一种智能笔记本散热系统及其风扇调速方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能笔记本散热系统及其风扇调速方法，本系统包括散热器外壳，上位机，电源，所述散热器外壳内装有第一风扇、第二风扇及单片机控制模块；所述第一风扇、第二风扇及单片机控制模块均由电源供电，所述单片机控制模块引出USB转串口连接线；所述USB转串口连接线连接在上位机上。本方法包括温度检测，通讯协议传输以及风扇转速的控制。本发明专利技术根据笔记本装置温度自动调节风扇转速，取代了以往外部手动调节，甚至无法调速的散热器，实现了散热器的智能化控制，有效的节约资源，而且操作简单，使用方便。

【技术实现步骤摘要】
—种智能笔记本散热系统及其风扇调速方法
本专利技术涉及。
技术介绍
为了有效保持笔记本内部的低温工作环境，人们大都采用笔记本散热器有效降低笔记本电脑温度，而恒速调节既浪费电，又不环保。虽然目前市场上也有可调速的散热器，然而公知的笔记本散热器都是由非可调速风扇与电位器组合成可调速散热器系统，这种形式的散热器只可以手动调节风扇转速。这种散热器风扇不是标准的电脑风扇，转速调节范围窄，更换非常不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的笔记本散热器不能自动调速、且风扇非标准的不足，提供了，取代以往外部手动调节，甚至无法调速的散热器。为达到上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种智能笔记本散热系统，包括散热器外壳，上位机，电源；所述散热器外壳内装有第一风扇、第二风扇及单片机控制模块；所述第一风扇、第二风扇及单片机控制模块均由电源供电，所述单片机控制模块引出USB转串口连接线，所述USB转串口连接线连接在上位机上。所述第一风扇为吹风，位于上位机底部进气口正下方；所述第二风扇为吸风，位于上位机底部出气口正下方；所述第一风扇、第二风扇均为12V四Pin风扇，所述四Pin线分别为12V+、GND、测速信号线和PWM信号线；所述12V+、GND连接电源，所述测速信号线及PWM信号线均连接在单片机控制模块上。一种智能笔记本散热系统的风扇调速方法，具有如下的步骤: 1)通过上位机上的散热器服务程序不断检测上位机的CPU、硬盘和显卡的温度，将各部件的温度与预先设定的温度阈值进行比较，从而设置并记录控制信息参数；散热器服务程序通过与USB驱动程序通信，向其发送控制信息参数； 2)USB驱动程序将从散热器服务程序得到的控制信息参数转换为对应的通讯协议帧，通过USB转串口连接线发送到单片机控制模块； 3)单片机控制模块读取USB驱动程序发送的通讯协议帧，从通讯协议帧中获取风扇转速的控制数据，将此数据写入单片机控制模块的PWM寄存器中，来调整PWM信号线的输出波形，通过调整风扇的PWM空占比实现对风扇转速的控制。所述步骤I)中的散热器服务程序读取CPU温度是通过读取操作系统中存储在WMI中CPU信息来获取；读取硬盘温度是通过读取操作系统中存储在WMI中的硬盘SMART数据来获取；读取显卡温度是通过调用显卡厂商提供的API函数来获取；将读取的温度信息与预先设定的温度阈值进行比较，当温度值低于阈值下限就发送风扇停转的控制信息；当温度高于阈值上限就发送风扇满转的控制信息；当温度处于阈值上下限之间就动态调整风扇转速使得温度尽可能接近阈值下限，不断读取上位机的CPU、硬盘和显卡的温度，每隔一段时间发送一个降低风扇转速命令，如果温度升高就立刻停止发送降低风扇转速命令，如果温度持续升高，就发送风扇增速命令直到温度降低；散热器服务程序通过操作系统提供的函数CreateFile、WriteFile、CloseFile与USB驱动程序进行连接、写数据、断开连接通信。所述步骤2)和步骤3)中的通讯协议帧的格式为:帧头:两个字节，数据位:两个字节，校验位:一个字节；其中帧头的格式为0x01 0x02 ;数据位的两个字节分别控制第一风扇、第二风扇的转速，数据位每个字节的取值范围为0-255，即O表示风扇转速为零，255表示风扇转速为满速；校验位为数据位所有字节的异或值。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著的优点: 本专利技术根据笔记本装置温度自动调节风扇转速，取代了以往外部手动调节，甚至无法调速的散热器，实现了散热器的智能化控制，有效的节约资源，而且操作简单，使用方便。【附图说明】图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术硬件原理图。图3是本专利技术方法的流程图。图4是本专利技术方法散热器服务程序流程图。图5是本专利技术方法USB驱动程序流程图。图6是本专利技术方法单片机控制风扇转速流程图。【具体实施方式】以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。参见图1，一种智能笔记本散热系统，包括散热器外壳1，上位机2,电源3 ;所述散热器外壳I内装有第一风扇4、第二风扇5及单片机控制模块6 ;所述第一风扇4、第二风扇5及单片机控制模块6均由电源3供电，所述单片机控制模块6引出USB转串口连接线7，所述USB转串口连接线7连接在上位机2上。所述第一风扇4为吹风，位于上位机2底部进气口正下方；所述第二风扇5为吸风，位于上位机2底部出气口正下方；所述第一风扇4、第二风扇5均为12V四Pin风扇，所述四Pin线分别为12V+、GND、测速信号线和PWM信号线；所述12V+、GND连接电源3，所述测速信号线及PWM信号线均连接在单片机控制模块6上。参见图2，本实施例中，单片机控制模块6为ATMEGA 8A单片机，12V 4Pin风扇两个，RS232换TTL电路；所述12V 4Pin风扇中PWM信号线连接ATMEGA 8A单片机PWM 1\0口即15，16引脚，单片机通过调节PWM寄存器中的占空比来调节风扇转速，所述PWM频率为21kHZ-28kHZ ；12V 4Pin风扇中测速信号线连接ATMEGA 8A单片机外部中断1\0 口即4，5引脚，单片机通过捕捉测速信号线的脉冲来计算风扇转速，所述风扇每转一圈测速信号线将发出3个脉冲,单片机每个一分钟计算一次转速,公式为r=total/3, total为一分钟末接收的脉冲数量，r为转速,单位为r/min ;所述12V 4Pin风扇中电源线接12 V电源；所述USB转串口连接线连接ATMEGA 8A单片机RXD，TXD 1\0 口即2，3引脚，负责与笔记本通信。参见图3至图6，一种智能笔记本散热系统的风扇调速方法，具有如下的步骤: O通过上位机2上的散热器服务程序不断检测上位机2的CPU、硬盘和显卡的温度，将各部件的温度与预先设定的温度阈值进行比较，从而设置并记录控制信息参数；散热器服务程序通过与USB驱动程序通信，向其发送控制信息参数； 2)USB驱动程序将从散热器服务程序得到的控制信息参数转换为对应的通讯协议帧，通过USB转串口连接线7发送到单片机控制模块6 ； 3)单片机控制模块6读取USB驱动程序发送的通讯协议帧，从通讯协议帧中获取风扇转速的控制数据，将此数据写入单片机控制模块6的PWM寄存器中，来调整PWM信号线的输出波形，通过调整风扇的PWM空占比实现对风扇转速的控制。[0021 ] 所述步骤I)中的散热器服务程序读取CPU温度是通过读取操作系统中存储在WMI中CPU信息来获取；读取硬盘温度是通过读取操作系统中存储在WMI中的硬盘SMART数据来获取；读取显卡温度是通过调用显卡厂商提供的API函数来获取；将读取的温度信息与预先设定的温度阈值进行比较，当温度值低于阈值下限就发送风扇停转的控制信息；当温度高于阈值上限就发送风扇满转的控制信息；当温度处于阈值上下限之间就动态调整风扇转速使得温度尽可能接近阈值下限，不断读取上位机2的CPU、硬盘和显卡的温度，每隔一段时间发送一个降低风扇转速命令，如果温度升高就立刻停止发送降低风扇转速命令，如果温度持续升高，就发送风扇增速命令直到温度降低；散热器服务程序通过操作系统提供的函数CreateFile、WriteFile、CloseFil本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能笔记本散热系统，包括散热器外壳（1），上位机（2），电源（3）；其特征在于，所述散热器外壳（1）内装有第一风扇（4）、第二风扇（5）及单片机控制模块（6）；所述第一风扇（4）、第二风扇（5）及单片机控制模块（6）均由电源（3）供电，所述单片机控制模块（6）引出USB转串口连接线（7），所述USB转串口连接线（7）连接在上位机（2）上。

【技术特征摘要】
1.一种智能笔记本散热系统,包括散热器外壳(I),上位机(2),电源(3);其特征在于，所述散热器外壳(I)内装有第一风扇(4)、第二风扇(5)及单片机控制模块(6);所述第一风扇(4)、第二风扇(5)及单片机控制模块(6)均由电源(3)供电，所述单片机控制模块(6)引出USB转串口连接线(7)，所述USB转串口连接线(7)连接在上位机(2)上。2.根据权利要求1所述一种智能笔记本散热系统，其特征在于，所述第一风扇(4)为吹风，位于上位机(2)底部进气口正下方；所述第二风扇(5)为吸风，位于上位机(2)底部出气口正下方；所述第一风扇(4)、第二风扇(5)均为12V四Pin风扇，所述四Pin线分别为12V+、GND、测速信号线和PWM信号线；所述12V+、GND连接电源(3)，所述测速信号线及PWM信号线均连接在单片机控制模块(6)上。3.一种智能笔记本散热系统的风扇调速方法，其特征在于，具有如下的步骤: O通过上位机(2)上的散热器服务程序不断检测上位机(2)的CPU、硬盘和显卡的温度，将各部件的温度与预先设定的温度阈值进行比较，从而设置并记录控制信息参数；散热器服务程序通过与USB驱动程序通信，向其发送控制信息参数； 2)USB驱动程序将从散热器服务程序得到的控制信息参数转换为对应的通讯协议帧，通过USB转串口连接线(7)发送到单片机控制模块(6)； 3)单片机控制模块(6)读取USB驱动程序发送的通讯协议帧，从通讯协议帧中获取风扇转速的控制数据，将此数据写入单片机控制模块(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟飞跃，李洪强，曹亚飞，周思跃，周铭，吕所军，王宇驰，何旭栋，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：