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Je décline toutes responsabilités en cas d'endommagement de votre PC (carte mère, CPU, alimentation, etc...) consécutive à une mauvaise utilisation du Thermo-PC Dual. 

Soyez prudent et méticuleux !!!

L'étude, les photos, les tests ont été réalisés avec le précieux concours de Froggy que je remercie vivement.

  Introduction :

   Un échauffement excessif à pour conséquence le trépas de la CPU - cet avertissement ne vaut que si l'on accroît consciemment la fréquence d'horloge en vue d'obtenir, gratuitement et pour rien, de meilleures performances de son système. Il faudra, pour réduire le risque de trépas par surchauffe, prendre deux mesures:

Doter la CPU du meilleur radiateur actif que l'on puisse trouver (utiliser une plaque de refroidissement à effet Peltier pour les plus kamikazes de l'overclocking);

Surveiller la température pour pouvoir, à temps, reconnaître le danger encouru par la CPU.

    L'originalité du montage que je vous propose ici, réside dans le type du capteur de température utilisé. En effet, la majorité des montages utilisent des capteurs de température montés au plus près du boîtier de la CPU (CTN, LM335, LM35, etc...). Malheureusement, la résistance et l'inertie thermique des boîtiers de CPU et du capteur empêchent d'une part, d'apprécier la température exacte du coeur du processeur (substrat) et d'autre part, de suivre en temps réel les pics thermiques de la CPU en fonction des sollicitations logicielles et matérielles.

      L'autre approche consiste à utiliser une jonction P-N gravée sur le substrat du processeur lors de sa phase de fabrication pour la gamme Intel (le montage a été testé avec succès sur un processeur Intel Céléron 450 MHz). Cette jonction vouée aux mesures thermiques du substrat n'est presque jamais exploitée par les cartes mères ou on lui préfère dans le meilleur des cas, une CTN placée sous le boîtier da la CPU...
     Ainsi, en exploitant le potentiel aux bornes de la diode (gravée sur le substrat de la CPU), il est possible de connaître très précisément la température du cour de votre processeur.

    Dans ces conditions, un overclocking plus poussé peut être envisagé, même si les risques de trépas par surchauffe reste bel et bien présent...

  Aspect du Thermo-PC Dual équipé du microcontrôleur 68HC11F1 (Motorola) :

  Caractéristiques principales du montage thermométrique :

  Mesure simultanée de deux températures visualisées sur une paire de quatre afficheurs multiplexés 7 segments.

  Plage de mesure comprise entre - 44 °C et + 83,5 °C pleine échelle avec un pas de progression de 0,5°C. Rafraîchissement de la mesure toutes les secondes.

  La précision de la mesure est à plus ou moins 0,5°C.

  Premier capteur à base d'une JONCTION PN intégrée (celle du processeur INTEL) :

                - Réglages de l'offset, du zéro et de l'amplification par potentiomètres.
                - Possibilité de définir deux seuils d'alarme (température minimale et température maximale) avec avertissement sonore et lumineux en cas de dépassement.

  Deuxième capteur à base d'un LM35 (National Semiconductor) : Ce dernier pourra mesurer la température ambiante de la pièce (voir phase d'étalonnage du capteur diode) ou mesurer la température du processeur de votre carte graphique, disque dur, etc.

                - Réglage très simple du zéro par potentiomètre.
                - Pas de seuils d'alarme.

  Consommation totale en courant du montage : 210 mA sous +12 volts.

  Tension d'alimentation normale +12 Volts régulée ou pas. Tension maximale admissible par le montage +15V. Tension minimale +8,5 V. Trois types d'alimentations possibles : Par transformateur (monté sur la carte principale), par fiche jack 3,5 mm (adaptateur secteur) et par connecteur de type lecteur de disquette 3.1/2''.

  Conçu pour une éventuelle évolution du produit, grâce à son 68HC11F1 programmable (EEPROM) à partir de n'importe quel PC via le port série COM2 (voir chapitre Réglages).

  De par ses dimensions, il pourra prendre place dans un emplacement libre réservé aux anciens lecteurs 5.1/4'' de votre boîtier PC. Dim : 138 x 150 x 42.

  Repérage des principaux éléments du montage :

       Carte frontale d'affichage des températures :

       Carte fille analogique (CFA) :

        Carte principale vue de dessus avec la CFA et la façade montées :

        Connectiques : Fiche et embase DIN 5 broches :

        Caractéristiques du programme du uP 68HC11F1 et des périphériques :

              La gamme de mesure évolue de - 43,5°C à + 83°C, pour les deux types de capteurs. Une température égale ou supérieure à 83,5°C entraîne un affichage suivant : --,-° . Inversement une température égale ou inférieure à - 44°C entraîne un affichage suivant : -__,_° .

              Le premier capteur est une jonction P-N (en fait la jonction base - émetteur d'un transistor implanté sur le substrat de votre processeur INTEL). Après mise en forme par la carte fille analogique, le signal électrique proportionnel à la température est converti par la première entrée E0 du CAN du m P. L'affichage de cette température s'effectue sur les quatre digits de droite surmontés de l'appellation DIODE (voir implantation composant).

              Le deuxième capteur est un LM35 étalonné en usine et sortant très précisément 10mV/°C à + ou - 0,25°C. Attention, ce capteur est totalement différent du LM335 plus commun et moins cher. Après mise en forme, le signal est appliqué à l'entrée E1 du CAN du m P. L'affichage de la température s'effectue sur les quatre digits de gauche surmontés de l'appellation LM 35 (voir implantation composant).

              Deux DIPs 8 bits permettent d'entrer les seuils HAUT et BAS pour le déclenchement de l'alarme en cas de dépassement :

                  Pour le seuil BAS, on place chaque interrupteurs DIPs selon la température minimale à ne pas dépasser par valeur inférieure.
                   Exemple : Si le seuil est réglé à 17°C par les DIPs SEUIL BAS, une température mesurée inférieure à 17°C entraîne l'activation du buzzer.  
                  Référez-vous à la table d'équivalence (format Word 7) entre la température en degré et la valeur binaire correspondante.

Téléchargement de la table d'équivalence 10,6ko

                  Pour le seuil HAUT, le principe est inversé. Exemple : Si le seuil est réglé à +24°C par les DIPs SEUIL HAUT, une température mesurée supérieure à +24°C entraîne l'activation du buzzer.
                Référez-vous à la table d'équivalence entre la température en degré et la valeur binaire correspondante. Téléchargement ci-dessus de la table d'équivalence des seuils hauts et bas.  

              Deux leds de visualisations en façade s'illuminent en fonction du type de dépassement, SEUIL HAUT (led orange) ou SEUIL BAS (led verte). 

              Le buzzer peut être désactivé en ouvrant les picots référencés sur le PCB de la carte principale: BUZZER ON/OFF.

              Une remise à zéro du uP peut-être réalisée en court-circuitant un instant les deux picots RESET de la carte principale.

               La programmation du processeur par port série s'effectue en court-circuitant les deux picots PROG de la carte principale.

               L'alimentation peut provenir de trois sources différentes : 

             - Le secteur : On aura recours à un transformateur 2x12V /3VA conventionnel et non moulé. On soudera un bornier à vis deux plots (pour la fixation du câble d'alimentation secteur), ainsi qu'un pont de diodes rond moulé référencé W04. Les picots SECTEUR ON/OFF du PCB permettront de souder un interrupteur M/A via une liaison bifilaire.  Avec la présence du secteur sur le PCB, le montage sera placé obligatoirement dans un boîtier plastique isolant.

              - Un adaptateur secteur de 300 mA régulé ou pas régulé :  On placera le commutateur de l'adaptateur sur 12 volts. On choisira la sortie équipée d'un jack de 3,5 mm avec les polaritées suivantes : POSITIF à l'extrémité du jack et NEGATIF (masse) sur le reste du cylindre inférieur. (Voir dessin du connecteur sur le PCB de la carte principale - à coté du jack).

              - Un connecteur libre de votre alimentation de PC : Le connecteur sera du type lecteur de disquette 3.1/2'' . Seul les deux fils (jaune et noir) fournissant le +12 volts seront utilisés par le montage thermométrique. (Voir dessin du connecteur sur le PCB de la carte principale).
 

               L'embase femelle SUB-D RS232 : Elle permet la programmation du uP par l'utilisation d'un câble prolongateur tel que celui de votre modem.
 

                Le connecteur CN3 du PCB de la carte principale : C'est une extension possible pour un montage externe supplémentaire. Il fournit les deux alimentations + 5 volts et + 12 volts, la masse ainsi que le signal pilotant le buzzer d'alarme nommé OPTION sur le pcb.
          Option = 5 volts tant que le buzzer est en activation. Option = 0 volt dans l'autre cas. On pourrait imaginer la commande annexe d'un relais via un transistor, d'un commutateur analogique de type 4060, 4066, etc.