一种电子设备散热风扇的智能控制方法

技术领域

本发明涉及电子设备散热技术，具体涉及一种电子设备散热风扇的智能控制方法。

背景技术

现代电子设备，特别是智能电子设备，大多采用处理器如(CPU、SOC等)进行控制，如果工作环境温度过高，会导致处理器工作异常，也会影响设备其它元器件，从而导致整个设备出现异常。而由于使用场景限制，不少智能电子设备的体积设计都会尽可能小，更加容易导致设备内部温度升高，因此增加散热手段就很有必要。

电子设备散热有多种方式，而使用风扇散热就是其中一种常见手段。风扇的出风量与风扇的转速正相关，即，通常风扇转速越大，散热效果越好，然而风扇在转动时会产生噪音，转速增大后，设备工作带来的噪音也会越大，给用户带来不好的使用体验。

因此，如何平衡散热效果和噪音问题就成了用风扇散热亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种电子设备散热风扇的智能控制方法，实现散热效果和工作噪音的智能动态平衡。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种电子设备散热风扇的智能控制方法，应用于采用风扇散热的电子设备中，所述电子设备包括处理器、多个温度传感器和多个风扇；各个风扇分别对电子设备中需要散热的器件进行散热；所述温度传感器分别采集需要散热的器件的温度；

所述处理器具有ADC端口和PWM端口，所述多个温度传感器与处理器中的ADC端口一一对应连接；所述多个风扇与处理器中的PWM端口一一对应连接；

以各个需要散热器件分别作为温度采集点，该方法包括以下步骤：

S1、获取各个温度采集点的当前温度；

S2、根据获取的各个温度采集点的当前温度，计算出当前综合温度；

S3、根据当前综合温度值和上一次的综合温度值的差值，结合预设的调整转速条件，判断当前是否需要转速调整，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S1；

S4、根据各个温度采集点的当前温度和温度采集点的上一次温度的比较，判断是否需要对相应温度采集点对应的风扇进行转速调整，若是，则处理器通过控制相应PWM端口的占空比输出来实现对相应风扇的转速进行调整。

进一步的，所述电子设备中需要散热的器件包括但不仅限于处理器、电源和数字功放。

进一步的，步骤S1中，通过定时开启温度检测线程，处理器在温度检测线程中读取温度传感器上传的ADC值，根据温度与电压映射表计算出对应温度，从而获取各个温度采集点的当前温度。

进一步的，步骤S2中，根据获取的各个温度采集点的当前温度，采用算术平均或者加权平均计算出当前综合温度，或者，以各个温度采集点的当前温度的最大值作为当前综合温度。

进一步的，步骤S3中，所述预设的调整转速条件为预设的温差阈值，若当前综合温度值和上一次的综合温度值的差值大于所述温差阈值，则判定需要转速调整，否则，判定不需要转速调整。

进一步的，步骤S4中，根据各个温度采集点的当前温度和温度采集点的上一次温度的比较，判断是否需要对相应温度采集点对应的风扇进行转速调整，具体包括：

计算各个温度采集点的当前温度与上一次温度的差值；将差值最大的温度采集点对应的风扇作为当前调节目标；若当前综合温度低于上一次综合温度，则对当前调节目标进行降转速调整；若当前综合温度高于上一次综合温度，则对当前调节目标进行增转速调整。

本发明的有益效果是：

本发明通过监测各关键器件或者模块温度，并结合计算的综合温度动态调整风扇转速，达到风扇噪音与散热效果的动态平衡，在控制噪声的同时，保证设备的正常运行。

附图说明

图1为本发明实施例中的电子设备散热风扇的智能控制方法流程图。

具体实施方式

本发明旨在提出一种电子设备散热风扇的智能控制方法，实现散热效果和工作噪音的智能动态平衡。本发明中，通过对各个温度采集点的温度监测，计算综合温度，通过将当前综合温度与上一次综合温度的差值比较来判断是否需要进行转速调整，在满足转速调整条件时，通过计算各个温度采集点的当前温度与上一温度的差值并比较，从而确定出需要进行转速调整的风扇，进行相应的增速或降速调节。

下面结合附图及实施例对本发明的方案作进一步的描述。

实施例：

本实施例中的电子设备包括处理器、多个温度传感器和多个风扇；其中，温度传感器分别设置在电子设备中需要散热的器件(如处理器、电源、电子功放等功率发热器件)上，各个风扇为支持PWM调速控制的风扇，分别设置在这些器件的合适位置处，从而对这些器件进行散热；所述处理器具有ADC端口和PWM端口，所述多个温度传感器与处理器中的ADC端口一一对应连接，用于上传温度采集数据；所述多个风扇与处理器中的PWM端口一一对应连接，从而接受处理器的PWM调速控制。

本实施例实现的智能控制方法流程参见图1，其包括以下实施步骤：

1、获取各个温度采集点的当前温度；

本步骤中，由于设备中器件的温度变化是逐渐变化的，为了减少对系统资源的占用，可以通过定时开启温度采集线程的方式来获取温度采集点的当前温度。比如：每两分钟开启一次线程，处理器在线程中读取各个温度传感器的温度信息。具体而言，温度传感器的电压值传输到处理器的ADC端口，ADC端口通过数模转换，将对应电压值转换成数字信号，提供给处理器进行处理，处理器根据温度与电压映射表计算出对应各温度采集点的温度。

2、计算当前综合温度值；

本步骤中，处理器根据各个温度采集点的温度，采用算术平均或者加权平均的方式计算当前综合温度值，算术平均即为直接对所有温度采集点的温度求取均值作为当前综合温度值，加权平均即为对每个温度采集点的温度赋予一个权重值(对设备整体温度影响越大的温度采集点具有越大的权重)，再通过加权的方式计算当前综合温度值。当然，还可以直接将所有温度采集点的当前最高温度作为当前综合温度值。

当前综合温度值反应了设备内部的整体环境温度，用于后续根据变化量来判断是否需要进行转速调整。

3、根据当前综合温度值与上一次综合温度值的差值判断是否需要进行转速调整；

本步骤中，将当前综合温度值与上一次综合温度值的差值与预设的调整转速条件进行比较，其中预设的调整转速条件即为温差阈值，如果当前综合温度值与上一次综合温度值的差值小于温差阈值，则说明整体环境温度波动不大，则为了避免频繁调整转速而占用系统资源，则维持当前转速即可，返回步骤1继续监控。反之，说明整体环境温度波动较大，则为了达到风扇噪声与散热效果的平衡，需要进行风扇转速调整，进入步骤4。

4、计算各个温度采集点当前与上一次的温度差值，确定转速调整对象，进行转速调整；

本步骤中，由于设备内部的器件的温度变化会影响设备内部综合温度的变化，比如：器件的温度增大时，内部综合温度也会增加，器件的温度降低时，内部综合温度也会降低。因此，在根据设备内部综合温度变化判断需要进行转速调整后，还需要根据各个温度采集点的温度变化情况来确定出需要针对哪个风扇进行转速调整。具体而言，通过比较所有温度采集点的当前温度值与上一次的温度差值，找出温度差值最大的温度采集点。温度差值最大则说明温度变化最大，那么对于内部综合温度升高的情况，则说明此温度采集点处的器件的温度上升最为明显，则为了保证较好的散热效果，需要对此温度采集点对应的风扇进行增速调节。同理，对于内部综合温度降低的情况，则说明此温度采集点处的器件的温度降低最为明显，在满足散热效果的情况下，选择对此点对应的风扇进行降速调节可以降低设备的工作噪音。

上述“增速调节”可以将风扇电机转速向转速较高的档位调整，同理，“降速调节”可以将风扇电机转速向转速较低的档位调整。可以理解的是，对于采用PWM控制的风扇而言，通过调节PWM输出的占空比就可以实现电机转速调节，增加占空比就可以提高转速，降低占空比就可以降低转速。因此，可以通过系统软件控制处理器的相应PWM端口输出的占空比实现对相应风扇的转速调节。

最后应当说明的是，上述实施例仅是优选实施方式，并不用以限制本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出若干修改，等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。