POPPUR爱换

标题: 自制四路风扇温控调速器（已经有样机，更新安装效果） [打印本页]

作者: big-eblis 时间: 2009-5-22 20:53
标题: 自制四路风扇温控调速器（已经有样机，更新安装效果）
本帖最后由 big-eblis 于 2009-6-4 20:03 编辑

功能如下：
1、含有4路温度探头，可以驱动4只三线风扇，兼容四线风扇与二线风扇（使用二线风扇无转速显示）；
2、每只风扇的驱动占空比受对应通道的温度探头控制，默认起始加速温度40℃，加速系数2。修改范围：起始温度30～70℃，系数0～10，这些参数对PWM占空比的影响方式为：当前温度t1、起始温度t2，系数a、原始占空比kp、输出占空比op，则有：op=(t1-t2)×a+kp；
3、可以省略某些不需要温控功能的风扇对应通道的温度传感器，这时风扇只会按照起始转速运行；
4、每通道的基本占空比均可以通过面板按键自行设置，最低30％，最高100％，加速规范不变；
5、每通道均有转速显示，精度10RPM；
6、每通道均有不可关闭的超温报警，设定范围50～150℃；
7、每通道均有可以自行选择是否启用的停转报警（使用非测速风扇需要禁用停转报警），报警时可以按键关闭。

开始接受预定，前三名有鄙人手工打造的铝固定架付送，后面的就没了。
每通道显示名都可以提出自己的要求来定制，默认是CPU/GPU/POWER/SYSTEM，每通道的显示名不能超过8个西文字符。
暂定价格200，包括主板一块，温度探头四只，安装尺寸图纸一份，使用说明一份。目前只有四套的元件。
有意者在这里跟贴说明即可。

[attach]1061286[/attach]

[attach]1061285[/attach]

[attach]1061284[/attach]

今天手工做了一个面板，划痕N多。。。。

[attach]1061727[/attach]

装上机箱附带的光驱固定塑料件

[attach]1061729[/attach]

[attach]1061730[/attach]

推入机箱

[attach]1061731[/attach]

[attach]1061728[/attach]

开机试验，还蛮漂亮的

[attach]1061732[/attach]

使用说明已经完成，有需要了解功能的留下邮箱我发过来。

作者: big-eblis 时间: 2009-5-22 20:54
这个只是评估板，主程序已经调试完成，就等设计正式PCB并去工厂定做了

作者: k319 时间: 2009-5-22 20:59
恩很不错啊

作者: hehehe21 时间: 2009-5-22 21:13
不错，帮顶

作者: freezee 时间: 2009-5-22 21:14
好东西啊，LZ要是能弄个详细的制作教程那就更好了～

作者: lionelmax 时间: 2009-5-22 21:45
好东西希望快些有产品我们有的用就好了

作者: dawensger 时间: 2009-5-22 21:53
不错~~~支持一下，如有成品PM一下

作者: big-eblis 时间: 2009-5-22 23:48
晚上完善了控制程序，加入了通道显示等，对未连接的温度传感器与风扇有了更理想的显示。
明天可以把第一版的PCB画起来了

作者: big-eblis 时间: 2009-5-22 23:51
制作教程，比较麻烦，因为这个玩意不是焊好就能用的，需要写入固件才行。
而这种廉价MCU只支持串口写入，貌似现在的机器串口不多见了哦。。。。。。。。

作者: 汕头之星 时间: 2009-5-23 08:55
支持了，楼主技术真好！

作者: jxloveyc 时间: 2009-5-23 10:26
看看谢谢楼主分享

作者: yooyea 时间: 2009-5-23 10:59
看看谢谢楼主分享

作者: zhangmeng 时间: 2009-5-23 11:39
赞一个，佩服兄弟啊，同事鄙视我这种只会想不会做的人

作者: crique 时间: 2009-5-23 12:27
这个真不错,希望到时候出产品

作者: xswak47 时间: 2009-5-23 12:42
希望能够量产那就订一个

作者: big-eblis 时间: 2009-5-23 13:04
本帖最后由 big-eblis 于 2009-5-23 13:24 编辑

成品可能只会以裸板的形式出售，大致的设计方向是做成光驱面板那么大的一块板子，正面是LCD显示屏与按键，反面提供一个大四D电源插座，四个三针风扇插座，四个三针温度探头插座，温度探头随板提供一个。
顺便说一下这种调速器的缺点：抖动！PWM调速的固有缺陷，在风扇没有全速运行时，会出现轻微的抖动，但是它有个很强悍的优点就是能把风扇转速调整到200～300RPM都不停哦。
另外，对控制曲线有特殊要求的可以提供定制固件的服务，想要在LCD上显示自己的ID啥的也没问题哦。

作者: liling99 时间: 2009-5-23 16:01
好东西，能否完全关闭一路风扇。出来了大概价位在多少米，便宜的话可考虑入一个。

作者: 与佛共舞 时间: 2009-5-23 18:48
牛人多啊。。。。。顶一个

作者: k319 时间: 2009-5-23 19:50
这个很yy啊不知道成品量产的时候多少米

作者: wangkingd 时间: 2009-5-23 19:58
希望快些有产品我们有的用

作者: zdpfat 时间: 2009-5-23 20:10
STC的51么？呵呵。前一阵子准备用AVR搞一个这个东西，一直太忙耽搁起来了。在LZ的激励下，决定重拾这个计划，呵呵。液晶是OLED的12832？

作者: zdpfat 时间: 2009-5-23 20:13
抖动的问题，可以搞一个电容积分+单管搞定的吧，呵呵。虽然死区问题确实比较烦……

作者: big-eblis 时间: 2009-5-23 23:25
本帖最后由 big-eblis 于 2009-5-23 23:33 编辑

需要能完全关闭风扇的话，非常简单，去除最低占空比30％的限制即可。占空比为0自然就停了。

MCU的确是STC的C51，发现这个片子的运算能力还是弱了，同时对四路风扇进行16位转速计算（显示最高9990RPM）的话，LCM的驱动会出现问题。而如果改用8位计算，即最高转速2550RPM的话，就没这个问题了。
考虑换更高主频的晶体试试会不会好转。

作者: zdpfat 时间: 2009-5-23 23:54
有个想法：PWM控速抖动是无法避免的，利用PWM调宽，阻容积分做简单的DA控制。通过控制TIP32C这类大功率管子的电流来调节风扇转速。更可以利用测速或者温度探头反馈来做闭环，这样控制稳定效果会好很多。

作者: zdpfat 时间: 2009-5-23 23:57
4路16位运算，从我个人的经验来看，51进行处理是没有什么问题的。可能LZ需要查一下程序里是不是有误中断导致运算出错的现象。
另外，想请教LZ测速是通过什么手段实现的？脉冲捕获还是计数器？

作者: wgsmogui 时间: 2009-5-24 00:28
我很感兴趣啊，教教我可以不？
是51单片机做到的吗？用的什么开发板？

作者: jxloveyc 时间: 2009-5-24 00:35
牛人啊顶一下~~~~~~

作者: big-eblis 时间: 2009-5-24 00:42
本帖最后由 big-eblis 于 2009-5-24 00:47 编辑

1、用PWM做D/A调电流的方式进行调速，我觉得不好。这样调整管的发热会很厉害－特别是转速调整的比较低的时候，效率很低，很多功率都用来发热了。同时这种调速方式对调整管要求也比较高。而纯PWM调速，调速管弄颗2A的就完全够用了，也不需要考虑发热的问题；
2、4路16位计算是没有问题，问题的关键在于，测速我用的是中断法，即转速脉冲触发中断进行计数，然后用定时器产生一个阀门脉冲来取样。以3S为周期则取样一次获得的数正好对应单位10RPM的转速。这个办法的优点是不用像测周期那样需要进行复杂运算，但是如果要显示2550RPM以上的转速，则计数器必须是16位的。我在中断中用算法通过使用两个寄存器实现16位计数后，LCM驱动就会出现跑飞的情况，这时按键与温控都在工作，但是LCM无显示，即使有也是乱码。经调试发现，只要中断消耗的机器周期超过2个，就可能出现这个毛病，哪怕你消耗机器周期的语句只是NOP都不行
明天有空要好好检查下程序。

作者: big-eblis 时间: 2009-5-24 00:46
关于测速，你有什么好的思路？如果用计算每个脉冲的周期来实现测速，程序开销如何？好像必须进行浮点计算吧？C51做这个会不会很吃力？说实话我还没这样做过呢。
毕竟只是业余选手，水平有限。。。。。

作者: big-eblis 时间: 2009-5-24 00:50
突然发现我忘记在中断保护现场了，难怪LCM驱动会跑飞。汗死！
竟然犯了如此低级错误

作者: big-eblis 时间: 2009-5-24 01:10
哈哈，搞定了
目前实现的功能如下：
1、四路PWM调速，从30％到100％线性调整；
2、四路转速测试，精度10RPM，最高9990RPM；
3、四路温度测试，精度1℃，最高150℃；
4、每路风扇的转速受两个参数控制：
1）通过按键设定的基本占空比kp，默认40％，可以在30％～100％之间调整。这个参数会自动记忆，每次开机会载入上次设定的数值，无需重复设定。
2）对应通道的温度值t。
获得以上参数后，经过如下运算得到最终驱动占空比：p=(t-40)×2+kp。即温度超过40℃后，每增加一度，占空比提高2％。
5、无需自动温控的风扇，将对应的温度传感器拆除即可。程序会使用你手工设定的参数来驱动风扇；
6、可以驱动2、3、4线风扇，设计每路最大可带12V2A的风扇。

评估板照片：

[attach]1055490[/attach]

作者: zdpfat 时间: 2009-5-24 10:33
恭喜楼主调试成功~你的PWM载波频率是多少？我有机会问问奇宏的兄弟PWM调速最佳参数应该怎么搞。有点手痒了，呵呵。还有测温是用的10K的热敏电阻么？需不需要校准？

作者: 村里的老和尚 时间: 2009-5-24 10:37
好东西希望快些有产品我们有的用

作者: zhangmeng 时间: 2009-5-24 12:19
还是技术贴里牛人多啊，学习了。

作者: mike_fish 时间: 2009-5-24 12:42
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: big-eblis 时间: 2009-5-24 13:26

恭喜楼主调试成功~你的PWM载波频率是多少？我有机会问问奇宏的兄弟PWM调速最佳参数应该怎么搞。有点手痒了，呵呵。还有测温是用的10K的热敏电阻么？需不需要校准？
zdpfat 发表于 2009-5-24 10:33

PWM频率有11、15、20、30Hz可以选择，目前我用15的，调速性能最好，接近线性。30的抖动最小，但是调速性能一般，要把占空比降低很多转速才能有较明显的下降。
测温用DS18B20，数字温度传感器。C51这种片内无A/D的MCU用热敏电阻测温的话还要外接A/D芯片，很麻烦不说，还要校准。不过1820比较贵就是了（10元一个的零售价）

作者: dgccieing 时间: 2009-5-24 13:53
非常好的技术文章，仔细学习一下。

作者: 火鸟MOD工作室 时间: 2009-5-24 18:33
这个不错顶

作者: big-eblis 时间: 2009-5-25 01:53
PCB设计的差不多鸟，放个效果图来看看

[attach]1056099[/attach]

作者: zdpfat 时间: 2009-5-25 23:36
30HZ的PWM载波频率，太低了吧，呵呵~低速时抖动很明显的~

作者: big-eblis 时间: 2009-5-25 23:38
软件硬件都全部设计完成了，就等工厂制造了
功能上除了前面说的那些，还追加了可以选用的风扇停转报警，另外风扇发生短路等过流情况时，不会损坏任何元件，电路会自动保护，并用红色指示灯显示是哪一路短路了。此时其它三路依然能正常工作！

作者: zdpfat 时间: 2009-5-25 23:40
变频器驱动交流电机，最高一般可以设到400HZ。对了，LZ的液晶是什么型号？12832？有没有好的SPI接口的LCM推荐下呢？

作者: big-eblis 时间: 2009-5-25 23:56
变频器带交流电机与PWM调速是两个完全不同的概念，PWM频率放到400去带直流电机，调速性能会差的离谱。
液晶是2002，并口的
SPI接口的LCM我很少用，不好推荐

作者: 多多非非 时间: 2009-5-26 12:01
做出来了没有用s52的小封装ic吧可以直接用10多块的isp下载线烧录很方便

作者: big-eblis 时间: 2009-5-26 22:14
REV1.0版本的控制固件今天完成了，写了1K多行汇编@_@！
在评估板上试用感觉良好。实现的功能有：
1、含有4路温度探头，可以驱动4只12V2A风扇。如果改用更大规格的保险则可以支持更高电流的风扇。驱动管是30A规格的；
2、每只风扇的转速受对应通道的温度探头控制，控制规则可以通过同时按住上下键进入设定菜单进行设置。设定范围：起始温度30～70℃，加速系数0～10倍。当加速系数设置为0则不会进行加速，而当占空比被设置为0时，加速系数会自动设置为100并无法修改。默认的控制规则为起始温度40℃，加速系数2倍。即40℃开始加速，每升高1℃占空比加2％；
3、可以省略某些不需要温控功能的风扇对应通道的温度传感器，这时风扇只会按照起始转速运行，同时该通道的加速规范设定菜单将无法进入；
4、每通道的默认占空比均可以通过面板按键自行设置，最低30％，最高100％。占空比被设置到低于30％时，自动变为0％，风扇停转。而当占空比为0％时按加键则自动变成70％；
5、占空比被设置为0％时该通道的自动温控功能变为风扇开关。即温度低于设定值5℃则停转，高于设定值则全速运行；
6、每通道有一个报警使能跳线，当该针跳线插上，则该通道风扇出现非正常停转时，控制器将会报警。报警时固定显示故障风扇通道状态，你可以通过设定占空比为0％来关闭报警并恢复轮询显示。这是为了方便非关键风扇损坏不需要马上处理时，可以继续使用机器而设置的。

目前这个固件，能够使用户可以自如的设定想要的风扇控制曲线，以配合不同特性的风扇获得最好的静音与散热平衡。自我感觉很不错。
最初的成品板最快下周完成。

作者: crescent 时间: 2009-5-27 12:37
不错等LZ出产品了买两个

作者: jaron05447 时间: 2009-5-27 13:15

赞一个，佩服兄弟啊，同事鄙视我这种只会想不会做的人
zhangmeng 发表于 2009-5-23 11:39

我真的怀疑你是不是就是我啊？

作者: alex1986 时间: 2009-5-27 13:49
看看谢谢楼主分享

作者: NlelKey 时间: 2009-5-27 15:11
强的一塌糊涂啊！

作者: dawensger 时间: 2009-5-27 16:51
再来顶顶LZ~~~~

作者: messia 时间: 2009-5-27 18:32
关注，很期待LZ的面板问世~

作者: 木独猪 时间: 2009-5-27 20:23
除了等楼主量产,更关心的是价钱问题~

作者: jinji 时间: 2009-5-27 22:13
就怕,一出市场就马上有工厂跟着做你的东西了.

作者: big-eblis 时间: 2009-5-27 22:42
本帖最后由 big-eblis 于 2009-5-27 22:44 编辑

可能吧，没什么高技术含量的东西。控制固件并不难写－我用了4天时间搞定的。
目前更新到REV1.1了，加入了温度报警功能。同样，也是四路报警温度都可以自行设定的。
不过温度报警不能被关闭，我认为既然到了超温警报的地步，那么还是老老实实的关机吧！

如果觉得烦人可以把超温报警温度设定到150℃，最低50℃，默认值120℃。

作者: zchu 时间: 2009-5-27 23:28
不错呀！是做成光驱位四路的吗？成品几时出？

作者: big-eblis 时间: 2009-5-27 23:32
这是个人DIY之作，期待由市售品那样完整外壳啥的，买来就能装上用的，不用指望了
最多以成品板的方式出售，怎么固定、面板怎么搞，需要自己DIY解决啊

作者: big-eblis 时间: 2009-5-28 22:27
本帖最后由 big-eblis 于 2009-5-29 01:29 编辑

今天修改了PWM控制参数，震动与噪音有所改善。实测可以把一只急冻酷凌的12cm风扇调节到300RPM左右稳定运转（这只风扇全速1000RPM左右）。这还是我限制了最低占空比到30％的结果，如果限制放到20％估计还能低，只不过那么低的转速没什么用处罢了。
设置菜单与按键驱动也修改了参数，手感更好，设定更方便。
等PCB中。。。。。。。。。。。。。。。。

作者: mauyuk 时间: 2009-5-28 22:45
等你的套件自己动手焊！！！

作者: liking6301 时间: 2009-5-29 22:46
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: big-eblis 时间: 2009-5-30 11:11
今天设计了面板（透明亚克力数控切割）与安装架（钢板折弯成型）图纸，不过后者还不知道能放哪里去加工。。。。。。。。。。

作者: ley108 时间: 2009-5-30 14:11
什么时候上市开卖呀？

作者: big-eblis 时间: 2009-5-30 15:05
还在等PCB厂交货
另外安装支架还没找到地方做
面板则也要明天才有可能拿到样板

作者: big-eblis 时间: 2009-5-30 15:06
当然，这些玩意能自行解决的，只买PCB成品的，那就很快了

作者: 孤影凭阑 时间: 2009-5-30 15:55
太专业了....

作者: zypcwj 时间: 2009-5-30 16:19
极度期待，一定要搞个透明的亚力克面板，XD们可以自己DIY颜色，另外GZ的团购一定要搞，价格150以内可以接受

作者: 36w008 时间: 2009-5-30 19:17
支持ls。。。。。。。。。。。。。

作者: liking6301 时间: 2009-5-30 20:11
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: big-eblis 时间: 2009-5-30 20:32
是我
最近改玩台机了
对风扇的控制不满意
所以有了这个

作者: big-eblis 时间: 2009-5-31 22:02
今天优化了算法，四路温度可以同时读取不再需要依次进行，读取时间缩短到了只要原来的1/4
加入了各通道名称显示，不再是显示"CHX"的方式，而是显示"CPU""GPU"等名称，更直观方便
优化后的程序编译结果由原本的8.2K缩小到现在的7.3K，对转速的测量更稳定。风扇超低速运行（300RPM以下)时的抖动更小。

作者: ley108 时间: 2009-5-31 22:11
等实物~~~~到时弄个团购，嘿嘿

作者: lgart 时间: 2009-6-1 10:29
这个要收藏一下

作者: k319 时间: 2009-6-1 15:12
很不错的后期改造支持下

作者: zacgs 时间: 2009-6-1 15:18
真是技术达人
虽然也是学的电气自动化，但是完全混过去了，后悔啊
期待有裸版出售，弄回来在机箱上改造的余地更大，

作者: BAIWEI1942 时间: 2009-6-1 18:46
不错！可以的论坛上搞个团

作者: big-eblis 时间: 2009-6-1 20:49

真是技术达人
虽然也是学的电气自动化，但是完全混过去了，后悔啊
期待有裸版出售，弄回来在机箱上改造的余地更大，
zacgs 发表于 2009-6-1 15:18

估计只能出裸板了。固定架子和面板现在都没找到肯接单的地方。

作者: jiangfannew 时间: 2009-6-1 21:15
强，搞的不错

作者: wangchunboss 时间: 2009-6-1 22:36
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: liking6301 时间: 2009-6-1 23:06
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: zchu 时间: 2009-6-1 23:16
看图显示屏有点小，换个大点的显示屏吧！做成四路温度、四路风扇转速同时显示。

作者: big-eblis 时间: 2009-6-1 23:22
换大屏幕就不能放在一个光驱位了。
另外这个不需要非得使用PWM风扇的，普通风扇就可以在这上面很好的调速了。

作者: ktd007 时间: 2009-6-2 09:46
我想问下,风扇的测速是怎么做的,我在示波器上观察风扇输出的转速脉冲电平非常低,信号很微弱啊.

作者: gongxu927 时间: 2009-6-2 10:24
这个很是厉害

作者: big-eblis 时间: 2009-6-2 23:39
今天收到了定制的空PCB，晚上焊了一个样机，测试发现四路测温略有问题，调整时序中。

样机照片
正面：

[attach]1061272[/attach]

背面

[attach]1061271[/attach]

安装到手工制造的铝支架上：

[attach]1061270[/attach]

由于支架没有找到加工地点，因此只有我手工制造的3个铝支架了，拿来送给头三名买家。
而面板，还在寻找加工点中。
这个东西最大的可能就是出裸板了。初步定价在200左右。包括四支温度传感器，主板一块，使用与安装说明一份。

作者: big-eblis 时间: 2009-6-2 23:55
不过务必注意的是，选用的测温探头体积较大（直径4.5mm，长4.5mm）并且无法换用小体积的，因此探头只能用胶粘的方式固定在被测物体的表面，测得的温度会偏低。好在调速规则可以完全由用户自己设定，因此测温偏低问题不是很大。

作者: ley108 时间: 2009-6-3 15:07

200的价格，很有些贵了呀~~~

作者: crescent 时间: 2009-6-3 15:48
这价钱是比想象的高了些...

作者: big-eblis 时间: 2009-6-3 16:48
零件都是零售价买的，所以很贵啊！制作五套我前前后后花了快1K了。

作者: zacgs 时间: 2009-6-3 18:54
等LZ量产后降价,零售价买零件的确成本不低,但大部分人都只能用量产型的吉姆,试做型的高达不是每个人都开得起的..

作者: big-eblis 时间: 2009-6-3 19:41
估计不会量产，找不到门路
有这方面渠道的联系我啊

作者: camala 时间: 2009-6-3 22:33
虽然性价比不高,但考虑到非量产的原因,200的价格在可以接受的范围!建议贴个液晶通电的照片和公布保修及升级的细节(增加性价比),另外pm购买连接,定一套先.

作者: big-eblis 时间: 2009-6-3 22:58
详细使用说明正在编写，会做成PPT发布在这里
至于PM，我没有这个权限哦。。。。。。

作者: titan369369 时间: 2009-6-3 22:59
这个绝对是DIY高人了。。。。

作者: camala 时间: 2009-6-3 23:48
楼主在游侠pm我吧

作者: big-eblis 时间: 2009-6-4 01:03
ID一样的？

作者: 大嘴的音乐 时间: 2009-6-4 08:17
YY啊!!!!!!!

作者: camala 时间: 2009-6-4 13:40

ID一样的？
big-eblis 发表于 2009-6-4 01:03

ID一样的!

作者: big-eblis 时间: 2009-6-4 16:28
今天把固件升级到REV2.0了，改成四通道并行显示温度与转速，但是不再有物理量单位显示。
设置菜单也做了大调整。

作者: big-eblis 时间: 2009-6-4 20:04
使用说明写好了，大大超过论坛附件容量限制
有需要了解功能的，留下邮箱地址，我发给你。

作者: milk27 时间: 2009-6-5 15:00
看看牛人牛物

作者: among 时间: 2009-6-6 01:25
有意思，我很喜欢这种东西
lz请发一份说明给我，ylmcool@hotmail.com
另有个建议，可以选用那种薄片的温度探头哦，大概5mm长，用胶带可以很轻松的粘贴到cpu核心附近

欢迎光临 POPPUR爱换 (https://we.poppur.com/)