一种CPU自动时钟装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例为未预先设计频率调节模块的CPU提供一种CPU自动时钟装置，用以解决CPU变频实现成本高、设计复杂的问题，包括定时器模块、微控制单元模块、逻辑门模块、电源模块、电位器模块、步进电机模块，通过对CPU的用量进行采样、将采样结果反馈给MCU、发送控制脉冲控制步进电机模块，步进电机对电位器的阻值进行调节这一闭环过程实现时钟的频率自动化，可以保证未预先设计频率调节模块的CPU在性能足够的同时尽量减少发热。

【技术实现步骤摘要】
一种CPU自动时钟装置
本专利技术主要涉及一种时钟装置，更具体地说，涉及一种CPU（CentralProcessUnit，中央处理单元）自动时钟装置，属于电子器件领域。
技术介绍
时钟频率是评定CPU性能的重要指标，对其控制的重要性可见一斑。一般的，时钟频率是在软件层面按照CPU用量进行调节的，调节其目的是保证足够性能的同时节约能源、减少发热量。但部分CPU，由于其PCB和软件设计较为简易，未预先设计CPU频率调节模块，导致其只能锁定一个频率，因此发热和性能控制较差。很多嵌入式CPU因无自动时钟易导致时钟频率过高或过低，进而引发温度过热或性能不足等问题，影响了设备的寿命和稳定性。在特种设备上此类问题更加严峻。因此，目前变频CPU的自动时钟配备对其软件和硬件的设计要求较高，且直频会存在发热和性能控制的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例为变频CPU提供一种CPU自动时钟装置，用以解决CPU变频实现成本高、设计复杂的问题。为解决上述技术问题，本专利技术一种CPU自动时钟装置包含定时器模块、微控制单元模块、逻辑门模块、电源模块、电位器模块、步进电机模块，在硬件层面实现时钟频率的自动调节。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种CPU自动时钟装置所述微控制单元采用ESP8266，与步进电机模块控制端连接。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种CPU自动时钟装置所述定时器模块采用3块NE555IC组合，其中一块IC与电位器模块使用端连接，同时三块IC皆与逻辑门模块连接。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种CPU自动时钟装置所述逻辑门模块采用74LS04、74LS08、74LS32IC组合，与定时器模块连接，将定时器模块的脉冲整合后输出时钟脉冲。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种CPU自动时钟装置所述步进电机模块受ULN2003驱动，使用连接件与电位器模块的电刷连接，通过其收到脉冲转动角度来调节电位器模块的阻值；与微控制单元模块PID控制端连接。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种CPU自动时钟装置所述电电位器模块阻值可在0~1MΩ范围内受步进电机模块调节，与定时器模块中其中一块NE555IC连接。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种CPU自动时钟装置所述微控制单元模块对CPU用量采样后采用PID算法闭环控制步进电机模块以改变电位器模块的阻值，在硬件层面实现时钟频率自动调节。控制效果：本专利技术一种CPU自动时钟装置，通过对CPU的用量进行采样、将采样结果反馈给MCU（MicrocontrollerUnit，微控制单元）、发送控制脉冲控制步进电机模块，步进电机对电位器的阻值进行调节这一闭环过程实现时钟频率的自动调节。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种CPU自动时钟装置的PID控制流程示意图。图2为本专利技术一种CPU自动时钟装置的定时器模块NE555-1的电路示意图。图3为本专利技术一种CPU自动时钟装置的定时器模块NE555-2的电路示意图。图4为本专利技术一种CPU自动时钟装置的定时器模块NE555-3的电路示意图。图5为本专利技术一种CPU自动时钟装置的逻辑门模块的电路示意图。图6为本专利技术一种CPU自动时钟装置的电源模块的电路示意图。1-微控制单元模块；2-步进电机模块；3-电位器模块；4-逻辑门模块；5-定时器模块；9-74LS04；10-74LS08；11-74LS32；6、7、8均为导线（以连接逻辑门和定时器）；RV1-电位器模块与步进电机模块组合。具体实施方式本专利技术一种CPU自动时钟装置，包括定时器模块、微控制单元模块、逻辑门模块、电源模块、电位器模块、步进电机模块，其控制逻辑参见附图1；所述微控制单元采用ESP8266，以对CPU的ALU（Arithmeticandlogicunit，算术逻辑单元）进行采样得出CPU时间（CPU时间=CPU周期/时钟频率）并作为被控变量对步进电机模块进行PID控制调节电位器模块阻值进而调节时钟频率；所述定时器模块采用3块NE555IC组合，以实现自动脉冲频率的可调并消除微动开关在手动脉冲时的抖动情况，其中一块IC与电位器模块使用端连接，三块IC皆与逻辑门模块连接，参见附图2、3、4；所述逻辑门模块采用74LS04、74LS08、74LS32IC组合，以处理定时器模块脉冲，实现手自动时钟脉冲的切换，参见附图5；所述微控制单元模块对CPU用量采样后采用PID算法闭环控制步进电机模块并改变电位器模块的阻值，从而在硬件层面实现时钟频率自动调节。所述电位器模块阻值可在0~1MΩ范围内调节，其与定时器模块中一块NE555IC的CV、DIS端相连，通过MCU调节其阻值可将时钟频率在数Hz至数kHz之间调节。对CPU的用量进行采样、将采样结果反馈给MCU、发送控制脉冲控制步进电机模块，步进电机对电位器的阻值进行调节这一闭环过程实现时钟的频率自动化，可以保证未预先设计频率调节模块的CPU在性能足够的同时尽量减少发热。上面所述的实施例仅仅是对本专利技术的模型实施方式进行描述，并非对本专利技术的构思和范围进行限定。在不脱离本专利技术设计构思的前提下，本领域普通人员对本专利技术的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本专利技术的保护范围，本专利技术请求保护的
技术实现思路
，已经全部记载在权利要求书中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CPU自动时钟装置，其特征在于，所述CPU自动时钟装置包含定时器模块、微控制单元模块、逻辑门模块、电源模块、电位器模块、步进电机模块。

【技术特征摘要】
1.一种CPU自动时钟装置，其特征在于，所述CPU自动时钟装置包含定时器模块、微控制单元模块、逻辑门模块、电源模块、电位器模块、步进电机模块。2.根据权利要求1所述的一种CPU自动时钟装置，其特征在于：所述微控制单元采用ESP8266，与电位器模块控制端连接。3.根据权利要求1所述的一种CPU自动时钟装置，其特征在于：所述定时器模块采用3块NE555IC组合，其中一IC与电位器模块使用端连接，同时三块IC皆与逻辑门模块连接。4.根据权利要求1所述的一种CPU自动时钟装置，其特征在于：所述逻辑门模块采用74LS04、74LS08、74LS32IC组合，与定时器模块连接，将定时器模...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢庆宇，
申请(专利权)人：邢宪文，
类型：发明
国别省市：山东,37