Моддинг по-нашему
Данная статья является результатом эксперимента и не служит руководством к действию. Автор не несет никакой ответственности за поломку любого аппаратного обеспечения вашего компьютера, а также за сбои и "глюки" в работе любого программного обеспечения, установленного на вашем компьютере.
В настоящее время все чаще можно встретить на прилавках в интернет-магазинах и на рынке разнообразные компьютерные аксессуары. Серия аксессуаров Thermaltake Hardcano представляет широкий спектр интерфейсных устройств, а также устройств контроля/охлаждения/и т.д.
Пару недель назад увидел на рынке Thermaltake Hardcano 7. Что это такое? Это алюминиевая заглушка на 5.25-дюймовый отсек компьютера, на передней панели которой расположены разъемы для одного порта IEEE1394 и двух USB, движковый переключатель на три положения для регулировки оборотов вентилятора (L-M-H/), а также ЖКИ-панель термометра. Термометр питается от батарейки-таблетки. Весь крепеж и шнуры — в комплекте. Стоит эта штука 20 долларов США. Ну, порты постольку-поскольку, ведь пользователей, которые каждый день дома подключают/отключают цифровые фотоаппараты, сканеры, мыши посредством интерфейса USB, не так много. Переключатель оборотов дополнительно устанавливаемых в системный блок компьютера вентиляторов (FanBus) актуален для оверклокеров, которые стараются выжать как можно больше мегагерц из своего железа, которое, в свою очередь, нуждается в более интенсивном охлаждении и хорошей циркуляции воздуха внутри системного блока. Удачных технических решений, доступных для изготовления мануально (в домашних условиях), можно найти куда больше на англо- и русскоязычных интернет-ресурсах, посвященных данной тематике, к тому же, не только FanBus, но и RheoBus и т.д. А вот термометр — это вещь нужная. Но отдавать 20 долларов США за термометр — это не есть гууд. И идея пришла ко мне в голову не отходя от прилавка ларька: спаять термометр самому. А лучше два термометра — как у Thermal-take Hardcano 2, который и послужил прототипом.
Но настраивать их придется тщательнее, т.к. расхождения в показаниях двух термометров Thermaltake Hardcano 2 (при прочих равных условиях) могут составлять до 0.8°C ( http://www.hardwareportal.ru/Coolers/Hardcano.2/index.html ).
Радиотехникой я занимаюсь уже очень давно, так что опыт есть. В течение трех дней было просмотрено около десятка схем цифровых термометров, и в качестве наиболее подходящей была выбрана принципиальная схема термометра [1]. Судя по заявленным параметрам, это то, что надо. Да и элементная база тех времен сейчас уже общедоступна. В статье приведен рисунок печатной платы, но я его повторять не стал — разработал свой. На следующий день были куплены все необходимые радиокомпоненты на "Жданах" (на все про все я потратил 10 долларов США, что в два раза дешевле прототипа), и были изготовлены три печатные платы (две для двух термометров, а третья — для ЖКИ-панелей).
Далее все просто: сборка, наладка, тестирование, монтаж. Сборка не заняла столько времени, сколько наладка. Процесс налаживания и тестирования термометра описан в [1]. Единственное, на чем хочется заострить ваше внимание — это связь атмосферного давления и температуры кипения воды. Наши термометры должны быть настроены точно, т.к. мы ведь собираемся измерять температуру микросхем нашего "железного друга", а не окружающей среды. Я замерял атмосферное давление барометром, поместив его на подставке около стакана с закипающей водой на одном уровне с поверхностью жидкости. У меня на столе атмосферное давление составило 728 мм рт.ст. В [2] приведена температура кипения воды в 100°C при атмосферном давлении 760 мм рт.ст. У нас же разница в двух значениях атмосферного давления значимая (целых 32 мм рт.ст., а это 1.5). Интересно, при какой температуре будет кипеть вода в нашем случае? Не при 100°C — это точно. Прибегнув к помощи математического аппарата, я получил, что при атмосферном давлении 728 мм рт.ст. вода кипит уже при температуре 98.28°C, а расчет по формулам дает температуру кипения воды в 100°C только при атмосферном давлении 775,0934286 мм.рт.ст. Промышленный термометр, помещенный в стакан с кипящей водой, показывал 98.4°C.
Я, честно говоря, больше доверяю математике, нежели какому-то [2]. Если нет барометра, то величину атмосферного давления вы можете узнать, например, в Гидрометцентре. Формулы для расчета несколько велики, приводить их здесь не буду.
Наша задача — добиться минимального расхождения в показаниях двух термометров (при прочих равных условиях). У меня расхождение в показаниях либо отсутствовало вообще, либо составляло 0.1°C, а это соответствует заявленной автором погрешности измерения температуры [1] в середине температурного диапазона. Весь диапазон измеряемых температур [1] составляет -60° — +100°C. На самом же деле термометр способен измерять температуру как более горячих объектов, так и более холодных. Мои термометры легко измеряли температуру жала паяльника при разогреве и показывали 175°C. Почти так же легко была измерена температура "подогретых" паров жидкого азота — она составила 78°C (контрольные замеры проводились параллельно при помощи термопары в одной и той же точке с термодатчиком). Хотя температура самого жидкого азота составляет 190°C, я все же не решился окунать термодатчик в жидкость из-за угрозы его разрушения и, как следствие, небольшого местного закипания жидкого азота с выбросом капель (а то было бы как в фильме "Терминатор-2":-)). Как видите, диапазон измеряемых температур в некоторой степени определяется типом используемого датчика температуры, но есть и ограничения в диапазоне, заложенные в принципиальной электрической схеме термометра: реально возможно измерение температур в диапазоне -100° — +199.9°C при наличии соответствующего датчика температуры — например, термопары. Но при использовании термопары придется значительно видоизменять принципиальную электрическую схему термометра.
Для установки плат термометров я использовал металлическое шасси от испорченного привода CD-ROM. Спереди к шасси крепится пустая заглушка от вашего системного блока с прорезанными дремелем окнами для ЖКИ-панелей, на которую предварительно устанавливается печатная плата с ЖКИ-панелями. В качестве ограничителей высоты (стоек) использованы полиэтиленовые втулки фильтров от сигарет West. На заглушку, к которой при помощи винтов прикреплена печатная плата с ЖКИ-панелями, крепится фальш-панель с проточенными углублениями с внутренней стороны под шляпки винтов. Для крепления фальш-панели я использовал клей на основе дихлорэтана. Фальш-панель можно и не изготавливать, если для крепления ЖКИ-панелей к заглушке использовать пластмассовые стойки, прикрепленные к заглушке с внутренней стороны при помощи какого-либо клея, например, на основе того же дихлорэтана. Печатные платы термометров крепятся непосредственно к шасси на латунных стойках. На одну из плат термометров питание подается посредством MOLEX-переходника "папа — две мамы", у которого выводы питания от одной "мамы" запаяны непосредственно в печатную плату. Для питания термометров использованы выводы на 12 V. Для получения напряжения питания 9 V использован стабилизатор КРЕН9А. Если вы хотите, чтобы температура отображалась и при выключенном питании компьютера, можно подключить батарею типа "крона" через диод.
Термодатчики крепятся куда вам будет угодно. Самое простое устройство крепления термодатчиков — прижим температурного датчика посредством деревянной бельевой прищепки, но ее надо существенно доработать. Для крепления термодатчиков я использовал кусок эбонита цилиндрической формы диаметром 16 мм с просверленным перпендикулярно продольной оси симметрии отверстием круглой формы под радиус терморезистора. По продольной оси симметрии был также проточен дремелем паз для крепления датчика с торца печатных плат. Это обеспечивает максимальную легкость в установке на планку RAM и на VideoRAM с торца печатной платы видеокарты, а также плотное прилегание термодатчика к микросхеме (при использовании бельевой прищепки сила прижима заметно выше, поэтому смотрите не перестарайтесь — так можно и термодатчик раздавить) и надежное крепление всей системы в целом.
У прижима для крепления датчика на видеокарте (у меня Radeon 9100 noname) спилен один "зуб", т.к. на моей видеокарте установлены микросхемы видеопамяти в "уходящих в историю" корпусах, и с обратной стороны под микросхемами запаяно очень много бескорпусной мелочи. У вас же память может стоять в корпусах BGA, причем с двух сторон печатной платы зеркально. В этом случае толщины в 16 мм может не хватить.
Еще один вариант крепления датчика температуры — офисные "крокодилы", которыми скрепляется толстая пачка страниц различного формата. В этом случае придется проложить твердый нетолстый диэлектрик между нижней частью прижима и печатной платой видеокарты, чтобы избежать выхода из строя последней.
Пластмассы для изготовления прижимов не годятся, т.к. нам нужно, чтобы периодическое нагревание/охлаждение не приводило к изменению линейных размеров прижима термодатчика.
Можно, конечно, использовать и капролон (тоже диэлектрик), но это очччень твердый материал, и его обработка весьма трудоемка. Ширину внутреннего паза, пропиленного по продольной оси симметрии прижима, следует подбирать практически: приложение незначительных усилий при "надевании" прижима на планку памяти может дорого стоить из-за мизерной разницы в высоте монтажа микросхем памяти на планке в 0.055 мм. Удобнее всего термодатчик крепится между ребрами радиаторов охлаждения чипсетов материнских плат, видеокарт и т.д.
Теперь, когда все установлено надлежащим образом и все работает, видно, что на штатных частотах (250/250) температура VideoRAM 31.7°C, а на повышенных частотах (300/285) температура VideoRAM составила 38.3°C при выполнении 3DMark2001SE/1024х768х32/. Температура RAM /Mtec 256 Mb/ — 40.4°C и 49°C соответственно. На фото на индикаторе слева отображается температура VideoRAM, на индикаторе справа — температура оперативной RAM через несколько минут после включения.
Литература
1. В. Суетин. Радио №10, 1991 г. С.28 (http://m33gus.narod.ru/G_ RADIO/1991/10/og199110.html).
2. А. С. Енохович. М.: "Просвещение". Справочник по физике и технике, 1989 г. С.115.
Апранич Сергей, aka Pryanick, pryan@mail.ru
В настоящее время все чаще можно встретить на прилавках в интернет-магазинах и на рынке разнообразные компьютерные аксессуары. Серия аксессуаров Thermaltake Hardcano представляет широкий спектр интерфейсных устройств, а также устройств контроля/охлаждения/и т.д.
Пару недель назад увидел на рынке Thermaltake Hardcano 7. Что это такое? Это алюминиевая заглушка на 5.25-дюймовый отсек компьютера, на передней панели которой расположены разъемы для одного порта IEEE1394 и двух USB, движковый переключатель на три положения для регулировки оборотов вентилятора (L-M-H/), а также ЖКИ-панель термометра. Термометр питается от батарейки-таблетки. Весь крепеж и шнуры — в комплекте. Стоит эта штука 20 долларов США. Ну, порты постольку-поскольку, ведь пользователей, которые каждый день дома подключают/отключают цифровые фотоаппараты, сканеры, мыши посредством интерфейса USB, не так много. Переключатель оборотов дополнительно устанавливаемых в системный блок компьютера вентиляторов (FanBus) актуален для оверклокеров, которые стараются выжать как можно больше мегагерц из своего железа, которое, в свою очередь, нуждается в более интенсивном охлаждении и хорошей циркуляции воздуха внутри системного блока. Удачных технических решений, доступных для изготовления мануально (в домашних условиях), можно найти куда больше на англо- и русскоязычных интернет-ресурсах, посвященных данной тематике, к тому же, не только FanBus, но и RheoBus и т.д. А вот термометр — это вещь нужная. Но отдавать 20 долларов США за термометр — это не есть гууд. И идея пришла ко мне в голову не отходя от прилавка ларька: спаять термометр самому. А лучше два термометра — как у Thermal-take Hardcano 2, который и послужил прототипом.
Но настраивать их придется тщательнее, т.к. расхождения в показаниях двух термометров Thermaltake Hardcano 2 (при прочих равных условиях) могут составлять до 0.8°C ( http://www.hardwareportal.ru/Coolers/Hardcano.2/index.html ).
Радиотехникой я занимаюсь уже очень давно, так что опыт есть. В течение трех дней было просмотрено около десятка схем цифровых термометров, и в качестве наиболее подходящей была выбрана принципиальная схема термометра [1]. Судя по заявленным параметрам, это то, что надо. Да и элементная база тех времен сейчас уже общедоступна. В статье приведен рисунок печатной платы, но я его повторять не стал — разработал свой. На следующий день были куплены все необходимые радиокомпоненты на "Жданах" (на все про все я потратил 10 долларов США, что в два раза дешевле прототипа), и были изготовлены три печатные платы (две для двух термометров, а третья — для ЖКИ-панелей).
Далее все просто: сборка, наладка, тестирование, монтаж. Сборка не заняла столько времени, сколько наладка. Процесс налаживания и тестирования термометра описан в [1]. Единственное, на чем хочется заострить ваше внимание — это связь атмосферного давления и температуры кипения воды. Наши термометры должны быть настроены точно, т.к. мы ведь собираемся измерять температуру микросхем нашего "железного друга", а не окружающей среды. Я замерял атмосферное давление барометром, поместив его на подставке около стакана с закипающей водой на одном уровне с поверхностью жидкости. У меня на столе атмосферное давление составило 728 мм рт.ст. В [2] приведена температура кипения воды в 100°C при атмосферном давлении 760 мм рт.ст. У нас же разница в двух значениях атмосферного давления значимая (целых 32 мм рт.ст., а это 1.5). Интересно, при какой температуре будет кипеть вода в нашем случае? Не при 100°C — это точно. Прибегнув к помощи математического аппарата, я получил, что при атмосферном давлении 728 мм рт.ст. вода кипит уже при температуре 98.28°C, а расчет по формулам дает температуру кипения воды в 100°C только при атмосферном давлении 775,0934286 мм.рт.ст. Промышленный термометр, помещенный в стакан с кипящей водой, показывал 98.4°C.
Я, честно говоря, больше доверяю математике, нежели какому-то [2]. Если нет барометра, то величину атмосферного давления вы можете узнать, например, в Гидрометцентре. Формулы для расчета несколько велики, приводить их здесь не буду.
Наша задача — добиться минимального расхождения в показаниях двух термометров (при прочих равных условиях). У меня расхождение в показаниях либо отсутствовало вообще, либо составляло 0.1°C, а это соответствует заявленной автором погрешности измерения температуры [1] в середине температурного диапазона. Весь диапазон измеряемых температур [1] составляет -60° — +100°C. На самом же деле термометр способен измерять температуру как более горячих объектов, так и более холодных. Мои термометры легко измеряли температуру жала паяльника при разогреве и показывали 175°C. Почти так же легко была измерена температура "подогретых" паров жидкого азота — она составила 78°C (контрольные замеры проводились параллельно при помощи термопары в одной и той же точке с термодатчиком). Хотя температура самого жидкого азота составляет 190°C, я все же не решился окунать термодатчик в жидкость из-за угрозы его разрушения и, как следствие, небольшого местного закипания жидкого азота с выбросом капель (а то было бы как в фильме "Терминатор-2":-)). Как видите, диапазон измеряемых температур в некоторой степени определяется типом используемого датчика температуры, но есть и ограничения в диапазоне, заложенные в принципиальной электрической схеме термометра: реально возможно измерение температур в диапазоне -100° — +199.9°C при наличии соответствующего датчика температуры — например, термопары. Но при использовании термопары придется значительно видоизменять принципиальную электрическую схему термометра.
Для установки плат термометров я использовал металлическое шасси от испорченного привода CD-ROM. Спереди к шасси крепится пустая заглушка от вашего системного блока с прорезанными дремелем окнами для ЖКИ-панелей, на которую предварительно устанавливается печатная плата с ЖКИ-панелями. В качестве ограничителей высоты (стоек) использованы полиэтиленовые втулки фильтров от сигарет West. На заглушку, к которой при помощи винтов прикреплена печатная плата с ЖКИ-панелями, крепится фальш-панель с проточенными углублениями с внутренней стороны под шляпки винтов. Для крепления фальш-панели я использовал клей на основе дихлорэтана. Фальш-панель можно и не изготавливать, если для крепления ЖКИ-панелей к заглушке использовать пластмассовые стойки, прикрепленные к заглушке с внутренней стороны при помощи какого-либо клея, например, на основе того же дихлорэтана. Печатные платы термометров крепятся непосредственно к шасси на латунных стойках. На одну из плат термометров питание подается посредством MOLEX-переходника "папа — две мамы", у которого выводы питания от одной "мамы" запаяны непосредственно в печатную плату. Для питания термометров использованы выводы на 12 V. Для получения напряжения питания 9 V использован стабилизатор КРЕН9А. Если вы хотите, чтобы температура отображалась и при выключенном питании компьютера, можно подключить батарею типа "крона" через диод.
Термодатчики крепятся куда вам будет угодно. Самое простое устройство крепления термодатчиков — прижим температурного датчика посредством деревянной бельевой прищепки, но ее надо существенно доработать. Для крепления термодатчиков я использовал кусок эбонита цилиндрической формы диаметром 16 мм с просверленным перпендикулярно продольной оси симметрии отверстием круглой формы под радиус терморезистора. По продольной оси симметрии был также проточен дремелем паз для крепления датчика с торца печатных плат. Это обеспечивает максимальную легкость в установке на планку RAM и на VideoRAM с торца печатной платы видеокарты, а также плотное прилегание термодатчика к микросхеме (при использовании бельевой прищепки сила прижима заметно выше, поэтому смотрите не перестарайтесь — так можно и термодатчик раздавить) и надежное крепление всей системы в целом.
У прижима для крепления датчика на видеокарте (у меня Radeon 9100 noname) спилен один "зуб", т.к. на моей видеокарте установлены микросхемы видеопамяти в "уходящих в историю" корпусах, и с обратной стороны под микросхемами запаяно очень много бескорпусной мелочи. У вас же память может стоять в корпусах BGA, причем с двух сторон печатной платы зеркально. В этом случае толщины в 16 мм может не хватить.
Еще один вариант крепления датчика температуры — офисные "крокодилы", которыми скрепляется толстая пачка страниц различного формата. В этом случае придется проложить твердый нетолстый диэлектрик между нижней частью прижима и печатной платой видеокарты, чтобы избежать выхода из строя последней.
Пластмассы для изготовления прижимов не годятся, т.к. нам нужно, чтобы периодическое нагревание/охлаждение не приводило к изменению линейных размеров прижима термодатчика.
Можно, конечно, использовать и капролон (тоже диэлектрик), но это очччень твердый материал, и его обработка весьма трудоемка. Ширину внутреннего паза, пропиленного по продольной оси симметрии прижима, следует подбирать практически: приложение незначительных усилий при "надевании" прижима на планку памяти может дорого стоить из-за мизерной разницы в высоте монтажа микросхем памяти на планке в 0.055 мм. Удобнее всего термодатчик крепится между ребрами радиаторов охлаждения чипсетов материнских плат, видеокарт и т.д.
Теперь, когда все установлено надлежащим образом и все работает, видно, что на штатных частотах (250/250) температура VideoRAM 31.7°C, а на повышенных частотах (300/285) температура VideoRAM составила 38.3°C при выполнении 3DMark2001SE/1024х768х32/. Температура RAM /Mtec 256 Mb/ — 40.4°C и 49°C соответственно. На фото на индикаторе слева отображается температура VideoRAM, на индикаторе справа — температура оперативной RAM через несколько минут после включения.
Литература
1. В. Суетин. Радио №10, 1991 г. С.28 (http://m33gus.narod.ru/G_ RADIO/1991/10/og199110.html).
2. А. С. Енохович. М.: "Просвещение". Справочник по физике и технике, 1989 г. С.115.
Апранич Сергей, aka Pryanick, pryan@mail.ru
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 27 за 2003 год в рубрике hard :: моддинг
