专利名称：智能型风扇检测控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域中风扇状态的检测技术，尤其是一种智能型风扇检测控制仪。
背景技术：
在电子技术领域中往往是通过各种各样的风扇对电子设备进行风冷降温，尤其是随着各种电子设备集成度的提高及功率的加强，风扇的使用密度及使用时间也大为提高。在一台大功率网络通信设备上，就有可能同时设置多台风扇不分昼夜地同时对设备进行降温保护。但是，多个风扇持续的高速转动会产生噪音增加及设备防尘难度的增加，而且风扇使用寿命也会受到严重影响。
现有技术中往往采用调节风扇转速的方法来解决上述问题，这就需要首先对风扇的转速进行及时准确的检测。但是，对风扇的状态进行检测时常常会受到检测设备中CPU的通用I/O个数的限制，不能同时对多个风扇进行检测。而且对采用脉宽调制(PWM)方式控制转速的风扇一直没有适合的检测装置，采用现有检测装置对其进行检测时又常会出现风扇内部电路的短时间断电现象，造成监视信号异常。
发明内容
本实用新型的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种智能型风扇检测控制仪，该检测控制仪具有检测效率高、性能全面等特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是智能型风扇检测控制仪，主要由风扇检测接口Jn、隔离模块、PWM驱动模块、单片机U1、U2、切换控制模块、显示模块、数据端口和报警模块构成，单片机U1分别与切换控制模块、报警模块、显示模块及数据端口相接，若干风扇检测接口Jn分别通过隔离模块与切换控制模块相接，若干风扇检测接口Jn还通过PWM驱动模块与单片机U2相接。
通过单片机程序控制，本实用新型的智能型风扇检测控制仪可以实现以下工作(以风扇检测接口J1-J4分别接入风扇FAN1、FAN2、FAN3、FAN4为例说明)
加电启动后，所有检测风扇同时启动，系统延时30秒，等待风扇进入稳速工作状态。首先指示检测FAN1，维持检测时间30秒，并实时显示转速，超标准的报警提示；然后切换指示检测FAN2，维持检测时间30秒，并实时显示转速，超标准的报警提示；然后切换指示检测FAN3，依次在FAN1---FAN2---FAN3---FAN4---FAN1间循环测试。
本实用新型的智能型风扇检测控制仪和现有技术相比，具有以下突出的有益效果
(1)选用不同的风扇检测接口，可以使该控制仪兼容支持3Pin和4Pin直流风扇。
(2)持PWM调速功能测试，实时显示转速变化。
(3)通过U1预留端口，可扩充多达127个检测接口，提高检测效率。
(4)每次加电开机时，由U1内软件程序自动检测风扇是否接入，并记录接入风扇的端口，使控制仪可以只在有接入风扇的端口循环测试。
(5)支持SPI读入接口和设备，数据端口可采用USB-A型插座，数据存放借助USB U盘的形式，便于更换和修改。控制仪根据待检测的风扇型号，读入待测试风扇的转速上、下限数据作为检测标准，当被检测的风扇转速不在此范围内时，设备报警提示。
附图1是智能型风扇检测控制仪的电路原理框附图2是图1所示检测控制仪一种实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
参照说明书附图对本实用新型的智能型风扇检测控制仪作以下详细地说明。(以同时检测4个电扇为例)
如附图1所示，本实用新型的智能型风扇检测控制仪，其结构由风扇检测接口Jn、隔离模块、PWM驱动模块、单片机U1、U2、切换控制模块、显示模块、数据端口和报警模块构成，单片机U1分别与切换控制模块、报警模块、显示模块及数据端口相接，若干风扇检测接口Jn分别通过隔离模块与切换控制模块相接，若干风扇检测接口Jn还通过PWM驱动模块与单片机U2相接。
其中，显示模块由显示驱动和四位数码管DS组成。
如附图2所示，单片机U1可选用89C51型单片机，U2选用2051型单片机；风扇检测接口Jn可根据接入风扇的不同分别选用支持3Pin和4Pin直流风扇的检测接口；隔离模块主要由PC817光电隔离芯片等元件构成；PWM驱动模块主要包括集成电路U5(74LS244)、三极管Q1、Q2、电源切换控制3PW和4PW；切换控制模块主要包括集成电路U6(74LS153)；显示驱动主要包括集成电路U4(74LS164)；数据端口采用USB-A型插座；报警模块主要包括集成电路U3(74LS139)、二极管D1-D4、三极管Q3等。
以具体实施例对其工作过程详述如下
利用U1单片机的T0、T1的定时计数器功能，来完成对输入的风扇转速信号的计数，计数的结果通过四位数码管显示出来。
通过使用软件来模拟SPI的操作，通过数据端口读取待检测风扇的标准数据，并在数码管上显示出来。
检测过程中，判断风扇转速是否在标准数据范围内，如不在标准范围，报警提示。
对于3Pin风扇调速，由3PW开关控制其使能。采用调整风扇工作电压的方式，由U2提供驱动调整信号，通过Q1、Q2及相关电路，控制风扇工作电压，从而达到调整风扇转速的目的。
对于4Pin风扇调速，由4PW开关控制其使能。由于4Pin风扇支持PWM功能，故采用PWM调整方式，由U2提供PWM驱动调整信号，通过U5驱动，控制风扇转速变化，从而达到调整风扇转速的目的。
在软件程序的控制下，可实现多种PWM工作方式，达到多风扇检测的目的。如控制风扇全速、低速、低速和全速往复转换或渐进控制等。实际应用场合，风扇运转是渐进运转，使用U2作为控机来控制PWM数据，经过驱动后，向多个风扇同时传送数据。
正常检测状态，PWM开关无效，风扇PWM输入端悬空，工作在全速状态，报警开关有效。PWM开关闭合，风扇PWM输入端使能，工作在PWM控制状态，报警开关无效。
为了简化电路设计，提高控制仪的可靠性，采用SPI串行总线的特征和时序，利用单片机U1上I/O口和软件设计程序实现SPI串行总线接口形式。
由于选用的单片机U1不带SPI串行总线接口，所以使用软件来模拟SPI的操作，包括串行时钟、数据输入和数据输出。通过数据端口读出待检测的风扇型性能指标，如果读取成功，显示预置参数，并将风扇参数放置预定存储单元，作为程序检测判断标准；如果读取失败，显示预置参数为0，并关闭报警功能。
下面是利用单片机控制实现风扇转速计算的C语言程序
while(1)/*主循环程序*/ { if(flag==1)/*1S时间到标志*/ { flag=0; /*清1S时间到标志*/ x=count T0*65536+TH0*256+TL0;/*计算单位时间风扇转速*/ for(i=0;i＜4;i++)/*初始化临时数组，用于存放待显示的转速*/ { temp[i]=O; } i=0; while(x/10)/*转换十进制显示各位*/ { temp[i]=x%10; x=x/10; i++; } temp[i]=x;<!-- SIPO <DP n="4"> --><dp n="d4"/> for(i=0;i＜4;i++)/*放入显示缓冲区*/ { dispbuf[i]=temp[i]; } timecount=0; /*计时器全部清零*/ T0count=0; TH0=0; TL0=0； TR0=1; } }
本实用新型的智能型风扇检测控制仪其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1、智能型风扇检测控制仪，其特征在于该控制仪主要由风扇检测接口Jn、隔离模块、PWM驱动模块、单片机U1、U2、切换控制模块、显示模块、数据端口和报警模块构成，单片机U1分别与切换控制模块、报警模块、显示模块及数据端口相接，若干风扇检测接口Jn分别通过隔离模块与切换控制模块相接，若干风扇检测接口Jn还通过PWM驱动模块与单片机U2相接。
专利摘要本实用新型公开了智能型风扇检测控制仪，属于电子技术领域中风扇状态的检测技术，其结构主要由风扇检测接口Jn、隔离模块、PWM驱动模块、单片机U1、U2、切换控制模块、显示模块、数据端口和报警模块构成，单片机U1分别与切换控制模块、报警模块、显示模块及数据端口相接，若干风扇检测接口Jn分别通过隔离模块与切换控制模块相接，若干风扇检测接口Jn还通过PWM驱动模块与单片机U2相接。与现有技术相比，本实用新型的智能型风扇检测控制仪具有检测效率高、性能全面等特点，具有很好的推广应用价值。
文档编号G01P1/00GK2852216SQ20052012421
公开日2006年12月27日 申请日期2005年11月9日 优先权日2005年11月9日
发明者刘凤辉, 魏洁, 滕学军 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司