CN206741418U - 一种具有环境监测功能的笔记本电脑散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，包括电源模块、主控芯片及分别与主控芯片连接的降温模块、环境监测模块和显示模块，电源模块为主控芯片、降温模块、环境监测模块和显示模块供电，降温模块包括风扇驱动模块和电脑温度检测模块，主控芯片根据电脑温度检测模块测得的电脑温度参数控制风扇驱动模块调整风扇转速，环境监测模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器和报警模块，主控芯片根据温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器测得的环境参数控制报警模块发出报警信息，显示模块显示所述电脑温度参数和环境参数。该散热器具有结构简单、检测全面、成本低廉、及时通讯、更加人性化等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种笔记本电脑散热器，特别是涉及一种具有环境监测功能的笔记本电脑散热器。
背景技术
现如今，计算机越来越普及，而生活工作也离不开它。计算机部件中大量使用集成电路，而高温是集成电路的大敌。高温不仅会导致系统运行不稳定，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。目前在计算机内部有自己携带的一些散热器，依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动散热和被动散热，前者常见的是风冷散热，后者常见的是散热片。而在实际生活中，虽然笔记本电脑自带的散热器能够起到一定的散热作用，但效果还是不太明显，这就需要外部散热来使降温效果更加明显。现有的笔记本电脑散热器普遍功能较为单一，只有散热的作用，而且风速只能是固定的风速，这样一来会造成资源的浪费，噪声也会随之而来。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，将散热功能与环境监测功能整合提高产品人性化。
本实用新型技术方案如下：一种具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，包括电源模块、主控芯片及分别与主控芯片连接的降温模块、环境监测模块和显示模块，所述电源模块为主控芯片、降温模块、环境监测模块和显示模块供电，所述降温模块包括风扇驱动模块和电脑温度检测模块，所述主控芯片根据电脑温度检测模块测得的电脑温度参数控制风扇驱动模块调整风扇转速，所述环境监测模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器和报警模块，所述主控芯片根据温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器测得的环境参数控制报警模块发出报警信息，所述显示模块显示所述电脑温度参数和环境参数。
优选的，所述主控制芯片采用STC89C52单片机。
优选的，所述电脑温度检测模块采用DS18B20芯片，用于检测笔记本电脑底面的温度。
优选的，所述风扇驱动模块采用达林顿反相驱动器，所述主控芯片向达林顿反相驱动器发送PWM信号，所述达林顿反相驱动器的输出与风扇连接控制风扇转速。
优选的，所述温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器，用于监测当前周边环境的温湿度。
优选的，所述烟雾传感器采用MQ-2型烟雾传感器模块，所述PM2.5传感器采用GP2Y1050AU0F灰尘传感器，所述烟雾传感器和PM2.5传感器通过A/D转换模块与主控芯片连接。
优选的，所述报警模块包括GSM模块，所述主控芯片控制GSM模块发送报警信息。
本实用新型所提供的技术方案的优点在于：可以根据笔记本电脑底盘的温度来自动调节风速，温度越高，风速越快，这样可以避免一部分资源的浪费，又能达到降低温度的效果。加入的环境监测模块，用于监测散热器周围的环境温湿度的情况，而加入的烟雾传感器可以对周围环境的安全起到一定的预警作用，如发生了火灾以及一些可燃性气体的泄漏情况，烟雾传感器都可以做到很好的预警。LCD显示屏的设置，使各项信息清楚地显示起到提示作用。该散热器具有结构简单、检测全面、成本低廉、及时通讯、更加人性化等特点。
附图说明
图1为本实用新型的模块连接结构示意图。
图2为本实用新型的各模块电路连接示意图。
图3为降温模块工作流程示意图。
图4为环境监测模块示意图。
图5为本实用新型的外部结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
请结合图1所示，本实施例所涉及的具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，包括电源模块1、主控芯片2及分别与主控芯片2连接的降温模块3、环境监测模块4和显示模块5。电源模块1为主控芯片2、降温模块3、环境监测模块4和显示模块5供电。降温模块3包括风扇驱动模块6和电脑温度检测模块7，主控芯片2根据电脑温度检测模块7测得的电脑温度参数控制风扇驱动模块3调整风扇12转速。环境监测模块4包括温湿度传感器8、烟雾传感器9、PM2.5传感器10和报警模块11，报警模块11包括GSM模块，主控芯片2根据温湿度传感器8、烟雾传感器9、PM2.5传感器10测得的环境参数控制报警模块11发出报警信息，如声光报警，同时，利用物联网将报警信息及时发送至用户手中，显示模块5显示电脑温度参数和环境参数，方便用户掌握情况。
请结合图2及图5所示，本实施例中，主控芯片2采用STC89C52单片机，电脑温度检测模块7采用的是DS18B20芯片，电脑温度检测模块7用于检测笔记本电脑底面的温度，因此其设置在笔记本电脑散热器的支撑面13上。DS18B20是美国DALLAS公司推出的增强型单总线数字温度传感器，DS18B20的测温范围为-55℃～+125℃，精度为±5℃，其数据线与主控芯片2的P1.0相连，当系统设定采样时间到时，由主控芯片2发出读温度信号，通过主控芯片2的P1.0口和DS18B20的I/O口相连，按照DS18B20的时序要求，发出相应的读、写命令，从而获取温度信息。
风扇驱动模块6采用的是达林顿反相驱动器ULN2803，其是八重达林顿晶体管阵列，反相输出，输入电压值为TTL或5V的CMOS值，输出可达500mA/50V。本实施例采用PWM脉冲宽度调制的方法对直流电机进行调速，形状不同但是冲量相等的窄脉冲在它被加在拥有惯性的环节上的时候，它们所产生的效果基本上是相同的。冲量代表的是窄脉冲的面积。效果基本相同，代表的是环节的输出响应波形基本上相同。在低频段的时候会非常接近，只有在高频段的时候会稍微有一点不同。通过改变电压相同的PWM的占空比(高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比)来改变电压的平均值,进而控制电机的转速。占空比越大，平均电压就越大，则电机的转速就越快。因此在设计的时候很容易就可以通过主控芯片2输出占空比可调的PWM信号控制电机转动。由于主控芯片2输出的PWM信号输出电流小，驱动能力不够，因此在主控芯片2的P1.6口输出一个PWM方波信号，并接至ULN2803达林顿反相驱动器的IN8口，然后接直流电机。直流电机即散热风扇12的驱动电机。
温湿度传感器8采用DHT11数字温湿度传感器，监测环境中的温湿度状况。DHT11通过DATA口与主控芯片2的P1.1端连接，采用单总线传输，单根信号线既可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的，这样能使线路简单，便于扩展和维护。
本实施例中采用了PCF8591芯片作为A/D转换模块14。PCF8591为8位逐次逼近式A/D转换器，内含采样保持电路，具有4个模拟输入、一个模拟输出和一个串行I2C总线接口，在与CPU的信息传输过程中仅靠时钟线SCL和数据线SDA就可以实现。在A/D转换周期将临时使用片上D/A转换器和高增益比较器，一个A/D转换周期总是开始于一个有效读模式给PCF8591之后，当转换周期被触发，所选通道的输入电压采样将保存到芯片并被转换为对应的8位二进制码，转换结果被保存在ADC数据寄存器等待传输。将主控芯片2的P2.0、P2.1脚分别连接至时钟线SCL和数据线SDA来进行数据的传输，本实施例中使用的是内部时钟，将EXT脚接地。本专利中使用的烟雾传感器9和PM2.5传感器10则是通过该A/D转换模块14转换后来获取测得的数据。
烟雾传感器9采用MQ-2型烟雾传感器模块检测气体信息，MQ-2型烟雾传感器模块有AOUT和DOUT两种输出端，在模块内部，AOUT直接连接MQ-2传感器连接，AOUT端输出即为MQ-2模拟输出。同时，对于DOUT输出端，在模块内部，MQ-2传感器输出的模拟电压会输入至LM393比较器，通过调节变阻器可以改变参考电压，当MQ-2传感器输出的模拟电压大于参考电压时，比较器输出电压为5V，当MQ-2传感器输出的模拟电压小于参考电压时，比较器输出电压为-5V，即DOUT端输出的结果为一个矩形波。MQ-2烟雾传感器使用时需要一定时间的预热，检测到不同烟雾浓度时会输出不同的电压值，模拟量输出0-5V电压，浓度越高，电压越高，利用A/D转换得到数字量。MQ-2烟雾传感器是输出电压模拟量，将其模拟信号输出口A0与A/D转换模块14的外部信号输入口AIN0连接，将模拟量转化为数字量输出。
PM2.5传感器10采用夏普公司的GP2Y1050AU0F传感器，传感器的检测原理为灰尘或烟雾颗粒通过防尘通气孔进入装置，红外发光二极管发射红外线到颗粒物上，光敏三级管接收其散射光信号，通过测量光信号的强度来测出粉尘的浓度。传感器可检测0.03-2.5微米微尘颗粒，输出电压为0-3.5V，流损耗最大20mA。PM2.5传感器的输出脚接入A/D转换模块14的AIN1脚。
结合图5，本实施例中显示模块5采用LCD1602液晶显示器，该显示模块5可设置在笔记本电脑散热器的支撑面13的下边沿。
本实施例中GSM模块采用SIM800来进行短信通信。SIM800模块有多种工作模式，正常工作模式、关机模式、最小功能模式，其中，正常工作模式包括：GSM/GPRS休眠、GSM空闲、GSM通话、GPRS待机、GPRS数据传输。短信收发模块SIM800利用TTL控制，直接和主控芯片2连接通讯，T_RX与主控芯片2的TXD引脚连接，T_TX与主控芯片2的RXD引脚连接，GND和V_MCU分别接地端和电源端。
电容C1、C2用来帮助晶振Y0起振，将三者与主控芯片2的XTAL1和XTAL2端口连接构成晶振电路；复位电路则选用按键S0与电容C0并联的方式，电容C0起到给主控芯片2复位的作用，而电阻R1则是控制复位的时间，将该模块与主控芯片2的RST端口连接。
请结合图3和图4，启动散热器后，对温度检测芯片DS18B20进行初始化，同时单片机进行数据的读取；主控芯片2会对所得数据进行分析，如果超出阈值，则风扇12开始工作以预定转速运行。环境监测模块4的各传感器进行初始化，主控芯片2对数据进行采集，同时将数据显示在显示模块5上，方便用户及时了解当前环境状况，如果采集的数据超出阈值，则会启动报警模块11进行声光报警，并通过GSM模块将报警信息发送至用户手中。
Claims (7)
1.一种具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，其特征在于：包括电源模块、主控芯片及分别与主控芯片连接的降温模块、环境监测模块和显示模块，所述电源模块为主控芯片、降温模块、环境监测模块和显示模块供电，所述降温模块包括风扇驱动模块和电脑温度检测模块，所述主控芯片根据电脑温度检测模块测得的电脑温度参数控制风扇驱动模块调整风扇转速，所述环境监测模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器和报警模块，所述主控芯片根据温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器测得的环境参数控制报警模块发出报警信息，所述显示模块显示所述电脑温度参数和环境参数。
2.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，其特征在于：所述主控制芯片采用STC89C52单片机。
3.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，其特征在于：所述电脑温度检测模块采用DS18B20芯片。
4.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，其特征在于：所述风扇驱动模块采用达林顿反相驱动器，所述主控芯片向达林顿反相驱动器发送PWM信号，所述达林顿反相驱动器的输出与风扇连接控制风扇转速。
5.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，其特征在于：所述温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器。
6.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，其特征在于：所述烟雾传感器采用MQ-2型烟雾传感器模块，所述PM2.5传感器采用GP2Y1050AU0F灰尘传感器，所述烟雾传感器和PM2.5传感器通过A/D转换模块与主控芯片连接。
7.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的笔记本电脑散热器，其特征在于：所述报警模块包括GSM模块，所述主控芯片控制GSM模块发送报警信息。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108693940A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-23 | 昆明理工大学 | 一种笔记本智能散热系统及方法 |
| CN113377178A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-09-10 | 上海英众信息科技有限公司 | 笔记本电脑散热控制方法、系统、处理终端、储存介质 |
| RU211930U1 (ru) * | 2022-03-15 | 2022-06-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Устройство для охлаждения ноутбука |
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