CN105867565A - 笔记本电脑智能降温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种笔记本电脑智能降温装置，该智能降温装置取代光驱装置安装于笔记本电脑上，其包括壳体、设置壳体内部的风扇及设置壳体上的温度显示模块、模式切换模块和多彩LED显示模块，壳体的一侧设有支撑架，该支撑架之间设有与风扇相通的通风口，壳体的内部设有控制电路，控制电路包括单片机、显示电路、电源电路、电机控制电路、SATA口通信电路和模式切换电路。本发明利用了笔记本自带的SATA通信段，利用SATA通信段将笔记本的信息和单片机进行通信，并没有改变笔记本自身的电路，采用侧面显示当前CPU温度，不用额外安装软件显示当前温度，并且利用全彩LED灯显示，能够较为直观地表示温度警戒线。
Description
技术领域
本发明属于笔记本电脑降温装置技术领域，具体涉及一种笔记本电脑智能降温装置。
背景技术
对于目前新型的笔记本电脑而言光驱已经渐渐的退出了历史的舞台。虽然如此，任然有一些笔记本电脑依然保留光驱设备，但是对于长时间用不到的光驱以及高功耗下的散热问题是当下许多电脑使用者的通病。为了解决这个隐患，近几十年来有很多创新型人才运用他们的创新思维想出多种解决方法。目前存在的方法中，有采用风冷降温的、水冷降温的。但是这些方法都有些许不足之处，有的需要改变笔记本的整体电路布局，有的需要对笔记本零件进行改造，还有一些实现起来比较繁琐或者目前无法实现等等。
就目前国内的情形看，大部分都采用外置散热器的方法对笔记本进行降温，这对于笔记本而言这基本上是杯水车薪。因此针对于以上现象，一种相对比较完善的智能降温系统的产生是非常必要的。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种结构简单且使用方便的笔记本电脑智能降温装置。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，笔记本电脑智能降温装置，其特征在于该智能降温装置取代光驱装置安装于笔记本电脑上，其包括壳体、设置壳体内部的风扇及设置壳体上的温度显示模块、模式切换模块和多彩LED显示模块，壳体的一侧设有支撑架，该支撑架之间设有与风扇相通的通风口，壳体的内部设有控制电路，控制电路包括单片机、显示电路、电源电路、电机控制电路、SATA口通信电路和模式切换电路，显示电路包括全彩LED灯电路和数码管显示电路，全彩LED灯电路中LED灯的不同颜色显示当前不同的温度范围，该LED灯的一端通过网络标号OUT4接到单片机端，LED灯的另一端通过分压电阻R2接到3.3V电源端，数码管显示电路中两个数码管的一个管脚通过网络标号PA1和PA2接到单片机端，另一个管脚接地，数码管的选段端分别通过330R的排阻接芯片ULN2003A，该ULN2003A芯片为高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，用于驱动数码管，芯片ULN2003A的另一端分别接到单片机网络标号的a、b、c、d、e、f和g端，由单片机的管脚进行控制段选端，当单片机获得SATA口传来的信号后，通过端口传输给段选端进行段选选择，然后开启位选端进行位选选择；单片机的主芯片为STM8S105KXT6C，其由3.3V电压供电，STM8S105KXT6C芯片具有内部晶振，0.1uF的无极性电容C3和10uF极性电容C2与单片机VDD端口相连，470uF的无极性电容C2与单片机VCAP端口相连；电源电路采用AMS1117芯片将5V直流电转换为3.3V电压，AMS1117芯片是高效线性稳压器后置稳压器，用于交换式电源 5V至3.3V线性稳压器，其输入端接主板5V电压，并与0.1uF的无极性电容和10uF/25V电解电容相接接地，输出端接入熔断丝用于保护电路安全，另外接了1uF的无极性电容C9与地相接；电机控制电路的作用是通过接受单片机发送过来的信号进行风扇的变速调节，控制风扇的正反转和转速大小调节，采用半桥驱动芯片BTS7960搭成全桥驱动，其驱动电流为43A，每片芯片的内部有两个MOS管，当IN输入高电平时上边的MOS管导通，常称为高边MOS管，当IN输入低电平时，下边的MOS管导通，常称为低边MOS管，当INH为高电平时使能整个芯片，芯片工作，当INH为低电平时，芯片不工作，两芯片的IN端分别通过3.3K的电阻接入单片机的PD3和beep端，INH端分别通过3.3K的电阻接入单片机的EN1和EN2端，从而控制芯片的使能情况，输出端分别介入电机的M1和M2端，分别控制电机的正反转，其SR端接入3.3K的电阻R5和0.1uF的无极性电容C4的一段端，3.3K的电阻R5和0.1uF的无极性电容C4的另一段端接入3.3K的R6电阻接入IS端，其VS端接入470pF的无极性电容一端，470pF的无极性电容另一端接地，当PD3端输入PWM波，PD3端置0，电机正转，当beep端为0，beep端输入PWM波时，电机将反转，通过定时器的计数和定时功能从而进行转速调节，控制电机转速，使温度下降；SATA口通信电路中3个接地端接地，其余端口分别为数据发送接受正负极信号接口；模式切换电路中独立按键一段通过1K的R1接入单片机的外部中断口，另一端接地。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明利用了笔记本自带的SATA通信段，利用SATA通信段将笔记本的信息和单片机进行通信，并没有改变笔记本自身的电路；
2、本发明采用侧面显示当前CPU温度，不用额外安装软件显示当前温度，并且利用全彩LED灯显示，能够较为直观地表示温度警戒线；
3、本发明中当SATA端口发送的温度小于预设定值50℃时，该风扇不启动，处于低功耗状态，由笔记本电脑自带的风扇转动散热，并且当启动该风扇后温度低于预设定值20℃时，关闭该风扇，处于低功耗状态；
4、本发明针对不同的温度下采用不同的模式，有200r/min-1000r/min的低噪音降温模式和500r/min-2000r/min的高转速降温模式，方便用户进行模式的更换。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中显示电路连接图；
图3是本发明中单片机连接图；
图4是本发明中电源电路连接图；
图5是本发明中电机控制电路连接图；
图6是本发明中SATA口通信电路连接图；
图7是本发明中模式切换电路连接图；
图8是本发明的控制流程图。
图中：1、壳体，2、风扇，3、温度显示模块，4、模式切换模块，5、多彩LED显示模块，6、支撑架，7、通风口。
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的具体内容。笔记本电脑智能降温装置，该智能降温装置取代光驱装置安装于笔记本电脑上，其包括壳体1、设置壳体1内部的风扇2及设置壳体1上的温度显示模块3、模式切换模块4和多彩LED显示模块5，壳体1的一侧设有支撑架6，该支撑架6之间设有与风扇2相通的通风口7，壳体1的内部设有控制电路，控制电路包括单片机、显示电路、电源电路、电机控制电路、SATA口通信电路和模式切换电路，显示电路包括全彩LED灯电路和数码管显示电路，全彩LED灯电路中LED灯的不同颜色显示当前不同的温度范围，该LED灯的一端通过网络标号OUT4接到单片机端，LED灯的另一端通过分压电阻R2接到3.3V电源端，数码管显示电路中两个数码管的一个管脚通过网络标号PA1和PA2接到单片机端，另一个管脚接地，数码管的选段端分别通过330R的排阻接芯片ULN2003A，该ULN2003A芯片为高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，用于驱动数码管，芯片ULN2003A的另一端分别接到单片机网络标号的a、b、c、d、e、f和g端，由单片机的管脚进行控制段选端，当单片机获得SATA口传来的信号后，通过端口传输给段选端进行段选选择，然后开启位选端进行位选选择；单片机的主芯片为STM8S105KXT6C，其由3.3V电压供电，STM8S105KXT6C芯片具有内部晶振，0.1uF的无极性电容C3和10uF极性电容C2与单片机VDD端口相连，470uF的无极性电容C2与单片机VCAP端口相连；电源电路采用AMS1117芯片将5V直流电转换为3.3V电压，AMS1117芯片是高效线性稳压器后置稳压器，用于交换式电源 5V至3.3V线性稳压器，其输入端接主板5V电压，并与0.1uF的无极性电容和10uF/25V电解电容相接接地，输出端接入熔断丝用于保护电路安全，另外接了1uF的无极性电容C9与地相接；电机控制电路的作用是通过接受单片机发送过来的信号进行风扇的变速调节，控制风扇的正反转和转速大小调节，采用半桥驱动芯片BTS7960搭成全桥驱动，其驱动电流为43A，每片芯片的内部有两个MOS管，当IN输入高电平时上边的MOS管导通，常称为高边MOS管，当IN输入低电平时，下边的MOS管导通，常称为低边MOS管，当INH为高电平时使能整个芯片，芯片工作，当INH为低电平时，芯片不工作，两芯片的IN端分别通过3.3K的电阻接入单片机的PD3和beep端，INH端分别通过3.3K的电阻接入单片机的EN1和EN2端，从而控制芯片的使能情况，输出端分别介入电机的M1和M2端，分别控制电机的正反转，其SR端接入3.3K的电阻R5和0.1uF的无极性电容C4的一段端，3.3K的电阻R5和0.1uF的无极性电容C4的另一段端接入3.3K的R6电阻接入IS端，其VS端接入470pF的无极性电容一端，470pF的无极性电容另一端接地，当PD3端输入PWM波，PD3端置0，电机正转，当beep端为0，beep端输入PWM波时，电机将反转，通过定时器的计数和定时功能从而进行转速调节，控制电机转速，使温度下降；SATA口通信电路中3个接地端接地，其余端口分别为数据发送接受正负极信号接口；模式切换电路中独立按键一段通过1K的R1接入单片机的外部中断口，另一端接地。
SATA口通信模块是实时把从SATA口传输过来相应信号传送给单片机，然后单片机通过控制温度显示模块的数码管显示当前温度，同时单片机控制电机控制模块启动风扇，开始抽风或者鼓风模式降温，根据不同的温度显示自动的调节风扇的转速，使笔记本在各种不同的情况下都能较为安稳的运行。
电源模块是功能是将主板获取的+12V或者+5V电压转变为+3.3V电压，从而给单片机、温度显示模块，指示灯显示模块，电机控制模块等低电压设备供电。
电机控制模块是配合SATA口通信模块和温度显示模块协调工作的，当其直接与笔记本主板SATA相连时，笔记本主板上的所有信息都能发送给单片机，当把温度信号传送给单片机，单片机通过控制直流电机的PWM输出及时的根据当前的温度改变风扇转速，从而以最合理的转速达到降温效果。同时单片机实时将当前温度发送给温度显示模块，显示当前温度值，这样就可以不用下载任何软件就能较为精准的测得当前主板温度。
温度显示模块是配合SATA口通信模块和电机控制模块协调工作的，SATA口通信模块和温度显示模块是共用一个通讯端，不过对应于这两个模块，通讯端发送数据时序是不同的，当单片机检测到当前主板温度时及时的发送给温度显示端，让温度显示端实时显示当前温度，并且通过全彩LED的不同亮度表现当前温度的色彩更具醒目性。其次通过电机控制端实时控制电机转速从而达到降温的效果，进而将当前降温后的温度显示出来。
本发明的具体工作过程如下：当SATA口通信段检测到当前主板温度是，通过信号发送端，发送给单片机，单片机接收到当前信息后将当前温度信息发送给温度显示模块，让数码管实时显示当前温度，并且通过控制不同的PWM占空比控制全彩LED灯的显示色彩。其次将温度信息与预设定值（50℃）相比较处理后发送给电机控制端，让电机启动，利用单片机定时器的计数功能和定时功能调节风扇转速降温。从而再通过SATA口 将降温后的数值发送给温度显示模块，让数码管显示当前值。当开启风扇后温度低于预设定值（40℃）时关闭电机，处于低功耗状态。若起初测得温度小于预设定值（50℃）时则电机不启动，维持低功耗模式。设置两个预设定值，因为当笔记本启动该装置散热后若扇热温度一旦低于预设定值（50℃）时，该装置就会停止运行导致温度又会立刻上升，如此往复容易易造成损坏，故设立预设定值（40℃）。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。
Claims (1)
1.笔记本电脑智能降温装置，其特征在于该智能降温装置取代光驱装置安装于笔记本电脑上，其包括壳体、设置壳体内部的风扇及设置壳体上的温度显示模块、模式切换模块和多彩LED显示模块，壳体的一侧设有支撑架，该支撑架之间设有与风扇相通的通风口，壳体的内部设有控制电路，控制电路包括单片机、显示电路、电源电路、电机控制电路、SATA口通信电路和模式切换电路，显示电路包括全彩LED灯电路和数码管显示电路，全彩LED灯电路中LED灯的不同颜色显示当前不同的温度范围，该LED灯的一端通过网络标号OUT4接到单片机端，LED灯的另一端通过分压电阻R2接到3.3V电源端，数码管显示电路中两个数码管的一个管脚通过网络标号PA1和PA2接到单片机端，两个数码管的另一个管脚接地，数码管的选段端分别通过330R的排阻接芯片ULN2003A，该ULN2003A芯片为高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，用于驱动数码管，芯片ULN2003A的另一端分别接到单片机网络标号的a、b、c、d、e、f和g端，由单片机的管脚进行控制段选端，当单片机获得SATA口传来的信号后，通过端口传输给段选端进行段选选择，然后开启位选端进行位选选择；单片机的主芯片为STM8S105KXT6C，其由3.3V电压供电，STM8S105KXT6C芯片具有内部晶振，0.1uF的无极性电容C3和10uF极性电容C2与单片机VDD端口相连，470uF的无极性电容C2与单片机VCAP端口相连；电源电路采用AMS1117芯片将5V直流电转换为3.3V电压，AMS1117芯片是高效线性稳压器后置稳压器，用于交换式电源 5V至3.3V线性稳压器，其输入端接主板5V电压，并与0.1uF的无极性电容和10uF/25V电解电容相接接地，输出端接入熔断丝用于保护电路安全，另外接了1uF的无极性电容C9与地相接；电机控制电路的作用是通过接受单片机发送过来的信号进行风扇的变速调节，控制风扇的正反转和转速大小调节，采用半桥驱动芯片BTS7960搭成全桥驱动，其驱动电流为43A，每片芯片的内部有两个MOS管，当IN输入高电平时上边的MOS管导通，常称为高边MOS管，当IN输入低电平时，下边的MOS管导通，常称为低边MOS管，当INH为高电平时使能整个芯片，芯片工作，当INH为低电平时，芯片不工作，两芯片的IN端分别通过3.3K的电阻接入单片机的PD3和beep端，INH端分别通过3.3K的电阻接入单片机的EN1和EN2端，从而控制芯片的使能情况，输出端分别介入电机的M1和M2端，分别控制电机的正反转，其SR端接入3.3K的电阻R5和0.1uF的无极性电容C4的一段端，3.3K的电阻R5和0.1uF的无极性电容C4的另一段端接入3.3K的R6电阻接入IS端，其VS端接入470pF的无极性电容一端，470pF的无极性电容另一端接地，当PD3端输入PWM波，PD3端置0，电机正转，当beep端为0，beep端输入PWM波时，电机将反转，通过定时器的计数和定时功能从而进行转速调节，控制电机转速，使温度下降；SATA口通信电路中3个接地端接地，其余端口分别为数据发送接受正负极信号接口；模式切换电路中独立按键一段通过1K的R1接入单片机的外部中断口，另一端接地。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160817 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |