Kontrolluesi i ventilatorit i drejtuar nga CPU & GPU: 6 hapa (me fotografi)

2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-13 06:58

Kohët e fundit kam azhurnuar kartën time grafike. Modeli i ri GPU ka TDP më të lartë se CPU -ja ime dhe një GPU e vjetër, kështu që unë gjithashtu doja të instaloja tifozë shtesë të rasteve. Fatkeqësisht, MOBO ime ka vetëm 3 lidhje tifozësh me kontroll të shpejtësisë, dhe ato mund të lidhen vetëm me temperaturën e CPU ose chipset. Vendosa ta rregulloj këtë, duke projektuar kontrolluesin tim të tifozëve të kompjuterit tim që lexon shpejtësinë RPM të tifozëve tashmë të instaluar (të dy ata të lidhur me MOBO dhe të nxitur nga temperatura e CPU dhe ato që ftohin GPU) dhe ka dy kanale dalëse. Kanali A përdor shpejtësinë e tifozëve të lidhur me temperaturën e CPU dhe GPU për të drejtuar tifozët e daljes me 3 kunja me shpejtësi të ndryshueshme. Kanali B ndjen vetëm shpejtësinë e tifozëve të GPU dhe qarku i tij i daljes përdor transistor shtesë që lejon arritjen e shpejtësive më të ulëta të tifozëve të nxitur nga ai (funksionon mirë me kartën grafike gjysmë-pasive).

Leximi i shpejtësisë së tifozëve të tjerë sipas mendimit tim është më i lehtë dhe më i lirë sesa instalimi i sondave të temperaturës shtesë pranë procesorëve të mbuluar me ngrohje (në thelb kërkon lidhjen e telit të shpejtësisë së tifozëve direkt me një kunj të mikrokontrolluesit).

Disa nga metodat e kontrollit të shpejtësisë së ventilatorit janë përshkruar këtu. Vendosa të përdor PWM me frekuencë të ulët, por me pak modifikime në metodën e përshkruar në artikull. Së pari, çdo kanal ka 6 dioda të lidhura në seri, të cilat mund të përdoren për të zvogëluar tensionin që fuqizon një tifoz me 4-5V. Në këtë konfigurim, nivelet e tensionit PWM janë ~ 8V - 12V dhe 0V - ~ 8V (nuk janë të disponueshme në Kanalin A) në vend të 0V - 12V. Kjo zvogëlon shumë zhurmën e prodhuar qoftë tifoz. Një truk tjetër që kam përdorur për ta bërë më të heshtur tifozët e kontrolluar në këtë mënyrë përshkruhet këtu. Ky truk kërkon instalimin e qarkut RC midis daljes së mikrokontrolluesit dhe një porte të një MOSFET që kam përdorur për të ndërruar nivelet e tensionit të ventilatorit. Kjo zvogëlon shkallën e prishjes së një sinjali që kontrollon MOSFET -in, nga ana tjetër duke e bërë kërcitjen këndore të ventilatorit gjatë ndryshimit të nivelit të tensionit më pak të spikatur, duke prerë dridhjet dhe goditjet e tensionit.

Furnizimet

Pjesët dhe materialet:

• ATtiny13 ose ATtiny13A në një rast 8-PDIP
• 8 prizë DIP Socket
• 3x Transistor IRF530
• 12x 1N4007 diodë (çdo diodë tjetër 1A me rënie të tensionit rreth 0.7V duhet të funksionojë)
• Kondensator elektrolitik radial 220uF/25V
• Kondensator elektrolitik radial 10uF/16V
• Kondensator disku qeramik 5x 100nF
• Rezistencë 10k 0.25W
• 4x 22k rezistencë 0.25W
• 2x 1k rezistencë 0.25W
• Butoni i kalimit prekës 6x6mm
• Koka me majë mashkullore 2x 2 pin 2.54mm
• Lidhës 4x 3-pin mashkull i ventilatorit (Molex 2510), përndryshe, mund të përdorni tituj të rregullt pin nëse dëshironi (unë e bëra), por atëherë duhet të jeni shumë të kujdesshëm kur lidhni tifozët, dhe lidhëset femra të atyre tifozëve do të jenë bashkangjitur më pak të sigurt
• Lidhës Molex me 4 kunja, strehim femrash/kunja mashkullore (lidhës i fuqisë AMP MATE-N-LOK 1-480424-0), kam përdorur një që ishte pjesë e Molex mashkull në përshtatës 2x SATA femër të bashkuar me ndonjë MOBO të vjetër
• 2x kabllo kërcyes me lidhës femra 2.54mm (ose kuti lidhësish + kunja + tela), ato do të ngjiten në telat e shpejtësisë së ventilatorëve (ose drejtpërdrejt në lidhësit e tyre në PCB)
• tabelë parafjalore (50mm x 70mm, grup 18 x 24 vrima), përndryshe, ju mund të gdhendni vetë tabelën e veshur me bakër dhe të shponi vrima
• disa copa teli
• shirit izolues
• shirit letre alumini (nëse do të lidhni lidhësin në pllakën e pasme të GPU -së, shihni Hapi 5)
• letër

Mjetet:

• prestar diagonale
• pincë
• kaçavidë me teh të sheshtë
• thikë shërbimi
• multimetër
• stacion saldimi
• lidhës
• Programues AVR (programues i pavarur si USBasp ose mund të përdorni ArduinoISP
• kabllot e bukës dhe kërcyesit që do të përdoren për të programuar mikrokontrolluesin jashtë PCB (ose ndonjë mjet tjetër që mund të arrijë këtë qëllim)

Hapi 1: Mohimi i përgjegjësisë

Ndërtimi i kësaj pajisje kërkon përdorimin e mjeteve mesatarisht të rrezikshme dhe mund të shkaktojë dëm ose dëmtim të pronës. Disa nga hapat e kërkuar mund të anulojnë një garanci të pajisjes suaj ose madje ta dëmtojnë atë kur kryhen në mënyrë jo të duhur. Ju krijoni dhe përdorni pajisjen e përshkruar në rrezikun tuaj

Hapi 2: Si funksionon Kontrolli i Tifozëve

Kanali A përdor dy hyrje. Secili prej atyre hyrjeve të Kanalit A ka një nivel të lidhur me të, i quan ato nivele A0 dhe A1. Si parazgjedhje, të dyja këto nivele janë 0. Të dy hyrjet kanë vlera pragu RPM të lidhura me to (3 pragje për hyrje). Kur arrihet pragu i parë, A0 ose A1 rritet në 1, kur i dyti rritet në 2, dhe pragu i tretë vendos një nga nivelet e hyrjes në 3. Më vonë A0 dhe A1 kombinohen (thjesht shtohen së bashku dhe parandalohen të arrijnë një vlerë më të lartë se 3), duke e bërë daljen kryesore numrin e nivelit të kanalit A në rangun 0-3. Ky numër përdoret për të kontrolluar shpejtësinë e ventilatorëve të daljes, 0 do të thotë se ata mundësohen nga 7-8V (cikli i punës 0%). Nivelet më të larta të daljes nënkuptojnë që ventilatori mundësohet nga 12V i plotë për 33%, 66% ose 100% të një cikli 100ms ose 33ms (kjo varet nga frekuenca e zgjedhur).

Kanali B ka vetëm një hyrje (B1, fizikisht ndahet me Kanalin A [kunja PB1]). Ekzistojnë gjashtë nivele të mundshme B1 (1-6), niveli i paracaktuar është 1. Ekzistojnë pesë vlera të pragut, të cilat janë në gjendje të rrisin B1. B1 përdoret si dalje kryesore e nivelit të kanalit B. Kur është 1, fuqitë 7-8V lëshojnë tifozë për 33% të kohës së ciklit në një cikël, në tjetrin për 66%, për pjesën tjetër të kohës fuqia është e shkyçur. Niveli 2 do të thotë 66% e çdo cikli është 7-8V, pushimi 0V. Niveli 3 do të thotë që 7-8V aplikohet vazhdimisht. Nivelet 4-6 nënkuptojnë që ventilatori mundësohet nga 12V i plotë për 33%, 66% ose 100% të ciklit, për pjesën tjetër të kohës tensioni është 7-8V.

Frekuenca e këtij kontrolli PWM si parazgjedhje është 10 Hz. Mund të rritet në 30Hz duke mbyllur kunjat e kërcyesit J7.

Kur arrihet pragu më i lartë, nivelet A0, A1 dhe B1 rriten menjëherë. Kur RPM -të bien, niveli mbahet për 200ms dhe mund të ulet vetëm me 1 për 200ms. Isshtë për të parandaluar ndryshimet e shpejta të atyre niveleve kur RPM e ventilatorit të hyrjes është shumë afër pragut.

Hapi 3: Saldimi i përbërësve elektronikë

Ngjitini të gjithë përbërësit elektronikë në tabelën e përparme (përveç Attiny13, më vonë do të futet brenda një prizë). Përdorni tela bakri (ato me diametër 0.5 mm nga kabllo UTP duhet të jenë perfekte) për të bërë lidhje elektrike midis përbërësve. Nëse keni probleme me shtyrjen e telave të mëdhenj që dalin nga lidhësi Molex (AMP MATE-N-LOK), mund të shponi vrima më të mëdha për to. Nëse nuk doni të përdorni një stërvitje, gjithmonë mund të ktheni një vidë disa herë brenda vrimave të vogla të parafjalës. Sigurohuni që telat të mos shkaktojnë qarqe të shkurtra.

Nëse preferoni të bëni PCB -në tuaj, unë gjithashtu ofroj.svg (dimensionet e tabelës janë 53.34x63.50mm) dhe.pdf (madhësia e faqes A4, brenda arkivit.zip). Pllaka e veshur me bakër e njëanshme duhet të jetë e mjaftueshme, pasi ka vetëm një lidhje në anën e përparme (mund të bëhet me tela), kështu që skedarët për anën e përparme sigurohen kryesore në mënyrë që kjo lidhje të identifikohet.

Unë rekomandoj fuqimisht që të mbuloni pjesën e pasme të PCB me një material izolues që do të parandalojë çdo qark të shkurtër aksidental. Kam përdorur disa shtresa letre të rregullta që mbahen në skajet e PCB nga disa shirita shirit izolues.

Hapi 4: Programimi i mikrokontrolluesit ATtiny

Programi që po funksionon në MCU ka koduar me vështirësi disa pragje të shpejtësive të RPM të tifozëve hyrës. Ato pragje janë të vendosura në fillim të skedarit fan_controller.c. Linja që përmban pragun e parë, e cila është përgjegjëse për rritjen e lehtë të nivelit të daljes së Kanalit A në përgjigje të ventilatorit input_0 që tejkalon 450 RPM, duket kështu:

#përcakto A0_SPEED_0 3 // 450 RPM

Nëse dëshironi të ndryshoni vlerën e pragut RPM, atëherë duhet të zëvendësoni numrin 3 me diçka tjetër. Rritja e këtij numri me 1 do të ndryshojë pragun me 150 RPM.

Gjë tjetër që mund të dëshironi të ndryshoni është ulja e vonesës së nivelit të prodhimit. Kjo vonesë parandalon ndryshimet e shpejta të nivelit të daljes kur RPM e ventilatorit të hyrjes është shumë afër pragut. Ekzistojnë 3 rreshta që e kontrollojnë këtë (pasi Kanali A përdor 2 hyrje dhe Kanali B përdor 1) dhe e para prej tyre duket kështu:

nëse (channel_A0_lower_rpm_cycles> 2) {

Rritja e numrit 2 do të rrisë këtë vonesë. Vonesa llogaritet në cikle 100ms.

Për të përpiluar kodin burimor dhe më pas programin e çipit do t'ju duhet një softuer. Në një shpërndarje Linux të bazuar në Debian, mund të instalohet duke ekzekutuar komandën e mëposhtme:

sudo apt-get install avr-libc gcc-avr avrdude

Nëse jeni duke përdorur Windows, mund të provoni të instaloni kompletin WinAVR, i cili gjithashtu përmban softuerin e kërkuar.

Për të përpiluar kodin burimor, duhet të ekzekutoni këtë:

avr -gcc -mmcu = attiny13 -Os -Wall fan_controller.c -o fan_controller.out -lm

Për të krijuar skedarin hex ju duhet të kopjoni këtë rresht në terminal:

avr -objcopy -O ihex -R. dal nga fan_controller.out fan_controller.hex

Kjo komandë ju lejon të kontrolloni sa memorie do të përdorë programi (teksti është Flash, të dhënat janë variabla që do të ruhen në Flash dhe më pas do të kopjohen në RAM, dhe bss janë variabla të inicializuar me një vlerë 0 në RAM):

avr-size fan_controller.out

Kur skedari juaj.hex është gati ju duhet të futni ATtiny13 në tabelën e bukës dhe ta lidhni atë me programuesin me kabllo kërcyes. Bestshtë mirë që të shkëputni energjinë nga programuesi kur e lidhni me MCU. Mbani siguresat e paracaktuara (H: FF, L: 6A). Nëse programuesi juaj është USBasp, kjo komandë do të programojë kujtesën flash të MCU:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 8 -U flash: w: fan_controller.hex

-B 8 ndryshon shpejtësinë e transmetimit midis programuesit dhe MCU (bitclock). Ju mund të keni nevojë ta ndryshoni atë në një vlerë më të lartë nëse keni probleme me lidhjen me mikrokontrolluesin.

Kur MCU të jemi gati, vendoseni brenda folesë DIP 8. Për ta hequr MCU-në nga pllaka e bukës, zakonisht e spërkas me kaçavidë me teh të sheshtë.

Hapi 5: Lidhja e Tifozëve me Pajisjen

Si një ventilator Input 0 (ai i lidhur me PB0) zgjodha një nga tifozët e kutisë të kyçur në MOBO, shpejtësia e të cilit ndryshonte me temperaturën e CPU. Hoqa izolimin nga pjesa e telit të tahometrit të ventilatorit dhe ngjita një fund të kabllit të bluzës në të. Fundi tjetër (me lidhësen femërore 2.54mm të bashkangjitur në të) do të lidhet me kontrolluesin e ventilatorit. Nëse kablloja kërcyese është shumë e shkurtër, zgjaseni atë duke bashkuar një kabllo tjetër midis atyre të përmendura më parë. Pastaj mbuloni të gjithë përçuesit e ekspozuar me shirit izolues.

Hyrja 1 lexon shpejtësinë e tifozëve të GPU (në rastin tim ka në fakt 3 prej tyre, por ka vetëm një lidhës tifozësh në PCB të kartës grafike). Unë ngjita kabllon e hyrjes 1 të hyrjes drejtpërdrejt në njërën prej prizave të lidhësit mini të ventilatorit mini GPU me 4 kunja të vendosura në PCB. Meqenëse ky plumb ishte i vendosur midis PCB dhe pllakës së pasme, unë së pari e izolova pllakën e pasme me një copë letër (veçanërisht sepse materiali i pllakës ishte i ngjitshëm) dhe më pas bashkova lidhësen femërore të kabllit në anën tjetër të pllakës së pasme me përdorimin e shiritit të fletës së aluminit Me Pastaj tifozët (t) GPU mund të lidhen me pin PB1 me përdorimin e një kabllo tjetër kërcyesi (të zgjatur). Nëse nuk doni të lidhni asgjë në PCB -në e kartës tuaj grafike, mund të lidhni kabllon bluzë në telat e ventilatorit ose të bëni përshtatës që do të vendoset midis ventilatorit (t) dhe lidhësit në PCB, vendimi është i juaji.

Tifozi transmeton shpejtësinë e tij aktuale përmes telit të tahometrit me anë të lidhjes së këtij teli me tokën përmes kullimit/kolektorit të hapur dy herë për rrotullim (rotori i ventilatorit zakonisht ka 4 pole [NSNS] të cilët zbulohen nga sensori Hall, dalja e ventilatorit bie kur zbulohet në llojin e shtyllës). Nga ana tjetër, ky tel zakonisht tërhiqet në nivelin e tensionit 3.3V. Nëse nuk jeni të sigurt nëse keni tela të duhur, mund të përdorni një oshiloskop ose të ndërtoni një nga qarqet e zbulimit që vizatohen në figurën e fundit në këtë hap. E para prej tyre ju lejon të kontrolloni tensionin maksimal që shfaqet në vendin e matur, i dyti për të kontrolluar nëse pulset me frekuencë të ulët shfaqen atje.

3.3V duhet të lexohet nga kunjat hyrëse të ATtiny si gjendje e LART, por nëse keni probleme me këtë, mund të përpiqeni të zvogëloni tensionin që fuqizon MCU (do të rrisë rezistencën edhe të MOSFET -ve!). Unë nuk kisha asnjë problem, megjithatë, vendosa që duhet ta përfshij këtë mendim këtu.

Kur tifozët e hyrjes janë gati, mund të vendosni kontrolluesin e ventilatorit brenda kutisë së kompjuterit tuaj, në një vend të zgjedhur nga ju. Unë e vendosa atë në anën e dy shiritave të mi të zbrazët 5.25”, duke e shtyrë atë midis pjesëve metalike të gjirit, duke vendosur pak letër pas tij dhe duke e mbyllur atë në vend me përdorimin e një kravatë me zinxhir të shtyrë në njërën nga vrimat e mëdha në parafjalë dhe disa vrima të tjera në gjirin 5.25”. Sigurohuni që asnjë pjesë metalike e kutisë së kompjuterit të mos prekë asnjë nga përçuesit e ekspozuar të kontrolluesit të ventilatorit.

Tani mund të lidhni tifozët e daljes me 3 kunja me kontrolluesin. Tifozët dalës të lidhur me Channel A do të lidhen me tifozët e CPU dhe GPU, dhe tensioni minimal që do t'i fuqizojë ata do të jetë rreth 7-8V. Tifozët e lidhur në lidhësit dalës B të Kanalit do të drejtohen vetëm nga tifozët (et) e ftohësit GPU dhe tensioni i tyre mund të bjerë në 0V (por vetëm për 66ms çdo cikël të dytë 100ms në nivelin më të ulët të makinës dalëse). Tifozët nuk duhet të tërheqin më shumë se 1A për kanal dalës.

Hapi 6: Ndryshime të tjera që kam bërë në kompjuterin tim

Kanali A drejton dy tifozë të vendosur në krye të rastit tim. Ata janë i njëjti model dhe ato mundësohen nga i njëjti tension, gjë që i bën ata të rrotullohen me shpejtësi shumë të ngjashme. Disa rrahje të dëgjueshme (modeli i ndërhyrjes midis dy tingujve me frekuenca pak më të ndryshme) u shfaq si rezultat i kësaj. Për të rregulluar këtë, unë instalova 2 dioda (një të rregullt dhe një Schottky) në seri me një nga tifozët. Kjo uli tensionin dhe shpejtësinë e ventilatorit, duke bërë që rrahjet të largoheshin.

Një tjetër ndryshim, i cili lidhet me njërin prej atyre me tifozët që kam bërë, është instalimi i një tifozi me mur letre më poshtë, i vendosur më shumë përpara. Qëllimi i tij është të parandalojë që ky tifoz të thithë ajrin që nuk ka kaluar ende në asnjë nga ngrohësit e nxehtësisë. Unë gjithashtu u përpoqa të bëja mure të tjera letre që parandaluan thithjen e ajrit të shkarkimit të GPU në ftohësin e CPU. Ata në fakt ulën temperaturën e CPU -së, por me koston e ngrohjes së GPU -së më shumë, kështu që në fund i hoqa ato.

Një modifikim tjetër i pazakontë që kam bërë është heqja e filtrit të pluhurit në shkarkimin e atyre dy tifozëve kryesorë (shumicën e kohës ajri po nxirret jashtë kasës gjithsesi, dhe kur kompjuteri im është i fikur, sirtari i vendosur pak mbi kutinë e PC e mbron atë nga pluhuri). Unë gjithashtu instalova një ventilator 92 mm para dy kasave të zbrazëta të makinës 5.25 (kontrolluesi i tifozëve ndodhet prapa tij). Ky tifoz nuk mbahet nga asnjë vidë, thjesht përshtatet mirë midis ventilatorit 120mm poshtë tij dhe makinës optike sipër (sipërfaqet e të dyve janë të mbuluara me shirit izolues për të siguruar një lagështim të dridhjeve).