CPU va GPU bilan ishlaydigan fanat boshqaruvchisi: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Men yaqinda grafik kartamni yangiladim. Yangi GPU modelida protsessor va eski GPUga qaraganda TDP yuqori, shuning uchun men qo'shimcha korpus muxlislarini o'rnatmoqchi edim. Afsuski, mening MOBO -da tezlikni boshqaruvchi 3 ta fan ulagichi bor va ularni faqat CPU yoki chipset harorati bilan bog'lash mumkin. Men bu muammoni hal qilishga qaror qildim, o'z fanatlarining RPM tezligini o'qiy oladigan (MOBO -ga ulangan, protsessor harorati bilan boshqariladigan va GPU -ni sovutadigan) va ikkita chiqish kanaliga ega bo'lgan shaxsiy kompyuter fan -boshqaruvchisini loyihalash orqali. A kanali o'zgaruvchan tezlikdagi 3-pinli chiqish fanatlarini boshqarish uchun CPU va GPU haroratiga bog'liq fanatlarning tezligidan foydalanadi. B kanali faqat GPU muxlislarining tezligini sezadi va uning chiqish davri qo'shimcha tranzistorlardan foydalanadi, bu esa fanatlar tezligini pasayishiga imkon beradi (u yarim passiv grafik karta bilan yaxshi ishlaydi).

Boshqa fanatlarning tezligini o'qish, menimcha, sovutgichlar bilan qoplangan protsessorlar yonida qo'shimcha harorat o'lchagichlarini o'rnatishdan ko'ra osonroq va arzonroqdir (buning uchun fanatlar takometrlarining simini to'g'ridan -to'g'ri mikrokontroller piniga ulash zarur).

Bu erda fan tezligini boshqarishning ba'zi usullari tasvirlangan. Men past chastotali PWMdan foydalanishga qaror qildim, lekin maqolada tasvirlangan usulga ozgina o'zgartirish kiritildi. Birinchidan, har bir kanalda ketma-ket ulangan 6 ta diod mavjud bo'lib, ular fanni 4-5 V kuchlanishli kuchlanishni pasaytirish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu sozlashda PWM kuchlanish darajasi 0V - 12V o'rniga ~ 8V - 12V va 0V - ~ 8V (A kanalida mavjud emas). Bu fan tomonidan ishlab chiqarilgan shovqinni sezilarli darajada kamaytiradi. Bu erda men fanatni boshqarishni yanada jim qilish uchun ishlatgan yana bir hiyla bu erda tasvirlangan. Bu hiyla mikrokontroller chiqishi va men fanning kuchlanish darajasini o'zgartirish uchun ishlatgan MOSFET eshigi o'rtasida RC sxemasini o'rnatishni talab qiladi. Bu MOSFET -ni boshqaradigan signalning aylanish tezligini pasaytiradi, bu esa o'z navbatida kuchlanish darajasining o'zgarishi paytida fanning burchak silkinishini sezilarli darajada kamaytiradi, tebranish va kuchlanish uchlarini kamaytiradi.

Ta'minotlar

Materiallar va qismlar:

• ATtiny13 yoki ATtiny13A 8-PDIP korpusida
• 8 pinli DIP soket
• 3x IRF530 tranzistorli
• 12x 1N4007 diodi (0,7 V atrofida kuchlanish pasayishi bilan boshqa har qanday 1A diod ishlashi kerak)
• 220uF/25V radial elektrolitik kondansatör
• 10uF/16V radial elektrolitik kondansatör
• 5x 100nF seramika diskli kondansatör
• 10 k 0,25 Vt qarshilik
• 4x 22k 0,25 Vt qarshilik
• 2x 1k 0,25W qarshilik
• 6x6 mm sensorli kalit tugmasi
• 2x 2 pinli 2,54 mm tekis erkak pinli sarlavha
• 4x 3-pinli erkak fan ulagichi (Molex 2510), agar xohlasangiz, oddiy pinli sarlavhalardan foydalanishingiz mumkin (men buni qildim), lekin keyin fanatlarni ulashda juda ehtiyot bo'lish kerak, va bu fanatlarning ayol ulagichlari kamroq ishonchli biriktirilgan
• 4-pinli Molex ulagichi, ayol korpus/erkak pinlari (AMP MATE-N-LOK 1-480424-0 quvvat ulagichi), men Molex erkakning bir qismi bo'lgan eski MOBO bilan birga 2x SATA ayol adapteridan foydalanganman.
• 2,54 mmli ayol konnektorli (yoki ulagich korpuslari + pinlar + simlar) 2x o'tish kabeli, ular takometr simlarini kiritish fanatlariga (yoki to'g'ridan -to'g'ri PCB ulagichlariga) lehimlanadi.
• prefabrik taxta (50 mm x 70 mm, min 18 x 24 teshikli qator), yoki siz mis qoplamali taxtani o'zingiz yasashingiz va teshiklarni burishingiz mumkin.
• bir necha bo'lak sim
• izolyatsion lenta
• alyumin folga tasmasi (agar siz konnektorni GPU orqa paneliga ulamoqchi bo'lsangiz, 5 -qadamga qarang)
• qog'oz

Asboblar:

• diagonal kesuvchi
• penseler
• tekis tornavida
• xizmat pichog'i
• multimetr
• lehim stantsiyasi
• lehim
• AVR dasturchisi (USBasp kabi mustaqil dasturchi yoki siz ArduinoISP dan foydalanishingiz mumkin
• PCB tashqarisida mikrokontrollerni dasturlash uchun ishlatiladigan non paneli va o'tish kabellari (yoki bu maqsadga erisha oladigan boshqa asboblar)

1 -qadam: Ogohlantirishdan voz kechish

Qurilmaning qurilishi o'rtacha xavfli asboblardan foydalanishni talab qiladi va mulkka zarar yoki zarar etkazishi mumkin. Kerakli qadamlarning ba'zilari sizning qurilmangiz kafolatini bekor qilishi yoki noto'g'ri ishlatilganda zarar etkazishi mumkin. Siz tavsiflangan qurilmani o'zingiz xavf ostiga qo'yasiz va qurasiz

2 -qadam: Fan nazorati qanday ishlaydi

A kanali ikkita kirishni ishlatadi. A kanalining har bir kirishining darajasi A0 va A1 deb nomlanishi mumkin. Odatiy bo'lib, bu darajalarning ikkalasi ham 0 ga teng. Ikkala kirishda ular bilan bog'liq bo'lgan RPM chegaraviy qiymatlari mavjud (har bir kirish uchun 3 pol). Birinchi chegaraga erishilganda, A0 yoki A1 1 ga ko'tariladi, ikkinchisida 2 ga ko'tariladi va uchinchi chegara kirish darajalaridan birini 3 ga o'rnatadi. Keyinchalik A0 va A1 birlashtiriladi (shunchaki qo'shiladi va undan yuqori qiymatga erishishga yo'l qo'yilmaydi). 3 dan ko'ra), asosiy chiqish kanal A darajali raqamni 0-3 oralig'ida qilish. Bu raqam chiqish fanatlarining tezligini nazorat qilish uchun ishlatiladi, 0 ular 7-8V (ish tsikli 0%) bilan quvvatlanishini bildiradi. Chiqishning yuqori darajasi fan 100% yoki 33ms tsiklning 33%, 66% yoki 100% to'liq 12V dan quvvatlanishini anglatadi (bu tanlangan chastotaga bog'liq).

B kanalida faqat bitta kirish bor (B1, jismonan A kanali [PB1 pimi] bilan taqsimlanadi). B1 darajasining oltita bo'lishi mumkin (1-6), standart daraja-1. B1ni oshirishga qodir bo'lgan beshta chegaraviy qiymat mavjud. B1 asosiy kanal B darajasi sifatida ishlatiladi. Qachonki, 1, 7-8V kuchlanish fanatlarining bir tsiklida 33%, ikkinchisida 66% quvvatga ega bo'lsa, qolgan vaqtda quvvat uziladi. 2-darajali har bir tsiklning 66% 7-8V, qolgani 0V. 3-darajali 7-8V doimiy ravishda qo'llanilishini bildiradi. 4-6 darajalar shuni anglatadiki, fan to'liq 12V dan 33%, 66% yoki 100% tsikl bilan ishlaydi, qolgan vaqtlarda kuchlanish 7-8V.

Ushbu PWM boshqaruv chastotasi sukut bo'yicha 10 Gts. J7 o'tish pimlarini yopish orqali uni 30 Gts ga oshirish mumkin.

Agar yuqori chegaraga erishilsa, A0, A1 va B1 darajalari bir zumda oshadi. RPM tushganda, daraja 200ms uchun ushlab turiladi va har 200ms uchun 1ga kamayishi mumkin. RPM kirish foniy chegarasiga juda yaqin bo'lganda, bu darajalarning tez o'zgarishini oldini olish.

3 -qadam: Elektron komponentlarni lehimlash

Barcha elektron komponentlarni old panelga lehimlang (Attiny13dan tashqari, keyinchalik rozetkaga joylashtiriladi). Komponentlar o'rtasida elektr aloqasini o'rnatish uchun mis simlardan foydalaning (UTP kabelidan 0,5 mm diametrli simlar mukammal bo'lishi kerak). Agar siz Molex (AMP MATE-N-LOK) ulagichidan chiqadigan katta simlarni itarishda muammoga duch kelsangiz, ular uchun kattaroq teshiklarni burishingiz mumkin. Agar siz matkapdan foydalanishni xohlamasangiz, vintni har doim old panelning kichik teshiklari ichiga bir necha marta burishingiz mumkin. Simlarning qisqa tutashuvga olib kelmasligiga ishonch hosil qiling.

Agar siz o'zingiz tenglikni yaratishni xohlasangiz, men.svg (taxtaning o'lchamlari 53.34x63.50mm) va.pdf (A4 sahifa o'lchami,.zip arxivi ichida) fayllarni ham taqdim etaman. Bir tomonlama mis qoplamali taxta etarli bo'lishi kerak, chunki old tomonda faqat bitta aloqa bor (u sim yordamida amalga oshirilishi mumkin), shuning uchun old tomondan fayllar asosiy holda taqdim etiladi, shuning uchun bu ulanishni aniqlash mumkin.

PCB -ning orqa qismini tasodifiy qisqa tutashuvlarning oldini oladigan izolyatsion material bilan yopishingizni qat'iy tavsiya qilaman. Men oddiy qog'ozning bir necha qatlamlarini ishlatardim, ular PCB chekkalarida bir necha izolyatsion lenta bilan mahkamlangan.

4 -qadam: ATtiny mikrokontrollerini dasturlash

MCUda ishlaydigan dastur RPM kirish fanatlarining bir necha chegaralarini qattiq kodlangan. Bu chegaralar fan_controller.c faylining boshida joylashgan. Kirish tezligi 450 RPM dan yuqori bo'lgan A kanalining chiqish darajasini biroz oshirish uchun javob beradigan birinchi chegarani o'z ichiga olgan chiziq quyidagicha ko'rinadi:

#A0_SPEED_0 3 // 450 RPM ni aniqlang

Agar siz RPM chegara qiymatini o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, 3 -raqamni boshqa narsa bilan almashtirishingiz kerak. Bu raqamni 1 ga ko'paytirish chegarani 150 aylanish tezligiga o'zgartiradi.

O'zgartirishni xohlagan boshqa narsa - bu chiqish darajasining kechikishining kamayishi. Bu kechikish kirish fan RPM chegaraga juda yaqin bo'lganida chiqish darajasining tez o'zgarishini oldini oladi. Buni boshqaradigan 3 ta satr bor (A kanali 2 ta kirishni ishlatadi va B kanali 1dan foydalanadi) va ularning birinchisi shunday:

agar (channel_A0_lower_rpm_cycles> 2) {

2 -raqamni ko'paytirish bu kechikishni oshiradi. Kechikish 100ms tsikllarda hisoblanadi.

Manba kodini va keyin dastur chipini kompilyatsiya qilish uchun sizga ba'zi dasturlar kerak bo'ladi. Debian-ga asoslangan Linux tarqatishda uni quyidagi buyruqni bajarish orqali o'rnatish mumkin:

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

Agar siz Windows -dan foydalanayotgan bo'lsangiz, kerakli dasturiy ta'minotni o'z ichiga olgan WinAVR paketini o'rnatishga urinib ko'rishingiz mumkin.

Manba kodini kompilyatsiya qilish uchun buni bajarish kerak:

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

. Hex faylini yaratish uchun siz ushbu qatorni terminalga ko'chirishingiz kerak:

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

Bu buyruq dasturda qancha xotira ishlatilishini tekshirishga imkon beradi (matn - Flash, ma'lumotlar - Flashda saqlanadigan, keyin RAMga ko'chiriladigan o'zgaruvchilar va bss - RAMda 0 qiymati bilan boshlangan o'zgaruvchilar):

avr-size fan_controller.out

. Hex fayli tayyor bo'lgach, ATtiny13 -ni non paneliga kiritib, uni dasturchiga o'tish kabellari bilan ulashingiz kerak. MCU -ga ulanganda, dasturchidan quvvatni uzib qo'yish yaxshidir. Standart sug'urta bitlarini saqlang (H: FF, L: 6A). Agar sizning dasturchi USBasp bo'lsa, bu buyruq MCU flesh xotirasini dasturlashtiradi:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 8 -U chirog'i: w: fan_controller.hex

-B 8 dasturchi va MCU o'rtasida uzatish tezligini o'zgartiradi (bitclock). Agar siz mikrokontrollerga ulanishda muammolarga duch kelsangiz, uni yuqori qiymatga o'zgartirishingiz kerak bo'ladi.

MCU tayyor bo'lganda, uni DIP 8 rozetkasiga joylashtiring. MCUni taxtadan olib tashlash uchun men odatda tekis tornavida bilan qirib tashlayman.

5 -qadam: muxlislarni qurilmaga ulash

Kirish 0 fanati sifatida (PB0 ga ulangan) MOBO -ga ulangan korpusli fanatlardan birini tanladim, bu protsessor harorati bilan o'zgarib turardi. Men fanning takometr simining izolyatsiyasini olib tashladim va unga o'tish kabelining bir uchini lehimladim. Boshqa uchi (unga 2,54 mm ayol ulagichi ulangan) fan boshqaruvchisiga ulanadi. Agar o'tish kabeli juda qisqa bo'lsa, ilgari aytib o'tilgan kabellar orasiga boshqa kabelni payvandlab uzating. Keyin barcha ochiq o'tkazgichlarni izolyatsion lenta bilan yoping.

Kirish 1 GPU muxlislarining tezligini o'qiydi (mening holimda ulardan 3 tasi bor, lekin PCB grafik kartasida faqat bitta fan ulagichi bor). Men Kirish 1 o'tish simini to'g'ridan-to'g'ri PCBda joylashgan 4-pinli mini-GPU fan ulagichining uchlaridan biriga lehimladim. Bu qo'rg'oshin PCB va orqa plastinka o'rtasida joylashganligi sababli, men avval plastinkani qog'oz bilan izolyatsiya qildim (ayniqsa, uning orqa paneli materiallari juda lehimli bo'lgani uchun), so'ngra alyumin folga tasmasini ishlatib, kabelning boshqa tomoniga mahkamlangan ayol konnektori.. Keyin GPU ventilyatorlari PB1 piniga boshqa (uzaytirilgan) o'tish kabeli yordamida ulanishi mumkin. Agar siz grafik kartangizda biror narsani lehimlashni xohlamasangiz, siz fan simlariga o'tish kabelini ulashingiz yoki fanat (lar) va PCB konnektori orasiga joylashtiriladigan adapter yasashingiz mumkin, qaror sizniki.

Ventilyator o'z tezligini takometrli sim orqali erga ikki marta ochiq drenaj/kollektor orqali erga ulash orqali uzatadi (fan rotorida odatda Hall sensori tomonidan aniqlanadigan 4 qutbli [NSNS] mavjud, fanning chiqishi past bo'lganda qutb turi bo'yicha aniqlanadi). Boshqa tomondan, bu sim odatda 3.3V kuchlanish darajasiga tortiladi. Agar siz to'g'ri simni olganingizga ishonchingiz komil bo'lmasa, siz osiloskopni ishlatishingiz yoki ushbu bosqichda oxirgi rasmda chizilgan aniqlovchi sxemalardan birini qurishingiz mumkin. Ulardan birinchisi o'lchangan joyda paydo bo'ladigan maksimal kuchlanishni, ikkinchisi past chastotali pulslar paydo bo'lishini tekshirishga imkon beradi.

3.3V ni ATtiny -ning kirish pinlari YUQOR holati sifatida o'qishi kerak, lekin agar sizda bu bilan bog'liq muammolar bo'lsa, siz MCU -ni quvvatlaydigan kuchlanishni kamaytirishga urinib ko'rishingiz mumkin (bu MOSFET -larning qarshiligini oshiradi!). Menda hech qanday muammo yo'q edi, shunga qaramay, men bu fikrni shu erga qo'shishga qaror qildim.

Kirish muxlislari tayyor bo'lganda, siz fan korpusini kompyuter korpusiga o'zingiz xohlagan joyga qo'yishingiz mumkin. Men uni bo'sh joyining 5,25 dyuymli bo'sh joyining ikkita yonbag'riga o'rnatdim, uni ko'rfazning metall qismlari orasiga bosib, bir oz qog'ozni orqasiga qo'yib, fermuarli galstuk yordamida katta teshiklardan biridan itarib qo'ydim. oldingi taxtada va 5,25 dyuymli boshqa teshiklarda. Kompyuter korpusining hech qanday metall qismlari fan tekshirgichining ochiq o'tkazgichlariga tegmasligiga ishonch hosil qiling.

Endi siz 3-pinli chiqish muxlislarini tekshirgichga ulashingiz mumkin. A kanaliga ulangan chiqish fanatlari ham CPU, ham GPU fanatlariga ulanadi va ularni quvvatlaydigan minimal kuchlanish taxminan 7-8 V ni tashkil qiladi. Kanalning B chiqish ulagichlariga ulangan fanatlar faqat GPU sovutgichli fan (lar) tomonidan boshqariladi va ularning kuchlanishi 0V ga tushishi mumkin (lekin eng past chiqish haydovchi darajasida har 100ms tsiklda 66ms uchun). Muxlislar chiqish kanaliga 1A dan oshmasligi kerak.

6 -qadam: Kompyuterimga kiritilgan boshqa o'zgarishlar

A kanali mening ishimning tepasida joylashgan ikkita muxlisni boshqaradi. Ular bir xil modeldadir va ular bir xil kuchlanish bilan quvvatlanadi, bu ularni juda tez tezlikda aylantiradi. Natijada ba'zi tovushli zarbalar (ikki xil chastotali tovushlar orasidagi interferentsiya) paydo bo'ldi. Buni tuzatish uchun men fanatlardan biri bilan ketma -ket 2 ta diod (bitta oddiy va bitta Shottki) o'rnatdim. Bu fanning kuchlanishini va tezligini pasaytirib, zarbani yo'q qildi.

Men qilgan muxlislarga tegishli bo'lgan yana bir o'zgarish - bu old devorning yuqori qismidagi qog'ozli devorli foniy foniyni o'rnatish. Uning maqsadi - bu fan hech qanday sovutgichlardan o'tmagan havoni so'rib olishining oldini olish. Men, shuningdek, GPU chiqadigan havosini CPU sovutgichiga singib ketishiga to'sqinlik qiladigan boshqa qog'oz devorlarni yasashga harakat qildim. Ular aslida protsessor haroratini pasaytirdilar, lekin GPUni isitish uchun ko'proq pul sarflashdi, natijada men ularni olib tashladim.

Men qilgan boshqa g'ayrioddiy modifikatsiya - bu ikkita yuqori fanatning chiqindisidagi chang filtrini olib tashlash (ko'pincha havo har doim ham korpusdan chiqariladi va mening kompyuterim o'chirilgan bo'lsa, kompyuter korpusining bir oz yuqorisida joylashgan tortma uni himoya qiladi) changdan). Bundan tashqari, ikkita bo'sh 5,25 dyuymli bo'sh joy oldiga 92 mm fanat o'rnatdim (fan boshqaruvchisi uning orqasida joylashgan). Bu fan hech qanday vintlar bilan ushlab turilmagan, faqat uning ostidagi 120 mm fanat va yuqoridagi optik haydovchi orasiga juda mos keladi (tebranishning namlanishini ta'minlash uchun ularning har ikkalasining yuzasi izolyatsion lenta bilan qoplangan).