有点硬核的DIY，自动控制的机箱面板，篇2

创作立场声明：大家好，本人大概是传说中的技术宅一员吧。本职为软件行业从业人员，业余爱好电子DIY，偶尔动手折腾个小玩意儿，通常偏向有实用性、便利性的东西，欢迎探讨指正。

上篇文章文末说到V2.1版还不太满意，最大的问题是，CPU的温度有时候波动很大，而且机箱盖开启和关闭状态也会造成机箱内温度变动，最终导致的结果是有时一场游戏里，机箱盖可能会开开关关好几回，尝试了修改BIOS风扇温控曲线的上升、下降速率，效果也不理想。

如果能采集到显卡温度，效果可能会好些，可惜风扇策略中温度来源可以选择CPU、主板甚至是给CPU供电的MOS管，唯独没有GPU。单片机温度采样算法调试修改了多遍，简单的程序写着写着，FLASH空间就已用掉了6KB(总大小8KB)，加之STVD这古董开发工具用的人头疼，于是决定重新设计3.0版。

要不就直接从系统中获取CPU温度吧，意味着需要写一个Windows软件了，而既然都在系统中跑软件了，顺便温度记录、平均值计算都可以在电脑中完成，再不用在单片机那可怜的空间上面扣扣索索的。更进一步的，CPU温度都读到了，再加个GPU温度应该也不过分吧 ，干脆控制策略都在这软件中做好了，装置只需要接收下软件发送的控制指令，转化成舵机的控制命令就行，策略还可以写成配置的方式，修改策略就不需要每次编译代码了，想想就有点小激动 。

于是现在需要解决两个新问题：

1.PC端软件(通常称为‘上位机’)编写，负责获取温度等；

2.软件与自己的装置(通常称‘下位机’)通信。

资料搜集

首先得确定Windows中读取CPU温度的可行性，万一有什么没法解决的难点就麻烦了。

很快找到了一个老外做的一个温控风扇的Demo http://www.lattepanda.com/topic-f11t3004.html

用到了一个开源的软件库叫Open Hardware Monitor, 看起来可行，找到软件官网一看感觉不太妙，最后更新是2016年，能支持2019年上市的CPU么？怀着忐忑的心情下载了软件，果然CPU只识别出来使用率这一个参数，这一开始就被卡住了，放弃又点不甘心哎。

要不到GayHub，啊错了是GitHub上找找，居然真的有收获

https://github.com/LibreHardwareMonitor/LibreHardwareMonitor

看介绍，这是一个fork自Open Hardware Monitor的软件库，而且一直有人在维护，看起来有希望能支持新的CPU，马上下载一个最新编译的版本看看：

这回支持了，温度、使用率、频率甚至功耗都可以获取到了，同样也是开源软件，可以获取到C#源代码(C#是微软开发的编程语言，Windows软件开发最常用的语言之一)。至此Windows中获取温度应该是没有问题的。

另一个问题是上/下位机如何通信，常用的方式有网络、串口、USB等。网络速度最高，但软硬件都较复杂；串口程序最简单，不过现在的PC大多已经不再提供串口(九针)了，USB转串口需要额外硬件和安装对应的驱动；综合考虑决定采用USB方式：设计成自定义HID设备，不需要驱动，也不需要额外的芯片，就是单片机需要支持USB功能，价格会高点，不过DIY也不在乎多花几块钱。方案确定了，就开始动手吧。

硬件

顺带一提，在上一版完成之后还找到了同牌子的另外一款舵机，比上一版用的那款更薄，意味着可以考虑使用完整的光驱外壳，而不是上一版那样只用了半个铁壳，控制指令基本完全相同，也省去了很多事。新款的电压能直接支持到12V, 可以直接使用电脑电源供电了。

既然准备使用完整的光驱外壳，那么为了利用原有的固定柱、螺丝之类的，PCB就得兼容原版的形状，最简单的方法就是照抄原版PCB的外形啦，幸好之前拆出来的部件还没扔掉。

原PCB形状有点复杂

测量记录各个部分尺寸 (据说真正的大佬是不屑使用数显卡尺的 )

又来一次奇奇怪怪的原理图了，PCB面积好大，忍不住又加了些备用/测试元件(光耦，晶振，DC-DC降压部分，I2C接口)，对了这次的USB口是真有用的了。供电就准备直接从电脑电源获取，所以增加了一个SATA电源插座(J1):

这次的MCU是STM32G431KBT，这是ST近期出的一款单片机，带有USB功能，128KB的FLASH，用在这里其实性能过剩了。之所以选它是因为它还带有PD功能，想要顺便多做一块板测试。至于DC-DC部分是考虑如果需要换别的舵机，而新舵机支持的电压低于12V时就把DC-DC部分焊上，调整好电压而不用重新画板。

上一篇评论看到有朋友对学习单片机和PCB设计有兴趣，就多说几句，没有太好的技巧，两个字：多练。现在网上视频资料很多，但不能光看，一定要自己动手。这里先打住了，不然就跑题了，评论里可以再聊吧。

还是JLC给做的板子，才5块还包邮，便宜到快不好意思了 ，想要尝试的小伙伴上吧，做错了也就5块钱。不过目前最好是先等一等，这段时间大概因为复工未完全产能还比较紧张，我们做着玩的就先别添乱了。

跟原版对比下，没有100%照着做的，只要不影响安装固定就行。

装到光驱中框里试下。其实有点误差，左边的矩形有一条边打磨掉了约2mm，当然不需量产，就不必重做了。

再一次铁板烧(恒温加热台)+电烙铁之后，元件都装好了。左下比较多的空元件位是DC-DC降压部分，新舵机直接支持12V不需要降压，就不装了。未来如果换了别的电压的舵机可以装上。

下方的排线连接到了光驱的另一块小板上，上边原本还有一个电机，已经被拆掉了。这块板上现在只有一个LED和一个按钮，都可有可无的，就懒得单独再画一块板了。

装到中框上，试试会不会影响安装:

背面，旁边的木块是用来辅助固定舵机的，后面会有体现：

新舵机背后有一个螺丝孔，安装固定起来更方便了些，光驱背壳上对应位置打一个孔

上盖中间原来有个部件用来压光碟的，影响到了拨杆转动，把它挖掉了，还剩下一个铁质环形凸起，手上没有什么工具能搞定，就留着了。黑乎乎的斑点是上一版贴的胶布撕不干净，不管了。

上图的凸起部分妨碍了拨杆转动，也只能妥协了。重新做一条吧，折成这个形状：

结果孔没钻好废掉了 ，最后还是用回旧的，折弯(好难看，想重做可铝条没有了)。

装起来试试：

这是外挂的断电关门用电容器，这里也看到木块的作用了：

这时候还不能把外壳装起来，得先写好软件，至少先测试好电路设计、焊接以及元件都没有问题。

终于摆脱STVD这货了，STM32开发可选的IDE挺多的，MDK是其中比较常用的一个，网上还有人提供了MDK工程转Visual Studio工程的工具，虽然VS只能用来编辑，编译和调试还是需要用MDK，但能有智能提示、代码补全等，编辑起来体验也要好很多：

USB部分的代码基本都是STM32Cube(ST公司提供的STM32系列单片机开发辅助工具)自动生成的，剩下主要需要实现的是等待USB接收到数据之后解析操作，以及返回给上位机相应的数据。总结起来基本上就两个工作：读取舵机角度和控制舵机转到指定角度。

测试完没问题就可以专心写软件了，但是通常情况下是不会这么顺利的 。本来在线调试时挺正常的，但是重启后单片机就不工作了 。。。

折腾了不少时间，直接说结论吧，这个芯片有个BOOT0引脚，要接到GND芯片重启才会从FLASH区引导，好在这个引脚旁边就是个GND引脚，直接加点锡短接上就行，不然得飞线就比较难看了。

软件

硬件测试完，困难才刚刚开始，因为我不会C#编程 。。。

虽然写过不少程序，但基本没有写过Windows下，还带界面的

那就开始学吧

利用吃饭时间边看了几集视频，了解了一些基础：控件、变量、语法、类库……

网上找一些参考代码，差不多就可以动手了，使用了两个第三方库(图中红框)，边查边学边改：

终于V1.0出炉啦，丑了点，勉强也能用哈 ：

继续学习、完善，期间学了图表(chart)、配置文件读写、注册表读写、管理员权限检查、单一进程限制、最小化到系统托盘……

这是V2.0的，看起来顺眼点了吧:

温度值通过图表展示出来，才终于知道上一版为什么效果调不好了，这CPU温度变化的也太任性了，居然是锯齿形的。接着就可以装上外壳了：

前盖也可以装回去，不过留下的口子比较大，以后找到合适的像帘子之类的材料再装饰下吧，找不到也无所谓。

背后看看(调试口PCB上的丝印看不到，只好写到外壳上了)，这接口看着有点原装的意思吧 ：

装机：

工作时LED会闪的：

内部接线：

USB为了整洁买了个USB3.0扩展模块，以便在内部连接。其实用2.0的就可以，不过这机箱前置两个USB口外加一个读卡器，把内置2.0接口用完了，只好买个3.0的了(主板共两个3.0接口):

插在主板上了：

成果展示

现在的控制规则写在上位机，容量可以说没了限制，写起来就任性了，加入了CPU最低温度和平均负荷参与判断。经过两个月的实测效果很好，几乎不会发生游戏中反复开合的情况了。

大家想看的动图来啦，但这不是温度高自动开启的，而是为了录视频点的 '手动开'、'手动关'的效果：

总结和补充

补充：文中提到的Open Hardware Monitor软件，在写此文时又去看了下，就在前几天已经再次更新了，测试了下最新版已经能支持AMD的新CPU。

这V3.0的作品大概是最后一版了，哪天可能换上个好点的散热器，它的使命也就完成了，不过大概可以继续留着没事时候点下开关玩玩，听着舵机吱吱声把门开开关关，还挺有机械感的。

其实C#软件还有些可以改进的地方，不过大都是锦上添花，工作已经很累，没太大动力去做了。。。

等等，好像有些什么不对，我在干啥来着？玩游戏->机箱热->……->写(学)C#

谢谢欣赏，以下是上一篇，有兴趣也欢迎去瞧瞧：

有点硬核的DIY，自动控制的机箱面板，篇1小编注：此篇文章来自#原创新人#活动，成功参与活动将获得额外100金币奖励。2020年新人计划正在进行，点击查看活动详情这个东西做好其实已经有段时间了，最近由于大家都知道的原因假期意外被延长了，空闲时间多了点，整理下折腾的过程，考虑到读者可能没有很多电子&软件专业人士，也不具有太多仿制意义，所以具体lingex| 赞42 评论48 收藏62查看详情