를 구축하는 방법을 변하기 쉬운 속도 PWM 팬 컨트롤러
이 문서에서는 방법에 대해 알아보겠습니다를 구축하 pwm 팬 컨트롤러(DC)을 이용하여 간략하는 C 프로그램,그리고 몇 가지 부분을 포함하여 패드 RM57L 마이크로 컨트롤러 개발 키트입니다. 이를 통해 사용자는 소음 수준 및 전력 소비를 줄이기 위해 팬 속도를 효율적으로 변경할 수 있습니다. 이 프로젝트는 온도 센서가 부착 된 물체의 온도를 자동으로 모니터링하고 그에 따라 팬 속도를 제어하여 소음 출력과 전력 소비를 최소화합니다. 다음은 데스크톱 프로세서 쿨러에서 사용 중인 팬 컨트롤러의 데모입니다.
비디오:콤 풀사.
팬 속도 컨트롤러를 만드는 방법을 배우기 전에 다양한 속도 제어 방법이 어떻게 작동하는지 배우는 데 도움이됩니다. 두 가지 핵심 기술을 설명하겠습니다.
저항 속도 컨트롤러
저항 속도 컨트롤러는 전원에서 모터로의 전류 흐름에 저항하여 주어진 팬 모터의 속도를 제어합니다. 이것은 전위차계와 트랜지스터 또는 다른 배리스터 회로의 조합을 사용하여 수행 할 수 있습니다. 이전 기술은 매우 쉽게 구축 할 수 있지만 트랜지스터가 그것을 통과하는 전류가 꽤 많이 소모되도록합니다. 따라서 비효율적입니다. 다른 한편으로는,초당 많은 시간 온 오프 가득 차있는 현재를 맥박이 뜁니다. 트랜지스터는 여전히 전기를 낭비 할 것이지만 그 정도는 아닙니다.
펄스 폭 변조는 훨씬 더 복잡하고 우수하며 점점 더 일반적인 전류 제어 방법으로 에너지 효율적인 방식으로 모터 속도,램프 밝기의 제어를 용이하게합니다. 모터 컨트롤러의 주요 이유는 가전제품의 효율을 향상시킬뿐만 아니라 가능한 경우 낮은 속도로 작동시켜 소음 수준을 줄이는 것입니다.그러나 이 코드는 더 저렴한 런치패드 57012 또는 런치패드 57004 런치패드에서도 실행되도록 쉽게 수정할 수 있습니다.
팬 컨트롤러 구성 방법을 학습하면 다양한 기술/방법 및 장점과 단점을 이해하거나 실행하는 방법을 배우는 데 도움이됩니다. 이 방법,당신은 사용하는 정확히 알 수 있습니다,때.
이 기사에서는 전기 공학 경험이 있고 트랜지스터,센서 및 언급 된 다른 모든 장비를 안전하게 연결하는 방법을 알고 있다고 가정합니다. 자신의 위험에이 프로젝트를 시도.
목차
- 부품 목록.
- 개발 환경 준비.
- 코딩을 시작합시다!
이 슬라이드쇼에는 자바스크립트가 필요합니다.
부품 목록
모든 가격은 미화입니다.
- 바이폴라 접합 트랜지스터를 의미합니다(직류 전류 이득이 750 이므로 편리합니다).
- 세 12 킬로 옴 1/2 와트 저항.
- 나사 단자 또는 바 커넥터가있는 정션 박스.
- 텍사스 인스트루먼트 Launchpad RM57L MCU(RM57L843)개발 키트입니다.3435 의 값을 갖는 서미스터. 즉,온도가 상승 할 때마다 저항이 감소한다는 의미입니다.
- 40 미리메터 엑스 40 미리메터(또는 큰,찾을 수없는 경우 그 크기)방열판 트랜지스터.
- 점퍼 와이어/핀 플러그는 개발 키트의 핀을 트랜지스터에 연결하고 트랜지스터를 전원에 연결합니다(브레드 보드를 사용하지 않는 한). 이들은 일반적으로$3-6 범위에 있습니다.
- 12 또는 5 볼트 전원.
- 12 볼트 프로세서 팬 또는 5 볼트 노트북 팬(이 프로젝트는 3 선식 또는 4 선식 팬을 대상으로합니다. 이들은$10-$20 범위안에 전형적으로 있는다.
- 중앙 처리 장치 냉각기(방열판 및 팬 포함)또는 팬과 함께 냉각 될 수있는 뜨거운 물체의 다른 조합. 이것은 당신이 팬 컨트롤러가 자동으로 냉각 자체를 시청하고,팬을 종료 할 수 있습니다. 나는 내장 된 팬과 함께 프로세서 쿨러를 사용했다. 그것은 궁극적 인 테스트입니다!
대형 팬(데스크탑 프로세서 냉각에 일반적으로 사용되는 작은 80 밀리미터 팬보다 큰)에 전원을 공급하려면 트랜지스터에 방열판을 부착하는 것이 좋습니다. 그것은 상당한 양의 열을 생성 할 것입니다.(마이크로컨트롤러가 작동하는 방식은 아두이노와 크게 다르지 않으므로,겁먹지 마세요!). 이 팬 컨트롤러의 첫 번째 단계는 싱글칩 마이크로컴퓨터를 프로그래밍하거나 플래시하는 데 사용할 개발 환경을 설정하는 것입니다.
플러그 실행 패드 RM57L 개발 키트를 컴퓨터의 USB 포트를 사용하는 케이블 제공하고 만들 Texas Instruments 계정에서 다운로드할 수 있습니다 CCS IDE 입니다. 우리는 또한이 운동을 위해 할 코겐을 사용할 것입니다. 이 프로그램은 자바 바이트코드 프로그램의 갯수를 카운트하고,스크립트의 메인 형식을 합계냅니다,그리고 확인되지 않은 실행 텍스트 파일을 찾습니다.. 이 경우 아날로그-디지털 변환기와 헷 타이머 모듈을 구성하는 데 사용합니다.아래의 지침에 따라 할코겐 프로젝트를 만듭니다.
먼저,할코겐에서 새 프로젝트를 만들고,개발 키트를 선택한 다음,화면 오른쪽에 그 변형 목록이 표시됩니다. 이 경우 하나의 변형 만 있습니다. 이를 선택하고 아래 그림과 같이 프로젝트 이름을 지정하십시오. ‘위치’필드에 프로젝트 경로를 입력하고 메모한 다음 확인을 클릭합니다. 우리는 우리의 프로젝트를 같은 디렉토리에 저장할 것입니다. 작업 디렉토리 아래에 있는 폴더 안에 있어야 합니다..
할코겐에서’새 프로젝트’라는 새 프로젝트를 만듭니다. 이 모듈을 구성하는 방법은 다음과 같습니다.
그런 다음’드라이버 사용’탭을 선택하고 아래 그림과 같이 상자를 선택하여 드라이버를 활성화하십시오. 아날로그-디지털 변환기는 아날로그 온도 센서 판독 값을 온도를 결정하는 데 사용할 수있는 디지털 값으로 변환하여 팬 컨트롤러가 그에 따라 팬 속도를 조정할 수 있도록합니다. 하이 엔드 타이머(헷)는 간단한 비 제이트 트랜지스터를 제어하는 데 사용됩니다 우리의 무선 신호 신호를 생성하는 데 사용됩니다.
나머지 드라이버의 선택을 취소하여 시스템 리소스(예:램 및 플래시 메모리)를 보존하는 것이 좋습니다.
사용 HET1 및 ADC1 드라이버 HALCoGen.이제 런치패드에 내장된 아날로그-디지털 변환기를 구성할 차례입니다. 이 프로젝트에 필요한 모든 것이 있습니다. 또한 핀 사용을 선택 7,즉 우리가 온도 센서를 연결하는 것입니다 무엇으로. 핀 7 은 런치패드 개발 키트의 밑면에’아이 1_7’로 표시되어 있습니다.이 탭은 팬 컨트롤러의 타이머와 팬 전원을 공급하는 트랜지스터를 제어하는 헷 핀을 구성하고 다음 스크린샷과 같이 다음을 수행합니다.
즉,따라서 당신이 0 으로 제어하고 팬의 듀티 사이클을 설정,0 에 삼두근 신호의 듀티 사이클을 설정합니다. 0 의 듀티 사이클은 단순히 팬이 꺼져 있다는 것을 의미합니다. 그것을 두는 다른 방법은:힘이 켜질 시간의 백분율은 0 이다.
이 프로젝트에서는 듀티 사이클을 0 으로 시작하는데,이는 온도 센서가 부착된 히트 싱크의 온도를 따르는 방식으로 듀티 사이클(따라서 팬의 속도)을 프로그래밍 방식으로 조정할 것이기 때문입니다. 듀티 사이클이 0 으로 설정되면 팬 컨트롤러가 팬을 끕니다(0 은 0%에 해당). 그런 다음’핀’필드의 왼쪽에있는’활성화’체크 박스 쌍을 확인하십시오. 즉,이 신호를 사용할 수 있습니다. 당신의 런치 패드의 아래쪽에’헷 1_2’로 표시된 헷 포트 1,핀 2 인’핀’필드에 2 를 입력합니다. 마지막으로:마침표 필드에 10,000(쉼표 제외)을 입력합니다.
이 분야에서 사용된 단위는 마이크로세컨드입니다. 마이크로 초는 1 백만 분의 1 초입니다. 이 필드를 10,000 으로 설정하면 헷 타이머가 10,000 마이크로 초마다 전원을 켜고 끕니다(0 초마다).01 초). 이 급속한 엇바꾸기 때문에,당신은 힘이 팬의 매끄러운,연속 조작의 결과로 이따금 전환되고 있다는 것을 주의하지 않을 것입니다.
헷 1,핀 2 를 출력 방향으로 설정합니다.프로젝트 저장 파일을 선택한 다음 코드를 생성하십시오. 코드 생성이 완료 될 때까지 하단의’출력’창을보십시오. 이제 연사 구성에 이동할 수 있으며,작업이 완료되면,당신은 마지막으로 부품을 수집하고 팬 컨트롤러를 구축 할 수 있습니다.
코드하자!
코드 작성기 스튜디오에서 새 프로젝트를 만듭니다.파일. 맙소사프로젝트 파일입니다. 위에서 말씀드렸듯이,할코겐 프로젝트 파일들은 이 연습에 대해 동일한 디렉토리에 있어야 합니다.런치패드 개발 키트에 연결하십시 오.런치패드 개발 키트에 연결하십시 오.런치패드 개발 키트에 연결하십시 오.런치패드 개발 키트에 연결하십시 오.런치패드 개발 키트에 연결하십시 오.
오른쪽에서 드롭 다운 상자에서’
이 라이브러리와 드라이버로 구성되어 있습니다.
프로젝트 탐색기 창의 왼쪽 아래에 있는 파일입니다. 해당 파일에 아래 코드 샘플을 붙여 넣습니다.코드 작성기 스튜디오를 통해 런치패드에 업로드할 수 있습니다. 소스 파일의 모양은 다음과 같습니다.
이 페이지에 대한 링크가 포함되어 있으면 이 코드를 재배포할 수 있습니다.
항상/*사용자 코드 시작*/및/*사용자 코드 끝*/주석 사이에 코드를 배치하여 프로젝트를 변경 한 후 할로겐이 삭제되지 않도록하십시오.
항상 방열판 온도가 중앙 처리 장치의 온도 또는 어느 것이든 장치 냉각 보다는 더 낮기 위하여 려고 하고 있다는 것을 기억하십시오. 이 경우 열 싱크가 70 이면 중앙 처리 장치가 더 뜨겁습니다. 당신은 또한 직접 중앙 처리 장치 온도를 측정하고 그것에 서미스터를 두기 위하여 이 팬 관제사를 디자인할 수 있습니다. 열 싱크 온도가 중앙 처리 장치 온도보다 천천히 뒤떨어지기 때문에 이것은 더 정확합니다.
각 값은 팬 컨트롤러의 온도 판독 값을 디지털 방식으로 나타내고 각 값 범위는 냉각시키기 위해 일정량의 공기 흐름이 필요한 온도 범위를 나타냅니다. 이 서미스터의 경우 더 낮은 온도 값은 더 높은 온도에 해당하며 그 반대도 마찬가지입니다. 이 코드는 이제 아날로그-디지털 변환기 값을 섭씨 온도 판독 값으로 변환하도록 업데이트되었습니다.
예제 시나리오: 310 에서 320 사이의 온도 값 범위는 80%까지 팬을 크랭크할 수 있을 정도로 높을 수 있습니다. 그러나 방열판/팬이 충분히 큰 경우,이 속도는 대부분의 시간 동안 필요하지 않아야합니다. 이것은 너가 더 큰 열 싱크에 투자하고 싶는 수도 있는 1 개의 케이스 이다.
한편,340 에서 350 사이의 온도 값 범위는 방열판이 약간 따뜻하다는 것을 나타낼 수 있으며 팬이 매우 낮은 설정(20%)에서만 작동해야 하므로이 설정에서는 훨씬 조용합니다. 나는 빈번한 속도 변동을 피하기 위해 정확한 가속도 값 대신 가속도 값 범위를 기반으로 듀티 사이클을 설정했습니다. 이 응용 프로그램은 당신이 당신의 컴퓨터에 아날로그-디지털 컨버터 판독 값을 전송하는 데 도움이 될 것입니다. 그것은 쉽게 디버깅,그리고 그것은 또한 정보입니다.
:
- 개량된 효율성 및 감소된 소음 수준을 위한 에어 컨디셔너와 냉장고 압축기 속도 제어.
- 램프 디밍.
- 히브/전기 자동차 속도 제어.
- 환기 팬 컨트롤러.
- 라디에이터 팬 컨트롤러는 전기,가스를 절약하고 도로에서 자동차로 인한 소음 공해를 줄일 수 있습니다. 소음 감소는 심지어 사람들이 어떤 경우에는 밤에 더 나은 잠을 도움이 될 수 있습니다.
위의 모든 응용 프로그램에는이를 지원하는 팬이 필요합니다. 불행히도 모든 팬이이를 위해 만들어진 것은 아닙니다.
하드웨어 설정
처음에 말했듯이,이 기사는 트랜지스터를 사용하는 방법과 센서를 런치 패드에 안전하게 연결하는 방법을 알고 있다는 가정으로 작성되었습니다.3704>
서미스터를 1 핀 7 포트에 연결하고,트랜지스터를 1 핀 2 포트에 연결합니다. 열 싱크에 온도 센서를 삽입합니다(센서 단자가 전기 전도성이 있는 방열판과 접촉하지 않도록 하십시오). 방열판 팬을 컨트롤러에 연결합니다. 아래 링크 된 자습서는 팬,핀 및 트랜지스터를 설정하는 방법을 배우는 데 도움이됩니다.(이 프로젝트에 사용했던 것입니다,내 센서는 두 개의 리드를 가지고 제외,오히려 자신의 전위차계가하는 세 가지보다). 그들은 또한 여기에 트랜지스터를 설명합니다.
당신이 그것을 마스터하면,당신은 당신의 팬 컨트롤러까지 시간에 실행을 할 수 있습니다!서미스터(또는 사용 중인 온도 센서)로 인한 아날로그 전압 변동을 위의 값 변수에 저장된 디지털 값으로 변환합니다. 온도 측정값은 사용 중인 센서에 따라 달라지기 때문에 센서 설명서의 사양을 사용하여 온도 측정값을 도수로 변환해야 합니다.
이 프로젝트에 사용 된 센서는 다음과 같습니다. 서미스터는 온도를 가진 그것의 저항을 변화하기 위하여 디자인된 저항기 입니다(정규적인 저항기 보다는 매우 이렇게). 서미스터의 등급이 10 킬로옴인 경우,저항은 25 킬로옴인 것을 의미한다.
주의:주어진 서미스터의 저항은 온도에 따라 선형적으로 변화하지 않을 것이다.
코드 테스트 성공: