用于氣象站的PC硬件監(jiān)控器

一般人們用PC硬件監(jiān)控器密切觀察電源電壓情況、系統(tǒng)風(fēng)扇速度，以及CPU的溫度。不久以前，這種水平的系統(tǒng)監(jiān)控還專(zhuān)門(mén)用于運(yùn)行關(guān)鍵應(yīng)用的高端服務(wù)器。但現(xiàn)在已有了低成本的硬件監(jiān)控ASIC，先進(jìn)的硬件監(jiān)控已成為大多數(shù)新PC的標(biāo)準(zhǔn)配置。硬件監(jiān)控器正在逐步進(jìn)入多種應(yīng)用中，如氣象站(圖1)。

圖1， PC硬件監(jiān)控器IC也能用于氣象站。

IC 1有兩個(gè)外部的溫度測(cè)量通道。一個(gè)通道連接到一個(gè)電阻濕度傳感器，第二個(gè)通道用一只2N3906晶體管探測(cè)室外氣溫。內(nèi)部溫度傳感器用于測(cè)量室內(nèi)溫度。一個(gè)轉(zhuǎn)速計(jì)的輸入連接到風(fēng)速計(jì)的輸出端。對(duì)于每個(gè)測(cè)量輸入端，都可以設(shè)定極限值，警告用戶(hù)氣象條件有變化。IC1使用了一種開(kāi)關(guān)電流測(cè)量方法，這樣，傳感器的安裝位置可以距離IC數(shù)百英尺，而仍能保持高的SNR。

IC1通過(guò)一個(gè)74HC07漏極開(kāi)路非反相緩沖器，連接到并行打印端口。打印端口的第2腳是串行時(shí)鐘。第3腳將配置數(shù)據(jù)寫(xiě)入IC1，而第13腳則從IC1讀出數(shù)據(jù)。

所需要的軟件很簡(jiǎn)單，并行端口很容易通過(guò)免費(fèi)驅(qū)動(dòng)程序和DLL訪(fǎng)問(wèn)，這些程序可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到。采用Visual Basic或Visual C++等編程語(yǔ)言，可以對(duì)SCL和SDATA線(xiàn)做bitbang操作。

溫度測(cè)量通道使用了一個(gè)熱敏二極管，如英特爾的Pentium處理器(PII+)上的熱敏二極管，或分立的NPN或PNP晶體管。這些通道采用一種雙線(xiàn)方法，為晶體管提供開(kāi)關(guān)電流電平。IC1測(cè)量出這兩個(gè)電流之間的差值，并根據(jù)下面這個(gè)著名的關(guān)系式，計(jì)算出溫度：

ΔVBE =KT/q×ln(N),

其中，K是波爾茲曼常數(shù)，q是電子電荷，T是以開(kāi)爾文為單位的絕對(duì)溫度，N是兩個(gè)電流之比率。

也可以使用CPU的溫度監(jiān)控通道來(lái)測(cè)量電阻的變化，這樣就能適用于大多數(shù)電阻傳感器，包括光電二極管、光敏電阻、氣體傳感器以及電阻溫度傳感器。