指示灯104以颜色I和颜色II持续发光；如果风扇转速低于标准风扇转速值，则***监控芯片同时向三极管113、三极管114和三极管115输出导通信号，使发光二极管110、发光二极管111和发光二极管112同时持续发光，从而使智能指示灯同时以颜色I、颜色II和颜色III持续发光。
另外，***监控芯片也可向一个以上三极管同时输出低频率PwM信号，使得一个以上三极管以一定频率做导通和关断动作，从而实现智能指示灯以一种以上的颜色“闪烁”；
***监控芯片也可向一个以上三极管的开关器件同时输出高频率PWM信号并平滑调节占空比，实现以高频率和变化的脉宽平滑调整一个以上发光二极管的供电电压，从而实现智能指示灯以一种以上的颜色“呼吸”。
关于智能指示灯的显示方式还有很多，基于上述技术方案实现的智能指示灯的显示方式都在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1、一种计算机健康状态监测指示装置，其特征在于，该装置包括：
***监控芯片，用于监测并处理计算机一个以上的健康状态参数，并输出控制信号给指示***；
固化有监测及控制程序的输入输出***BIOS，与所述***监控芯片相连，用于启动并控制***监控芯片的运行；
指示***，与***监控芯片相连，用于接收***监控芯片的控制信号，并根据控制信号显示计算机的健康状态。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的***监控芯片包括：
监测模块，接收一个以上计算机健康状态参数的输入，用于监测处理计算机的健康状态参数，并存储监测处理结果；
控制模块，与监测模块和指示***相连，用于读取监测模块中存储的监测处理结果，输出控制信号给指示***。
3、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的指示***包括：指示灯和开关器件，其中开关器件分别与所述指示灯和所述***监控芯片相连，用于根据***监控芯片输出的控制信号控制指示灯的指示状态。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的指示灯包括至少一个发光二极管，所述的开关器件为与所述发光二极管数目相同的三极管，每个三极管的集电极分别与一个发光二极管对应相连，基极与所述***监控芯片相连。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指示灯包括一个以上颜色互不相同的发光二极管。
6、一种对计算机健康状态进行监测和指示的方法，该方法利用一种包括***监控芯片、固化有监测及控制程序的BIOS和指示***的装置对计算机的健康状态进行监测和指示，其特征在于，该方法包括：
a、计算机开机后，***监控芯片监测并处理计算机的健康状态参数，并记录监测处理结果；
b、***监控芯片读取所记录的计算机健康状态参数监测处理结果；
c、根据读取到的计算机健康状态参数监测处理结果控制指示***中指示灯的显示状态。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的健康状态参数包括：机箱开启参数、电压参数、温度参数和风扇转速参数。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤a包括：
***监控芯片监测机箱开启参数，并记录监测到的机箱开启参数；
***监控芯片监测计算机的电压参数，比较监测到的电压参数和标准电压参数，得到电压比较参数，并记录该电压比较参数；
***监控芯片监测计算机的风扇转速参数，比较监测到的风扇转速参数和标准风扇转速参数，得到风扇转速比较参数，并记录该风扇转速比较参数；
***监控芯片监测计算机的温度参数，比较监测到的温度参数和标准温度参数，得到温度比较参数，并记录该温度比较参数。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤c包括：
c1、根据机箱开启参数判断计算机机箱是否曾被开启，如果是，则控制指示灯显示该机箱开启状态，并结束流程；
根据电压参数判断计算机的工作电压是否异常，如果是，则控制指示灯显示该工作电压异常状态，并结束流程；
根据温度参数和风扇转速参数判断计算机的温度和风扇转速是否异常，如果是，则控制指示灯显示该温度和风扇转速异常状态，并结束流程；
c2、确定温度参数的取值，如果温度参数小于一预先设定的低温工作门限值，则控制指示灯显示低温工作状态；如果温度参数大于低温工作门限值，小于一预先设定的中温工作门限值，则控制指示灯显示中温工作状态；如果温度参数大于所述中温工作门限值，小于一预先设定的高温工作门限值，则控制指示灯显示高温工作状态。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述指示灯的显示方式为：
以一种颜色或一种以上颜色闪烁；
或者，以一种颜色或一种以上颜色产生呼吸效果；
或者，以一种颜色或一种以上颜色持续发光；
或者，变换一种或一种以上的发光颜色。
11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制指示灯闪烁的方法为：***监控芯片以一定的低频率脉冲宽度调制PWM信号控制指示灯的开关器件以一定的低频率做导通和关断动作。
12、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制指示灯产生呼吸效果的方法为：***监控芯片以高频率PWM信号控制指示灯的开关器件以高频率做导通和关断动作，并平滑调整该PWM信号的占空比。
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