用于气象站的PC硬件监控器

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一般人们用PC硬件监控器密切观察电源电压情况、系统风扇速度，以及CPU的温度。不久以前，这种水平的系统监控还专门用于运行关键应用的高端服务器。但现在已有了低成本的硬件监控ASIC，先进的硬件监控已成为大多数新PC的标准配置。硬件监控器正在逐步进入多种应用中，如气象站(图1)。

图1， PC硬件监控器IC也能用于气象站。
IC 1有两个外部的温度测量通道。一个通道连接到一个电阻湿度传感器，第二个通道用一只2N3906晶体管探测室外气温。内部温度传感器用于测量室内温度。一个转速计的输入连接到风速计的输出端。对于每个测量输入端，都可以设定极限值，警告用户气象条件有变化。IC1使用了一种开关电流测量方法，这样，传感器的安装位置可以距离IC数百英尺，而仍能保持高的SNR。
IC1通过一个74HC07漏极开路非反相缓冲器，连接到并行打印端口。打印端口的第2脚是串行时钟。第3脚将配置数据写入IC1，而第13脚则从IC1读出数据。
所需要的软件很简单，并行端口很容易通过免费驱动程序和DLL访问，这些程序可以在互联网上找到。采用Visual Basic或Visual C++等编程语言，可以对SCL和SDATA线做bitbang操作。
温度测量通道使用了一个热敏二极管，如英特尔的Pentium处理器(PII+)上的热敏二极管，或分立的NPN或PNP晶体管。这些通道采用一种双线方法，为晶体管提供开关电流电平。IC1测量出这两个电流之间的差值，并根据下面这个著名的关系式，计算出温度：
ΔVBE =KT/q×ln(N),
其中，K是波尔兹曼常数，q是电子电荷，T是以开尔文为单位的绝对温度，N是两个电流之比率。
也可以使用CPU的温度监控通道来测量电阻的变化，这样就能适用于大多数电阻传感器，包括光电二极管、光敏电阻、气体传感器以及电阻温度传感器。