专利名称：计算机工作环境监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及到计算机辅助设备领域，特指一种用于检测计算机及其外设内部主要部件的工作状态、温度、电流等参数，保证机器正常工作的计算机工作环境监控装置。
背景技术：
随着电子技术的不断发展，电路的集成度越来越高，电子设备的应用领域不断扩大，工作的环境千差万别。为了保证设备在各种条件下的正常工作，必须对设备进行高温散热、低温加热等处理。目前最常用的散热处理是散热片加散热风扇的方式，这种方式带来一定的风险，一旦风扇停转，可能会导致器件的损毁。有的也对此作了一些改进，采用一般的温控电路进行保护，具有上、下限报警，自动启停散热风扇等功能。
目前，在计算机工作环境监控方面的技术主要存在以下不足1、一般都是采用监控电压的方式来检测温度，而电压又可能存在虚压，导致检测数据不准确；2、一般都采用硬件电路实现，不能随时修改温控参数，而各个地方环境不一样，设备的环境适应性不同，这种设计缺乏灵活性，用户界面不友好；3、不能保存实时检测数据，不便于用户分析设备故障原因。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的不足，提供一种采用更准确的检测手段、以更灵活的方式设置以及可在线修改各种参数、能保存实时检测数据的计算机工作环境监控装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为一种计算机工作环境监控装置，其特征在于该装置包括微控制器、模数转换器、参数保存单元、电流监控单元、控制执行单元、传感器单元；用来控制各个单元完成相应工作的微控制器由Flash型单片机及外围电路组成，通过I2C总线与模数转换器、参数保存单元相连，通过反相器与控制执行单元相连；用来完成输入的模拟信号到数字信号转换的模数转换器与电流监控单元、传感器单元相连，并通过I2C总线与微控制器连接；通过总线读写控制实现参数存取的参数保存单元通过I2C总线与微控制器连接；用来把检测到的电流变化转化为模拟信号输入到模数转换器处理的电流监控单元与模数转换器通过去耦电路相连；控制执行单元由电源开关及外部电路组成，通过反相器与微控制器相连；用来检测环境参数的传感器单元与模数转换器相连。
所述计算机工作环境监控装置进一步包括采用串行通讯方式、能与上位机程序进行通信的通讯处理单元，且通过串行收发器与微控制器相连。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于1、本实用新型是通过检测电流的方式来检测计算机工作环境的各种参数，从而避免了现有技术中以电压为标准进行测量时可能造成的检测数据不准确，通过对电流的检测，使检测数据更加准确，监控更加精确；本实用新型通过对设备内部温度、电流、主板工作状态等进行实时监控，让用户能实时了解其工作状况，便于检查故障及设备维护；2、本实用新型中采用EEPROM存储各控制参数，且用户可随时修改，设定用户能满足自己需要的工作环境参数；3、经过本实用新型实时检测到的数据可以保存在数据文件中，便于用户随时查看，了解设备故障发生原因，便于设备维修。
图1是本实用新型的结构框架示意图；图2是本实用新型的主程序流程示意图；图3是本实用新型的温度控制流程原理示意图；图4是本实用新型的实施例的电路示意图。
图例说明1、微控制器 2、模数转换器3、参数保存单元 4、电流监控单元5、控制执行单元 6、传感器单元7、通讯处理单元具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示的本实用新型的具体实施例，本实用新型的计算机工作环境监控装置主要包括微控制器1、模数转换器2、参数保存单元3、电流监控单元4、控制执行单元5、传感器单元6、通讯处理单元7。微控制器1由Flash型单片机及外围电路组成，通过I2C总线与模数转换器2、参数保存单元3相连，通过74系列反相器与控制执行单元5相连，并通过串行收发器与通讯处理单元7相连，控制各个单元完成相应的工作；模数转换器2与电流监控单元4，传感器单元6相连，通过I2C总线与微控制器1连接，完成输入的模拟信号到数字信号的转换；参数保存单元3通过I2C总线与微控制器1连接，通过总线读写控制实现参数的存取；电流监控单元4由ZXCT1002及外部电路组成，与模数转换器2通过去耦电路相连，通过把检测到的电流变化转化为模拟信号输入到模数转换器处理；控制执行单元5由电源开关BTS442及外部电路组成，通过74系列反相器与微控制器1相连，通过电源开关BTS442控制相应的执行单元工作，该执行单元可包括风扇和半导体以及其他可执行元件；传感器单元6包括热敏电阻和光敏电阻，并通过上拉电阻与模数转换器2相连，把检测到的环境参数输入到模数转换器2处理；通讯处理单元7通过串行收发器与微控制器1相连，采用串行通讯方式与上位机程序进行通信。微控制器1与数字电位计相连，并通过与数字电位计连接的逆变器来控制背光灯的亮度。
工作原理如图2所示，以监测温度和亮度为例，当系统上电开始工作时，首先进行系统的初始化，然后读取由温度传感器读取到的温度参数、亮度传感器检测到的外界亮度参数以及电流监控单元4检测到的电流大小，经模数转换器2转换为数字信号后输入微控制器1，微控制器1通过一定的控制算法对采集的温度、亮度、电流数据与保存在参数保存单元3EEPROM中的数据进行运算比较，若在正常范围内，则间隔一定时间后进行下一轮检测，若超出正常范围则通过控制执行单元5控制一些开关器件实现对各个部件如散热风扇、半导体加热模块等的控制来改变所监控部件的工作状态，直至环境参数重新达到正常范围。
其中，对于电流的监控则是通过电流监控单元4输入到模数转换器2中的信号来判断电流的大小，从而了解电路的工作状态，如果电流超过正常范围，则通过控制执行单元5把电路断开，防止电流过大造成的器件损毁等问题。
对于亮度调节是由安装在面板的光敏电阻采集环境光亮度，经模数转换器2转换为数字信号，微控制器1根据该亮度值通过控制数字电位计来调整输入逆变器的电压，控制逆变器输出电流，从而控制背光灯的亮度，最终达到调整显示器的亮度的目的。
如图3所示的温度控制流程示意图，微控制器1首先读取保存在参数保存单元3EEPROM中的数据，然后通过控制模数转换器2把温度传感器采集到的图象处理芯片温度、液晶屏温度、主控板温度等转换成数字信号，并将每次采集的温度值与程序中设定的正常温度范围进行比较，若在正常温度范围内，将继续进行下一步检测，直到结束此次温度循检过程；若任一次循检中检测到温度超出正常温度范围，程序将跳转到高温判断，通过比较确定此次超出正常温度范围的是温度过高还是温度过低，如果温度过高，程序将进行散热处理，如果是温度过低，程序将进行加热处理。
当本实用新型的环境监控系统通过串口与微机连接时，在上位机软件控制下，该系统可以向上位机软件发送当时检测到的环境参数及各个部件的工作状态。用户可以通过上位机软件在线修改环境监控系统中保存在EEPROM中的参数，并且可以把监测到的数据保存在数据库中，以方便日后查询。
如图4所示具体实施例的电路原理图，图中R18、R20为热敏电阻，热敏电阻型号为TCT3GH103H410，它们一端通过10K电阻接工作电源，一端接地，并分别连接到模数转换器AD7997的7，8脚。J13为光敏电阻接口，光敏电阻采用NSL-6110，其一端接地，一端通过10K电阻接工作电源，光敏电阻输出模拟电压信号接到AD7997的10脚。电流检测器采用ZXCT1022，电路图上的U4、U9、U12、U14所示，其4脚接电源，2脚接地，3脚输出，分别接到AD7997的11~14脚。AD7997将输入的模拟电压信号转换成数字信号，数字信号输入到微控制器U7的P0端口。微控制器1U7作为中心控制器采用P89C668，其第44脚接工作电源，22脚接地，20脚和21脚接晶振Y1，电容C7第一端接Y1晶振第一端，电容C7第二端接地；电容C8第一端接Y1晶振第二端，电容C8第二端接地。微控制器U7的P1.0～P1.7为控制信号输出端，所有的输出控制信号经由反向电路进行反向后控制开关管BTS442的开断，通过开关管的开断控制执行部件的运行状况。微控制器1U7的11和13脚为串行通讯端口，分别连接串行通讯接口J176的2端和3端。
权利要求1.一种计算机工作环境监控装置，其特征在于该装置包括微控制器(1)、模数转换器(2)、参数保存单元(3)、电流监控单元(4)、控制执行单元(5)、传感器单元(6)；用来控制各个单元完成相应工作的微控制器(1)由Flash型单片机及外围电路组成，通过I2C总线与模数转换器(2)、参数保存单元(3)相连，通过反相器与控制执行单元(5)相连；用来完成输入的模拟信号到数字信号转换的模数转换器(2)与电流监控单元(4)、传感器单元(6)相连，并通过I2C总线与微控制器(1)连接；通过总线读写控制实现参数存取的参数保存单元(3)通过I2C总线与微控制器(1)连接；用来把检测到的电流变化转化为模拟信号输入到模数转换器(2)处理的电流监控单元(4)与模数转换器(2)通过去耦电路相连；控制执行单元(5)由电源开关及外部电路组成，通过反相器与微控制器(1)相连；用来检测环境参数的传感器单元(6)与模数转换器(2)相连。
2.根据权利要求1所述的计算机工作环境监控装置，其特征在于所述计算机工作环境监控装置进一步包括采用串行通讯方式、能与上位机程序进行通信的通讯处理单元(7)，且通过串行收发器与微控制器(1)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种计算机工作环境监控装置，该装置包括微控制器、模数转换器、参数保存单元、电流监控单元、控制执行单元、传感器单元；微控制器由Flash型单片机及外围电路组成，通过I2C总线与模数转换器、参数保存单元相连，通过反相器与控制执行单元相连；模数转换器与电流监控单元、传感器单元相连，并通过I2C总线与微控制器连接；参数保存单元通过I2C总线与微控制器连接；电流监控单元由ZXCT1002及外部电路组成，与模数转换器通过去耦电路相连；控制执行单元由电源开关及外部电路组成，通过反相器与微控制器相连；传感器单元与模数转换器相连。本实用新型采用更准确的检测手段，以更灵活的方式设置环境参数，并可在线修改各种参数、能保存实时检测数据。
文档编号G06F11/30GK2789837SQ20052005025
公开日2006年6月21日 申请日期2005年2月3日 优先权日2005年2月3日
发明者胡元刚, 夏显忠, 潘旭亮, 戴侃, 刘志德, 胡彬 申请人:长沙湘计海盾科技有限公司, 湖南计算机股份有限公司