智能温度分区控制机箱

技术领域

本发明涉及控制机箱技术领域，具体为智能温度分区控制机箱。

背景技术

现有的机箱冷却方法基本可分为风冷、液冷、热管等，其中应用最广的是易实现且较经济的强迫风冷，即在机箱内装配风扇，产生持续风压带走热量。

现通用机箱使用的风扇在工作时为满功率运行状态，造成以下4个问题：

1、风扇噪声大，影响客户使用感受；

2、满功率运行的风扇不适用于功耗敏感型项目，例如机箱在无人机上的使用；

3、长时间的满功率运行会加速风扇老化，风扇损坏后使板卡无法正常工作；

4、现机箱无法检测风扇的工作状态，因风扇损坏导致板卡工作异常时不能进行提示。

由于出现了以上问题，现需要对通用机箱进行智能化改造方案。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了智能温度分区控制机箱，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：智能温度分区控制机箱，包括机箱，所述机箱内部设有风扇，所述风扇的数量共有24个，所述机箱背部成型有加强筋加强筋，所述加强筋上安装有控制板，所述控制板上设置有直立式接插件，所述机箱内部安装有散热片；

还包括用于数据处理和执行控制的单片机；

还包括用于采集机箱外部环境温度数据与机箱内部温度的温度传感器。

其中每4个所述风扇为1组，2个所述风扇用于向机箱内吹气，2个所述风扇用于从机箱内抽气。

所述单片机包括6个通用定时器，每个所述通用定时器均有四个独立的通道。

所述单片机通过PWM控制风扇转速，采集风扇的转速信号。

所述单片机输出端电性连接有指示灯。

本发明提供了智能温度分区控制机箱，其具备的有益效果如下：

1、该智能温度分区控制机箱单片机通过温度传感器采集机箱外部环境温度数据与机箱内部温度，根据该温度计算风扇的目标转速，通过单片机的 PWM控制风扇转速；采集风扇的转速信号，判断风扇运行状态，并通过指示灯显示风扇当前运行状态，形成反馈调节系统对温度进行智能的控制，风扇运行到最大寿命时进行提示，在相同使用条件下，大幅度降低机箱功耗，适用于功耗敏感型项目，在相同使用条件下，散热风扇转速自动调节可以延长散热风扇的使用寿命，降低机箱运行产生的噪声。

2、该智能温度分区控制机箱通过散热片将板卡热量传导至机箱外部，再通过机箱为散热片降温。为准确检测机箱内温度与环境温度，可将最多8个温度传感器分别安装在机箱风扇出风口处，实时调节散热风扇转速，提高散热效率，接收散热风扇的反馈信号，实时监测散热风扇运行状态，在运行异常时及时进行提示，计算风扇预期寿命，在散热风扇工作时间即将达到预期寿命前进行提示，防止意外发生。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的机箱结构示意图；

图3为本发明控制系统结构示意图。

图中：1、机箱；2、风扇；3、加强筋；4、控制板。

具体实施方式

本发明实施例提供智能温度分区控制机箱，如图1-3所示，包括机箱1，所述机箱1内部设有风扇2，所述风扇2的数量共有24个，所述机箱1背部成型有加强筋加强筋3，所述加强筋3上安装有控制板4，所述控制板4上设置有直立式接插件，所述机箱内部安装有散热片；

还包括用于数据处理和执行控制的单片机；

还包括用于采集机箱外部环境温度数据与机箱内部温度的温度传感器。

其中每4个所述风扇2为1组，2个所述风扇2用于向机箱1内吹气，2 个所述风扇用于从机箱内抽气。

所述单片机包括6个通用定时器，每个所述通用定时器均有四个独立的通道。

所述单片机通过PWM控制风扇转速，采集风扇的转速信号。

所述单片机输出端电性连接有指示灯。

实施方式具体为：机箱1中共有24个风扇2，其中每4个风扇2为1组， 2个风扇2向机箱1内吹气，2个风扇2从机箱1内抽气，形成1个风道。

控制板4安装在机箱背板的加强筋3上。根据安装位置看，控制板4两侧空间狭小，不易走线，所以选择直立式接插件连接电机的控制线与温度传感器的信号线。

机箱1通过散热片将板卡热量传导至机箱1外部，再通过机箱1为散热片降温，为准确检测机箱1内温度与环境温度，可将最多8个温度传感器分别安装在机箱风扇2出风口处。

单片机选择ST意法半导体公司生产的型号为其中MCUSTM32F103ZET6单片机，该单片机上有6个通用定时器，通用定时器是一个可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器。每个定时器有四个独立的通道，每块 STM32F103ZET6单片机可以同时进行64路PWM生成或输入捕获。

温度传感器选择的是MAXIM公司生产的DS18B20单线温度传感器，该传感器可在750ms内将温度转换为12bits的2进制数据，精度可由用户选择。

单片机通过温度传感器采集机箱1外部环境温度数据与机箱1内部温度，根据该温度计算风扇2的目标转速，通过单片机的PWM控制风扇2转速；采集风扇2的转速信号，判断风扇2运行状态，并通过指示灯显示风扇2当前运行状态，形成反馈调节系统。风扇2运行到最大寿命时进行提示。

其具体的实施步骤为：温度传感器检测机箱1进风口外部环境与机箱1 内部的温度；单片机根据温度数据自动调节该风道风扇2转速，PWM采集风扇 2的转速信号，判断风扇2运行状态，并通过指示灯显示风扇2当前运行状态，在风扇2运行时间即将达到预估寿命时，通过指示灯进行提示。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。