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)控還專門用于運行關(guān)鍵應用的高端服務器。但現(xiàn)在已有了低成本的硬件監(jiān)控ASIC，先進的硬件監(jiān)控已成為大多數(shù)新PC的標準配置。硬件監(jiān)控器正在逐步進入多種應用中，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有兩個外部的溫度測量通道。一個通道連接到一個電阻濕度傳感器，第二個通道用一只2N3906晶體管探測室外氣溫。內(nèi)部溫度傳感器用于測量室內(nèi)溫度。一個轉(zhuǎn)速計的輸入連接到風速計的輸出端。對于每個測量輸入端，都可以設定極限值，警告用戶氣象條件有變化。IC1使用了一種開關(guān)電流測量方法，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通過一個74HC07漏極開路非反相緩沖器，連接到并行打印端口。打印端口的第2腳是串行時鐘。第3腳將配置數(shù)據(jù)寫入IC1，而第13腳則從IC1讀出數(shù)據(jù)。

所需要的軟件很簡單，并行端口很容易通過免費驅(qū)動程序和DLL訪問，這些程序可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到。采用Visual Basic或Visual C++等編程語言，可以對SCL和SDATA線做bitbang操作。

溫度測量通道使用了一個熱敏二極管，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方法，為晶體管提供開關(guān)電流電平。IC1測量出這兩個電流之間的差值，并根據(jù)下面這個著名的關(guān)系式，計算出溫度：

ΔVBE =KT/q×ln(N),

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

也可以使用CPU的溫度監(jiān)控通道來測量電阻的變化，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。