呂阿谷的部落格

最近幫筆電換了一顆SSD來當作系統碟，也順手加了一條4G的DRAM，這些變動明顯有加快了整個系統的速度，

不論是開機速度還是執行程式的速度都明顯快了不少，很值得的投資。

不過SSD不比傳統硬碟，SSD用的快閃記憶體(FLASH MEMORY)是有寫入次數限制的，讀取則沒有限制，

所以使用SSD最好能做一些最佳化的設定，可以有效延長SSD的使用壽命。

前文中已經可以使用Arduino的PWM 接腳來控制4pin PC風扇，

但實務上使用會遇到一些困難，首先就如同之前討論PC風扇的文章中所說，

4pin風扇較貴，且普及率遠不如另外兩種VC(電壓控制)與傳統2pin風扇，

所以可以利用Arduino的PWM輸出接腳來控制MOSFET，進而達到

控制所有種類風扇的轉速功能。

在PC散熱風扇之研究三：PWM風扇進階研究一文中介紹過用PWM控制

PC風扇轉速，而Arduino本身就提供好幾個PWM輸出腳位，可以直接

拿來控制PC上的散熱風扇。

先看Arduino UNO的介面圖：

前面兩文介紹了兩種量轉速的方法，本文介紹另一種。

用中斷(interrupt)來進行風扇轉速量測很方便，

但也有佔用中斷的問題發生，而且對UNO這類的只有

兩個中斷的低階CPU來說問題會比較大。

所以有人專門開發了量測風扇轉速用的程式庫，可以

官網後段也有改進之後的程式：

  // read RPM
 int half_revolutions = 0;
 int rpm = 0;
 unsigned long lastmillis = 0;
 void setup(){
 Serial.begin(9600); 
 attachInterrupt(0, rpm_fan, FALLING);
 }
 void loop(){
 if (millis() - lastmillis == 1000){ //Uptade every one second, this will be equal to reading frecuency (Hz).
 detachInterrupt(0);//Disable interrupt when calculating
 rpm = half_revolutions * 60; // Convert frecuency to RPM, note: this works for one interruption per full rotation. For two interrups per full rotation use half_revolutions * 30.
 Serial.print("RPM =\t"); //print the word "RPM" and tab.
 Serial.print(rpm); // print the rpm value.
 Serial.print("\t Hz=\t"); //print the word "Hz".
 Serial.println(half_revolutions); //print revolutions per second or Hz. And print new line or enter.
 half_revolutions = 0; // Restart the RPM counter
 lastmillis = millis(); // Uptade lasmillis
 attachInterrupt(0, rpm_fan, FALLING); //enable interrupt
  }
 }
 // this code will be executed every time the interrupt 0 (pin2) gets low.
 void rpm_fan(){
  half_revolutions++;
 }

這個程式改進了上一個程式時基不固定的缺點，改用等待1000mS也就是一秒鐘之後統計

中斷次數並乘以60，也就是一分鐘的換算RPM值輸出到com port。

不過這樣的算法會造成RPM數值為兩倍，因為每轉一次會輸出兩個pluse，所以算式要調整除以二：

 rpm = (half_revolutions * 60)/2; 

利用Arduino可以偵測與控制PC風扇，

本文介紹如何讀取風扇轉速的第一種方式。

之前在PC風扇研究中有說過3pin 4pin風扇可提供

轉速偵測功能，請參考本文。

現在就來實做使用Arduino來偵測風扇轉速。

Arduino讀取DHT sensor資料後可以輸出到com port監視畫面，

但這樣使用上很不方便，所以底下程式將讀取資料輸出到LCD上：

/*
使用1602A I2C LCD模組及函式庫

DHT11的資料在網路上很好找，這裡不多介紹細節，

詳細規格資料在上一篇中已經有提供。

原生Arduino系統沒有支援DHT系列感測器，所以必須

先載入相關的函式庫(Library)。

早期的開發工具都必須自行找尋相關函式庫，現在

溫度與濕度量測算是環境量測中的基本，

這方面Arduino也有支援不少感測器，

其中價格合宜入手方便的就是DHT家族，

網路搜尋也有很多文章。

DHT家族共有三個成員：DHT11，DHT21，DHT22，規格表如下：

函式庫可以提供很多功能方便使用，底下先將常用的函式庫功能與寫法放上去：

首先程式一開始需依照硬體架構include相關的函式庫，

後面才能正確驅動硬體功能。

並列式用法：

#include <LiquidCrystal.h>

上一篇文章提到了I2C bus好處之一就是可以多個裝置共用匯流排，

但這會產生一個問題，究竟我的I2C bus上有多少裝置？裝置的address

又在哪裡？

所以在Arduino上有人寫了一個 I2C scanner程式，可以讓你執行後

知道匯流排上有多少個裝置，然後所使用的address又是多少。

底下提供我自己的設備與心得，我最早玩的時候I2C bus還不算流行，

所以一開始是照著書上的範例用並聯匯流排的方式來實驗，

後來就改用I2C bus模組來節省I/O腳位。

I2C模組照片：

1602A用並聯匯流排的問題在於太耗I/O腳位了，不管是8位元還是4位元，

最起碼要用上6個IO pin腳，如果還要做其他應用的話，容易顯得捉襟見肘，

所以就有人陸續改造成串連方式使用。

我手上使用的工具書--旗標的超圖解Arduino互動設計入門就有提到使用

74LS164 shift register這顆IC來將串列資料轉成並列資料給1602來使用，

上一篇PART1文章中有提供了1602A的接腳圖，

1602A使用一個8位元(D0-D7)及其他控制腳位作為匯流排(bus)，如下圖：

實際上使用時通常是使用4位元模式以節省I/O腳位。

底下以arduino內建的函式庫與範例作為說明，先打開範例程式hello word

本篇文章要討論的是Arduino的輸出介面。

在程式開發與測試階段，我們可以使用com port作為輸出，

並在電腦視窗上顯示，如下圖可在開發軟體上叫出序列埠視窗：