CPU және GPU желдеткіш контроллері: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Мен жақында графикалық картаны жаңарттым. Жаңа GPU моделі менің процессор мен ескі GPU -ға қарағанда TDP жоғары, сондықтан мен қосымша корпус желдеткіштерін орнатқым келді. Өкінішке орай, менің MOBO -да жылдамдықты реттейтін тек 3 желдеткіш қосқышы бар және оларды тек процессорға немесе чипсетаның температурасына байланыстыруға болады. Мен бұл мәселені шешуді шештім, қазірдің өзінде орнатылған желдеткіштердің RPM жылдамдығын оқитын жеке компьютерлік желдеткіш контроллерін (MOBO -ға қосылған, процессордың температурасы арқылы басқарылатын және GPU -ны салқындататын) екі шығыс арнасы бар. А арнасы айнымалы жылдамдығы бар 3 істікшелі шығатын желдеткіштерді басқару үшін процессор мен GPU температурасына байланысты желдеткіштердің жылдамдығын қолданады. В каналы GPU желдеткіштерінің жылдамдығын ғана сезеді және оның шығыс схемасы желдеткіштердің төменгі жылдамдығына жетуге мүмкіндік беретін қосымша транзисторды қолданады (ол жартылай пассивті графикалық картамен жақсы жұмыс істейді).

Басқа желдеткіштердің жылдамдығын оқу, менің ойымша, радиаторлармен жабдықталған процессорлардың жанына қосымша температура өлшегіштерін орнатудан гөрі оңай және арзан (ол үшін желдеткіштердің тахометрлерінің сымын тікелей микроконтроллердің түйреуішіне қосу қажет).

Желдеткіш жылдамдығын басқарудың кейбір әдістері осында сипатталған. Мен төмен жиілікті PWM қолдануды шештім, бірақ мақалада сипатталған әдіске аз ғана өзгерістер енгізілді. Біріншіден, әр каналда желдеткішті 4-5В кернеуін төмендету үшін қолданылатын 6 диод бар. Бұл қондырғыда PWM кернеу деңгейлері 0V - 12V орнына ~ 8V - 12V және 0V - ~ 8V (А арнасында жоқ). Бұл желдеткіш шығаратын шуды айтарлықтай азайтады. Мен желдеткішті осылайша үнсіз басқаратын тағы бір трюк осында сипатталған. Бұл амал микроконтроллердің шығысы мен желдеткіштің кернеу деңгейін ауыстыру үшін қолданған MOSFET қақпасы арасында RC схемасын орнатуды талап етеді. Бұл MOSFET -ті басқаратын сигналдың айналу жиілігін төмендетеді, керісінше кернеу деңгейінің өзгеруі кезінде желдеткіштің бұрыштық дірілін азайтады, діріл мен кернеудің көтерілуін азайтады.

Жабдықтар

Бөлшектер мен материалдар:

• ATtiny13 немесе ATtiny13A 8-PDIP корпусында
• 8 істікшелі DIP розеткасы
• 3x IRF530 транзисторы
• 12x 1N4007 диод (кернеуі 0,7В шамасында болатын кез келген басқа 1А диод жұмыс істеуі керек)
• 220uF/25V радиалды электролиттік конденсатор
• 10uF/16V радиалды электролиттік конденсатор
• 5x 100nF керамикалық диск конденсаторы
• 10 к 0,25 Вт резистор
• 4x 22k 0.25W резистор
• 2х 1 к 0,25 Вт резистор
• 6х6 мм тактілі қосқыш түймесі
• 2x 2 істікшесі 2,54 мм түзу еркек түйреуіш
• 4x 3 істікшелі еркек желдеткіш коннекторы (Molex 2510), егер қаласаңыз, қарапайым түйреуіштерді қолдануға болады (мен жасадым), бірақ содан кейін желдеткіштерді қосқанда абай болу керек, ал сол желдеткіштердің аналық коннекторлары аз сенімді бекітілген
• 4-істікшелі Molex коннекторы, әйел корпусы/еркек түйреуіштер (AMP MATE-N-LOK 1-480424-0 қуат қосқышы), мен Molex еркек бөлігі болып табылатын, ескі MOBO-мен бірге 2 рет SATA антенна адаптеріне қолдандым.
• 2,54 мм аналық қосқыштары бар 2x қосқыш кабельдер (немесе қосқыш корпустары + түйреуіштер + сымдар), олар тахометр сымдарының желдеткіштеріне (немесе олардың ПХД коннекторларына тікелей) дәнекерленеді
• тақтайша (50мм 70мм, минималды 18х24 саңылау массиві), керісінше, мыс қапталған тақтаны өз қолыңызбен оюға және тесіктер бұрғылауға болады.
• бірнеше сым
• оқшаулағыш таспа
• алюминий фольга таспасы (егер сіз коннекторды GPU тақтасына қосқыңыз келсе, 5 -қадамды қараңыз)
• қағаз

Құралдар:

• диагональды кескіш
• қысқыштар
• жалпақ бұрағыш
• қызметтік пышақ
• мультиметр
• дәнекерлеу станциясы
• дәнекерлеу
• AVR бағдарламашысы (USBasp сияқты дербес бағдарламашы немесе ArduinoISP қолдануға болады
• ПХД -дан тыс микроконтроллерді бағдарламалау үшін қолданылатын нан тақтасы мен секіргіш кабельдері (немесе осы мақсатқа жететін кез келген басқа құрал)

1 -қадам: Жауапкершіліктен бас тарту

Бұл құрылғыны жасау орташа қауіпті құралдарды қолдануды талап етеді және мүлікке зиян келтіруі немесе бүлдіруі мүмкін. Қажетті қадамдардың кейбіреулері аппараттық құралдың кепілдігінен айырылуы мүмкін немесе дұрыс жүргізілмеген жағдайда оны зақымдауы мүмкін. Сіз сипатталған құрылғыны өз тәуекеліңізге қарай жасайсыз және қолданасыз

2 -қадам: желдеткішті басқару қалай жұмыс істейді

А арнасы екі кірісті қолданады. А арнасының кірістерінің әрқайсысының A0 және A1 деңгейлерін шақыруға мүмкіндік беретін деңгейі бар. Әдепкі бойынша, бұл деңгейлердің екеуі де 0. Екі кірістің де олармен байланысты шекті RPM мәндері бар (бір кіріс үшін 3 шекті). Бірінші шекті мәнге жеткенде, A0 немесе A1 1 -ге дейін жоғарылайды, екіншісінде 2 -ге дейін жоғарылайды, ал үшінші шегі кіріс деңгейлерінің бірін 3 -ке қояды. Кейінірек A0 мен A1 біріктіріледі (жай ғана қосылады және жоғары мәнге жетуге жол бермейді) 3-ке қарағанда), А-каналының негізгі шығуын 0-3 диапазонында жасайды. Бұл сан шығатын желдеткіштердің жылдамдығын бақылау үшін қолданылады, 0 олардың 7-8В (жұмыс циклі 0%) қуатымен жұмыс істейтінін білдіреді. Шығарудың жоғары деңгейі желдеткіштің 100 мс немесе 33 мс циклдің 33%, 66% немесе 100% толық 12 В -тан қуат алатынын білдіреді (бұл таңдалған жиілікке байланысты).

В арнасында бір ғана кіріс бар (В1, физикалық түрде ол А арнасымен [PB1 түйреуіші] ортақ). В1 деңгейінің алты мүмкін деңгейі бар (1-6), әдепкі деңгей-1. Бес шекті мән бар, олар В1 деңгейін жоғарылатуға қабілетті. B1 В арнасының негізгі шығысы ретінде қолданылады. 1 болғанда, 7-8В шығыс желдеткіштері бір циклде циклдің 33%, екіншісінде 66% қуат береді, қалған уақытта қуат ажыратылады. 2-деңгей әрбір циклдің 66% -ы 7-8В, қалғаны 0В. 3-деңгей 7-8В үнемі қолданылатынын білдіреді. 4-6 деңгейлері желдеткіш циклдің 33%, 66% немесе 100% толық 12В кернеуін алады, қалған уақытта кернеу 7-8В құрайды.

Бұл PWM басқару жиілігі әдепкі бойынша 10 Гц құрайды. J7 секіргіш түйреуіштерін жабу арқылы оны 30 Гц дейін арттыруға болады.

Жоғары шекті деңгейге жеткенде, A0, A1 және B1 деңгейлері бірден артады. RPM төмендегенде, деңгей 200 мс үшін ұсталады және 200 мс үшін 1 -ге ғана төмендеуі мүмкін. Бұл кіріс желдеткіші RPM шекті деңгейге өте жақын болған кезде сол деңгейлердің тез өзгеруін болдырмау.

3 -қадам: Электрондық компоненттерді дәнекерлеу

Барлық электронды компоненттерді тақтаға дәнекерлеңіз (Attiny13 қоспағанда, ол кейінірек розеткаға салынады). Компоненттер арасында электрлік байланыс орнату үшін мыс сымдарын қолданыңыз (UTP кабелінің диаметрі 0,5 мм болуы керек). Егер Molex (AMP MATE-N-LOK) коннекторынан шығатын үлкен сымдарды итеруде қиындықтар туындаса, олар үшін үлкен тесіктер бұрғылауға болады. Егер сіз бұрғылауды қолданғыңыз келмесе, бұранданы алдын ала орнатылған кішкене тесіктерге бірнеше рет айналдыра аласыз. Сымдар қысқа тұйықталуға әкелмейтініне көз жеткізіңіз.

Егер сіз өзіңіздің ПХД жасағыңыз келсе, мен.svg (тақтай өлшемдері 53.34x63.50мм) және.pdf (A4 бет өлшемі,.zip мұрағаты ішінде) файлдарын ұсынамын. Бір жақты мыс қапталған тақта жеткілікті болуы керек, себебі алдыңғы жағында бір ғана байланыс бар (оны сыммен жасауға болады), сондықтан алдыңғы жағына арналған файлдар негізгі түрде беріледі, осылайша бұл байланысты анықтауға болады.

Кез келген кездейсоқ тұйықталуды болдырмайтын оқшаулағыш материалмен ПХД -ның артқы жағын жабуға кеңес беремін. Мен оқшаулағыш таспаның бірнеше жолағымен ПХД жиектеріне бекітілген қарапайым қағаздың бірнеше қабатын қолдандым.

4 -қадам: ATtiny микроконтроллерін бағдарламалау

MCU-да жұмыс істейтін бағдарламада RPM кіріс желдеткіштерінің бірнеше шегі қатаң кодталған. Бұл шектер fan_controller.c файлының басында орналасқан. Кіріс_0 желдеткішінің 450 айн / мин жылдамдығына жауап ретінде А арнасының шығыс деңгейін біршама жоғарылатуға жауап беретін бірінші шекті қамтитын жол келесідей көрінеді:

#анықтаңыз A0_SPEED_0 3 // 450 RPM

Егер сіз RPM шекті мәнін өзгерткіңіз келсе, онда 3 санын басқа нәрсемен ауыстыру қажет. Бұл санды 1 -ге көбейту шекті мәнді 150 айналымға өзгертеді.

Өзгерткіңіз келетін басқа нәрсе - шығыс деңгейінің кідірісінің төмендеуі. Бұл кідіріс кіріс желдеткіші RPM шекті деңгейге өте жақын болғанда шығыс деңгейінің жылдам өзгеруіне жол бермейді. Мұны бақылайтын 3 жол бар (А арнасы 2 кірісті қолданады, ал В арнасы 1 қолданады) және олардың біріншісі келесідей:

егер (channel_A0_lower_rpm_cycles> 2) {

2 санын көбейту бұл кідірісті арттырады. Кешіктіру 100 мс циклмен есептеледі.

Бастапқы кодты, содан кейін бағдарлама чипін құрастыру үшін сізге кейбір бағдарламалық қамтамасыз ету қажет болады. Debian негізіндегі Linux дистрибутивінде оны келесі пәрменді орындау арқылы орнатуға болады:

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

Егер сіз Windows жүйесін қолдансаңыз, қажетті бағдарламалық жасақтамасы бар WinAVR пакетін орнатып көріңіз.

Бастапқы кодты құрастыру үшін оны орындау қажет:

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

. Hex файлын жасау үшін бұл жолды терминалға көшіру керек:

avr -objcopy -O ihex -R. fan_controller.out fan_controller.hex арқылы

Бұл команда жадтың қанша көлемде қолданылатынын тексеруге мүмкіндік береді (мәтін - бұл Flash, деректер - бұл Flash -те сақталатын, содан кейін жедел жадқа көшірілетін айнымалылар, ал bss - ЖЖҚ -да 0 мәнімен инициализацияланған айнымалылар):

avr-size fan_controller.out

. Hex файлы дайын болғанда, ATtiny13 тақтасына кірістіріп, оны бағдарламашыға қосқыш кабельдермен қосу керек. Бағдарламашыны MCU -ға қосқан кезде оның қуатын ажыратқан дұрыс. Әдепкі сақтандырғыш биттерін сақтаңыз (H: FF, L: 6A). Егер сіздің бағдарламашыңыз USBasp болса, бұл команда MCU флэш -жадын бағдарламалайды:

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

-B 8 бағдарламашы мен MCU арасындағы жылдамдықты өзгертеді (разряд). Микроконтроллерге қосылуда қиындықтар туындаса, оны жоғары мәнге өзгерту қажет болуы мүмкін.

MCU бізге дайын болғанда, оны DIP 8 розеткасына салыңыз. MCU-ны тақтадан алып тастау үшін мен оны жалпақ бұрағышпен алып тастаймын.

5 -қадам: Желдеткіштерді құрылғыға қосу

Input 0 желдеткіші ретінде (PB0 -ге қосылған) MOBO -ға қосылған корпусты желдеткіштердің бірін таңдадым, олардың жылдамдығы процессордың температурасына байланысты өзгерді. Мен желдеткіш тахометр сымының оқшаулауын алып тастадым және оған қосқыш кабельдің бір ұшын дәнекерледім. Екінші ұшы (оған 2,54 мм әйел коннекторы қосылған) желдеткіш контроллеріне қосылады. Егер өтпелі кабель тым қысқа болса, оны бұрын айтылған кабельдердің арасына дәнекерлеу арқылы ұзартыңыз. Содан кейін барлық ашық өткізгіштерді оқшаулағыш таспамен жабыңыз.

Енгізу 1 GPU желдеткіштерінің жылдамдығын оқиды (менің жағдайда олардың 3 -і бар, бірақ PCB графикалық картасында тек бір желдеткіш қосқышы бар). Мен ПКД-де орналасқан 4 істікшелі шағын GPU желдеткіш коннекторының сымдарының біріне Input 1 қосқыш кабелін дәнекерледім. Бұл сым ПХД мен артқы тақтаның арасында орналасқандықтан, мен алдымен тақтаны қағазбен оқшауладым (әсіресе артқы тақтаның материалы дәнекерленген болғандықтан), содан кейін алюминий фольга таспасын қолдана отырып, кабельдің аналық коннекторын берік бекітілген.. Содан кейін GPU желдеткіштері PB1 түйреуішіне басқа (ұзартылған) өтпелі кабель арқылы қосылуы мүмкін. Егер сіз графикалық картаның ПХД -де ештеңе дәнекерлегіңіз келмесе, желдеткіш сымдарына қосқыш кабелін жалғауға немесе ПХД желдеткіші мен қосқышы арасында орнатылатын адаптер жасауға болады, бұл шешім сіздікі.

Желдеткіш ағымдағы жылдамдықты тахометр сымы арқылы осы сымды жерге қосу арқылы ашық ағызу/коллектор арқылы айналдыру кезінде екі рет береді (желдеткіштің роторында әдетте Холл сенсоры анықтайтын 4 полюсті [NSNS] бар, желдеткіштің шығысы төмендегенде полюстің түрі бойынша анықталады). Екінші жағынан, бұл сым әдетте 3,3 В кернеу деңгейіне дейін тартылады. Егер сіз дұрыс сым алғаныңызға сенімді болмасаңыз, осциллографты қолдана аласыз немесе осы қадамдағы соңғы суретке түсірілген анықтау схемаларының бірін құра аласыз. Олардың біріншісі өлшенген жерде пайда болатын максималды кернеуді тексеруге мүмкіндік береді, екіншісі төмен жиілікті импульстардың пайда болуын тексеруге мүмкіндік береді.

3.3V ATtiny кіріс түйреуіштері жоғары күйде оқылуы керек, бірақ егер сізде проблемалар туындаса, сіз MCU беретін кернеуді төмендетуге тырысуыңыз мүмкін (бұл MOSFET -тің қарсылығын арттырады!). Менде проблемалар болған жоқ, дегенмен мен бұл ойды осында қосу керек деп шештім.

Кіріс желдеткіштері дайын болғанда, желдеткіш контроллерін компьютер корпусының ішіне өзіңіз қалаған жерге қоюға болады. Мен оны 5,25 дюймдік бос орынның екі жағына орнаттым, оны шығанақтың металл бөліктерінің арасына итеріп, қағазды артына қойып, оны үлкен тесіктердің бірінен итерілген ілгектің көмегімен бекітіп қойдым. тақтайшада және 5,25 дюймдік басқа тесіктерде. ДК корпусының ешқандай металл бөліктері желдеткіш контроллерінің ашық өткізгіштеріне тиіп кетпейтініне көз жеткізіңіз.

Енді сіз 3 істікшелі шығыс желдеткіштерді контроллерге қосуға болады. А арнасына қосылған шығатын желдеткіштер процессор мен GPU желдеткіштеріне қосылады, және оларды қуаттайтын минималды кернеу шамамен 7-8В болады. В арнасының шығыс коннекторларына қосылған желдеткіштер тек GPU салқындатқыш желдеткіштерімен басқарылады және олардың кернеуі 0В дейін төмендеуі мүмкін (бірақ шығыс жетегінің төменгі деңгейінде әрбір 100 мс циклде 66 мс). Желдеткіштер шығыс арнасына 1А артық түсірмеуі керек.

6 -қадам: Мен компьютерге енгізген басқа өзгерістер

А арнасы менің корпустың жоғарғы жағында орналасқан екі желдеткішті басқарады. Олар бірдей модель және олар бірдей кернеумен жұмыс істейді, бұл оларды өте ұқсас жылдамдықта айналдырады. Нәтижесінде кейбір дыбыстық ырғақтар пайда болды (жиіліктері екі түрлі дыбыстар арасындағы интерференция үлгісі). Мұны шешу үшін мен желдеткіштердің бірімен қатар 2 диодты (біреуі тұрақты және біреуі Шоттки) орнаттым. Бұл желдеткіштің кернеуі мен жылдамдығын төмендетіп, соққыны жоғалтады.

Мен жасаған жанкүйерлерге қатысты тағы бір өзгеріс - бұл қабырғаға желдеткіштің алдыңғы жағында орналасқан. Оның мақсаты - бұл желдеткіштің радиаторлардан әлі өтпеген ауаны сорып алуын болдырмау. Мен сонымен қатар GPU шығаратын ауаны процессордың салқындатқышына соруға жол бермейтін басқа қағаз қабырғаларды жасауға тырыстым. Олар іс жүзінде процессордың температурасын төмендетіп жіберді, бірақ GPU -ны қыздыру қымбатқа түседі, сондықтан мен оларды алып тастадым.

Мен жасаған тағы бір ерекше модификация - бұл екі жоғарғы желдеткіштің шығысындағы шаң сүзгісін алып тастау (көп жағдайда ауа корпусынан шығарылады, ал менің компьютерім өшірулі кезде, корпустың үстінде орналасқан тартпа оны қорғайды) шаңнан). Мен сонымен қатар 92 мм желдеткішті 5,25 дюймдік бос орынның алдына орнаттым (желдеткіш контроллері оның артында орналасқан). Бұл желдеткіш ешқандай бұрандалармен ұсталмайды, оның астында 120 мм желдеткіш пен жоғарыдағы оптикалық жетектің арасына жақсы сәйкес келеді (екеуінің де беті тербелісті бәсеңдету үшін оқшаулағыш таспамен жабылған).