專利名稱：：電腦濕度測量系統的制作方法
技術領域：
：本發明涉及電腦測量技術，特別涉及電腦中系統管理總線(SMBus)作為接口組成的濕度測量系統。
背景技術：
：通常電腦的工作環境對于濕度具有要求，所以濕度的測量是很基本的問題。在現有濕度測量技術中，有一些通過PCI、RS232、RS485接口，由CPU計算監控的裝置。由Philips開發的I2C(I2C)總線具有標準的規范以及眾多帶I2C接口的外圍器件，12C的特點是結構的獨立性和用戶使用的簡便性，很多I2C總線器件兼容SMBus,可直接在SMBus上使港i以12C總線為母本的系統管理總線是Intd提出的串行通信總線，包含一根數據線SMBDAT和一根時鐘線SMBCLK，每個總線器件都有一個地址，有即插即用的特點，所有帶SMBus接P的外圍器件都具有應答功能，在電腦中有廣泛應用如lntel的南橋系列萄傳ICH5、ICH6(I/0ControllerHUB6)，或與Intel之產品兼容的南橋芯片VL站233，AMD768等，均可以用SMBus的方式與其它設備進行通信?！る娫垂芾砜偩€PMBUS也是以I2C為母本的串行總線，與S—MBus兼容。雖然現有技術已有了上述的種種發展，現在電腦中常有對環境溫度的監控，卻少有兼容性好成本合適的環境濕度測量系統。
發明內容本發明所要解決的技術問題是，是提供一種結構通用的測量系統，利用電腦既有的硬件資源和軟件平臺，擴展系統管理總線和外設，實時測量濕度信號，通過SMBus與主機通信。為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案一種電腦濕度測量系統,它的主體包括濕度傳感器、放大器、A/D轉換器、串行接口、電腦主機和軟件，系統組成方框圖如圖l，其特征在于以電腦主機的輸入順出控制器為系統管理總線的主設備，擴展器件節點為系統管理總線的從設備，以從發送方式向主設備傳輸測量的濕度信號，雙向通信，使用程序監控濕度信號，系統流程包括濕度數據采集、數據傳送、數據計算和判斷、輸出顯所述的電腦濕度測量系統，其特征還在于電腦主機的輸入/輸出控制器是INTEL公司的集成電路芯片ICHn或兼容的集成電路芯片，ICHn也能夠與主機的其它功能芯片集成在一起，例如與北橋芯片集成，或者與CPU集成。所述的電腦濕度測量系統，其特征還在于擴展器件節點的從設備是一個集成電路芯片，它至少集成了A/D轉換器、寄存器和系統管理總線接口電路的功能，更進一步，還集成了濕度傳感器和放大器，即組成單片系統。所述的電腦濕度測量系統，其特征還在于程序是一圖形用戶界面應用程序，包括數據采集、傳輸、計算和判斷步驟，程序具有溫度補償和線性補償功能，在微軟WINDOWS操作系統下運行。系統能夠在A/D轉換器中進行溫度補償和線性補償功能，如圖l中虛線箭頭連接的溫度傳感器和校正存貯器。所述的電腦濕度測量系統，其特征還在于系統管理總線及其器件是兼容的電源管理總線PMBUS及其器件和I2C總線及其器件。^所述的龜腦濕度測量系統，其特征還在于濕度傳感器安裝在主機中，測量主機的工作環翁濕度，當然也能夠測量主機之外的環境濕度。、.本發明所述的電腦是筆記本電腦、臺式電腦、嵌入式電腦、工業電腦或電腦服務器，或者ATM機等智能設備。本發明與現有技術相比，具有以下優點和積極效果①因為是在電腦系統管理總線上擴展的濕度測量系統，其通用性好。②系統結構簡單、易于實現，使用數量巨大。圖1為本發明的系統組成方框圖圖2為本發明SMBUS數據傳送流程圖圖3為實施例2的電路原理圖具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步說明。實施例l系統組成方框圖如圖l，電腦主機上以Intd公司的南橋芯片為例說明，南橋芯片內部提供了SMBus主設備，如ICH6(82801F),ICH6內部提供了一個SMBus主設備，為處理器與SMBus從設備通訊提供了條件，只有主設備(控制器)才能對SMBus實現管理與檢測，如起始、停止、發送時鐘等，作為不帶CPU的SMBus接口器件，在總線中只能作從器件使用，所有讀、寫操作都可歸納為SMBus的主方式，寫操作為主發送方式，讀操作為主接受方式。電腦濕度測量系統的主體由濕度傳感器、放大器、A/D轉換器和系統管理總線接口和主機組成。濕度傳感器測量的信號經過放大器，輸入A/D轉換器轉換為數字信號，通過系統管理總線輸出代表相對濕度RH的串行數據，在主設備的控制下工作，運行于WINDOWS和CPU構成的操作平臺上。為了提高精度可以提高A/D轉換器的位數，選擇12位或更多位的轉換器，濕度測量范圍是(0~100%)。對于非線性濕度傳感器，圖l中與虛線箭頭連接的溫度傳感器用于溫度補償,校正存貯器用于線性補償，此時在放大器前有一多路模擬開關(圖中省略)，它們作為系統組成的可選部分，濕度校正存貯器可以使用EPROM或OTP存貯器，配合A/D轉換器工作。這里SMBUS二線串行接口包括時鐘線SMBCLK和數據線S,DAT，SMBCLK用于接受主設備發送來的串行時鐘信號，SMBDAT既可以輸入指令，亦可輸出測量的濕度數據，,為三態引出端，不用時呈高阻態。,為了使數據信號為高電平，在數據線與Vcc端之間需接一只上拉電阻RP,該上拉電阻通常己連.接在主機的I/0接口電路中，；SMBUS的最高工作頻率是100KHz(注意I2C的最高頻率大于400KHz)。這里外設SMBUS接口測量器件作為從機,；經SMBUS接口輸出，與主機通訊。通過SMBus接口電路收發數據，用程序監控該裝置的運行狀態;,廚2是SMBus數據傳送流程圖，主接受時，第一個字節(從地址)由主控制器發送，然后從設備返回一個應答位，接下來從設備向主設備發送數據；主發送時，主設備發送的第一個字節是從設備地址，接下來主設備向從設備發送數據。實施例2.本實施例的電路原理如圖3所示，在電腦主機板上，弓ISMBDAT和SMBCLK到監控芯片LM85的SMBus的接口，即電路LM85的SMBDAT和SMBCLK。LM85用于濕度和溫度測量，LM85器件默認地址是0101110，也可以置為0101100或0101101由PWM3/AddEnable和TACH4/Addsel選擇，所以一個SMBus上可以同時有數個LM85，它可監測參數包括電壓、溫度等，內置8位A/D轉換器，通過應用程序，用戶能夠隨時監控被測濕度，并當濕度越限時發出警告信息，用戶可以自行設置濕度的高、低限值。LM85的主要功能如下SMBus2.0規格，SMBDAT、SMBCLK溫度測量通道具數字濾波基于溫度測量的可編程風扇自動控制l組片內溫度測量，2組外部溫度測量REl+、REl-，RE2+、RE2-Vccp_IN、5V、12V、2.5V、3.3V5組電壓測量(內置匹配電路)內置f位A/D轉換器，溫度最小分辨l度3組PWM風扇轉速控制輸出:PWM1、PWM2、PWM3'4組風扇轉速計數輸入TACH1、TACH2、TACH3、TACH4'測溫范圍0-125度.5個VID監測端VID0、VID1、VID2、VID3、VID4.^4腳設計，QSOP封裝一'異或樹(XOR-tree)試驗模式:圖3中看到LM85可以監測電壓，如+12V和+5V，可以在電壓測量的輸入端有電阻分壓電路，使之可以測量其它非標稱值電壓量程。圖3中T1用于溫度測量，溫度值用于補償，Cl、C2、C3是濾波電容，所用SMBus監控芯片內有寄存器，可以根據使用要求，通過監控芯片生產商提供的編程工具寫入給定系數和狀態，如果用戶未設置則自動使甩mffl，如溫度限值、A/D轉換速率和I/0端口選擇等(詳見SMBus監控芯片湘編程工具說明)，也可以在線用程序更改。"尜例濕度傳感器使用HS1100濕敏電容，它的^1要性能特點測量范圍寬，互換性好，.響應快，方便構成線性電壓輸出電路t能輸出與相對濕度呈:比例關系:的伏特級電壓信號，測量電路的框蹈歲審屬i部分:，,其特點是將HStlQ0^A振蕩器，使得振蕩頻率隨著濕敏電容^Stei再經過整流濾波和放大，即可輸出與相對濕度成線性關系的電壓信號Uy,當電源電壓V(x-5V，:溫度干25度時，;:;輸出電壓與相對濕度的數據見下表i-;5xv.:t伏特》可直接送，至A/D的輸入端，連接LM85的5V輸入端。下表1啦RH是相對濕度(％)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>所述實例通過系統管理總線SMBus傳送數據和指令，與電腦主機通信，由應用程序在電腦上實現濕度的測量和顯示的功能。權利要求1.一種電腦濕度測量系統，它包括濕度傳感器、放大器、A/D轉換器、串行接口、電腦主機和軟件，其特征在于以電腦主機的輸入/輸出控制器為系統管理總線的主設備，擴展器件節點為系統管理總線的從設備，以從發送方式向主設備傳輸測量的濕度信號，雙向通信，使用程序監控濕度信號，系統流程包括濕度數據采集、數據傳送、數據計算和判斷、輸出顯示。2.如權利要求1所述的電腦濕度測量系統，其特征在于電腦主機的輸入/輸出控制器是INTEL公司的集成電路芯片ICHn或兼容的集成電路芯片，ICHn也能夠與主機的其它功能芯片集成在一起。.3.如權利要求l所述的電腦濕度測量系統，其特征在于擴展器件節點的從設備是一個集成電路芯片，它至少集成了'A/D轉換器、寄存器和系統管理總線接口電路的功能，更進一步，還集成了濕度傳感器和放大器。4.如權利要求l所述的電腦濕度測量系統，其特征在于程序是一圖形用戶界面應用程序，包括數據采集、傳輸、計算和判斷^驟，程序具有溫度補償和線性補償功能，在微軟WINDOWS操作系統下運行。5.如權利要求l所述的電腦濕度測量系統，其特征在于:.系統管理總線及其器件是兼容的電源管理總線PMBUS及其器件和I2C總線及其器件。6.如權利要求l所述的電腦濕度測量系統，其特征在于濕度傳感器安裝在主機中，測量主機的工作環境濕度。全文摘要本發明公開了一種電腦濕度測量系統，它包括濕度傳感器、放大器、A/D轉換器、系統管理總線SMBus接口、電腦主機和軟件。本系統以電腦主機中既成的輸入/輸出控制器為系統管理總線的主設備，擴展器件節點為系統管理總線的從設備，以從發送方式向主設備傳輸測量的濕度信號，雙向通信，使用圖形和數字顯示濕度信號，實時監控電腦的環境參數，其通用性好，易于在筆記本電腦和臺式電腦上實現。文檔編號G01N35/00GK101349702SQ20071013890公開日2009年1月21日申請日期2007年7月21日優先權日2007年7月21日發明者謙李申請人:謙李