Введение
Индикаторы загрузки, о которых пойдет речь, являются не только улучшением внешнего вида, но и несут чисто практическую пользу.
Эта статья состоит из двух независимых частей: индикатор загрузки процессора и винчестера.
Индикатор загрузки винчестера
Перед началом создания индикатора я решил поискать наиболее оптимальную схему. Пролистав ряд сайтов, я обнаружил относительно небольшое разнообразие схем. Один из самых главных критериев - получить качественный мод за сравнительно малые деньги. В большинстве схем применяются микросхемы LM3914, которые не так уж дешевы. Поэтому я стал искать микросхему индикатора уровня с выводом на 5-8 светодиодов. Выбор пал на AN6884 по причине своей малой цены и широкой доступности. Эта микросхема имеет на выходе пять светодиодов, и пропускает через каждый ток 7mA.
Для считывания сигнала используется два провода идущих с материнской платы, к которым подключается светодиод индикации винчестера расположенный на передней панели. Вместо светодиода к ним подключается вход оптрона (см схему). Даже если перепутать полярность ничего не сгорит. Оптрон на схеме необходим для электрической развязки цепей материнской платы и индикатора (это в первую очередь нужно для защиты мат. платы).
При нулевой загрузке - фототранзистор внутри оптрона заперт - при этом С6 разряжается через R11. При повышении загрузки винчестера - фототранзистор открыт, и через него начинает заряжаться С6. Напряжение на С6 изменяется пропорционально уровню загрузки. В зависимости от емкости С6 изменяется скорость изменения уровня загрузки.
Напряжение с С6 снимается через делитель R12, R14. Подстроечный резистор R14 используется для изменения чувствительности индикатора.
Светодиоды можно устанавливать любые и на свое усмотрение. У себя я установил для трех меньших уровней - зеленые, а для двух больших - красные.
Схема индикатора винчестера
Настройка индикатора сводится к установке его чувствительности при помощи R14.
Индикатор загрузки процессора
Когда индикатор винчестера был уже сделан, я стал подумывать об индикаторе чего-то еще. Выбор пал на индикатор загрузки процессора.
В процессе поисков было найдено два варианта - через LPT и через COM.
Я выбрал COM порт только потому, что он не был задействован, в отличие от LPT. В процессе поисков нашел статью Clear66, в которой он рассказывал о подключении автомобильного тахометра к COM порту. Эта идея мне понравилась больше всего тем, что не нужно делать специальные схемы преобразования цифровых значений в аналоговый сигнал. Для управления используется программа PCTach (ссылка на скачивание - в конце статьи).
Но так как под рукой в тот момент не оказалось хоть какого-то тахометра пришлось делать самодельный вариант фабричного. После сборки и настройки индикатор загрузки процессора стал показывать более-менее точно.
Но мне не нравилась повышенная скорость отображения уровня загрузки, что выражалось излишним дерганьем стрелки индикатора при неравномерной загрузке процессора. Но это исправилось добавлением дополнительного конденсатора параллельно микроамперметру.
Вид стрелочного индикатора меня мало устраивал, и я решил искать ему альтернативу. В конечном итоге индикатор стал светодиодным, причем не шкала из светодиодов, а два направленные навстречу друг другу светодиоды разного цвета свечения. Отображение величины уровня загрузки производится за счет плавного изменения яркости светодиодов.
Для изготовления индикатора я использовал оргстекло 4-5мм и два светодиода: красного и синего цвета свечения. Из оргстекла вырезается полоска размерами 150мм на 15мм. После этого по краям полоски вырезаются места под светодиоды. Торцы и одну сторону полоски нужно зашкурить нулевой наждачной бумагой до равномерного матового состояния. Это нужно для равномерного рассеивания света. К обратной стороне (которая не обработана наждачной бумагой) и по бокам полоски приклеивается полоска из фольги для отражения лучей светодиодов. Когда полоска готова - приклеиваются светодиоды.
Расположение светодиодов в полоске оргстекла
Когда светодиоды уже приклеены - по концам полоски приклеивается изолента или самоклеющаяся пленка. Это нужно для того, чтобы светодиоды светили только в нужной части полоски.
Синий сверху символизирует холод, т.е. низкую загрузку процессора. Красный снизу символизирует нагрев, т.е. большую загрузку. Загрузка процессора пропорциональна переходу цветов между собой. Провода, идущие к плате, и резистор 68-100 Ом фиксируется с одного края полоски при помощи термоклея.
Для плавного изменения яркости светодиодов используется схема формирования ШИМ сигнала. При таком способе управления яркость светодиодов изменяется от отношения времени свечения и времени, когда он не горит. Такой способ лучше управления напряжением тем, что яркость светодиодов изменяется пропорционально напряжению.
Схема состоит из следующих блоков:
формирователь напряжения на DA1.1
генератор пилообразного сигнала на DA2
блок сравнения напряжений на DA1.2 DA1.3
Резисторный делитель R4,R3 устанавливает напряжение равное 1,2 вольт, которое приблизительно равно минимальному напряжению пилообразных импульсов DA2. Импульсы снимаются с третьего вывода COM порта компьютера. При высоком входном уровне конденсатор C1 заряжается через резистор R1 и диод D1. При низком входном уровне конденсатор C1 разряжается через R2. На C1 формируется напряжение пропорциональное уровню загрузки процессор. Так как амплитуда этого напряжения меньше амплитуды пилообразных импульсов DA2 в схеме присутствует усилитель на DA1.1. Регулировка максимального уровня индикатора производится путем изменения коэффициента усиления при помощи R6. Цепочка R7,C3 окончательно сглаживает пульсации напряжения с выхода усилителя. ШИМ формируется посредством сравнения измеряемого напряжения и пилообразных импульсов.
DA1.2 формирует прямой, а DA1.3 инвертированный сигнал ШИМ. Эти два сигнала далее поступают на светодиоды, предварительно усиленные ключами на транзисторах T3,T4.
Схема индикатора процессора
Исполнение
Так как оба индикатора расположены на передней панели - плату я делал для них общую. С одного края платы расположены две дорожки в виде полосок. К этим полоскам припаиваются две гайки М3. Впереди в каркасе корпуса просверливается два отверстия 3мм так, чтобы они соответствовали расстоянию между центрами гаек на плате. Далее в эти гайки на плате закручивается два винта М3, которые проходят через отверстия в каркасе.
Индикатор загрузки процессора с различными уровнями загрузки:
Индикатор загрузки винчестера с различными уровнями загрузки:
Давным-давно, все настольные компьютеры и ноутбуки имели светодиоды, которые мигали, когда обнаруживалась активность жёсткого диска. Со временем производители компьютеров решили, что в этом нет необходимости, но я с этим не согласен: если компьютер вдруг не отвечает, это может помочь узнать, есть ли обращения к диску. Если есть, это может оказаться просто временной задержкой. Если нет, то вы будете знать, что нужно перезагрузить компьютер.
Есть и другие преимущества наличия такого индикатора, конечно, но компьютеры всё реже оснащают им. К счастью, есть программное решение: TrayStatus - бесплатная утилита для Windows от компании BinaryFortress.
TrayStatus фактически предлагает ряд функций мониторинга, большинство из них отражают информацию о состоянии клавиатуры. Таким образом, вы можете увидеть как загорается значок, когда вы нажмёте, скажем, Caps Lock или Num Lock. Для наших целей, однако, давайте сосредоточимся на индикаторе жёсткого диска.
Шаг 1: Загрузите, установите и запустите TrayStatus. (Последняя версия, 2.0, включает поддержку Windows 10.)
Шаг 2: Найдите значок TrayStatus в системном трее, нажмите на нём правой кнопкой мыши и выберите "TrayStatus Settings".
Шаг 3: Убедитесь, что установлена галочка "Show Hard Drive Activity", нажмите кнопку "ОК".
Шаг 4: Вы должны увидеть значок жёсткого диска TrayStatus в системном трее. Он будет мигать зелёным, когда идёт чтение, и красным, когда идёт запись. Тем не менее, по умолчанию, этот новый значок обычно спрятан в системном трее, и доступен только по нажатию стрелки, что вряд ли удобно. В этом случае, можно покопаться в настройках Windows, как описано на следующих шагах.
Шаг 5: В Windows 10 (этот процесс может немного отличаться в более ранних версиях), нажмите "Пуск> Параметры". Затем выберите "Система", затем "Уведомления и действия".
Шаг 6: Нажмите ссылку "Выберите значки, отображаемые в панели задач", а затем прокрутите вниз, пока не найдете "TrayStatus Hard Drive". Нажмите на тумблер, чтобы установить его на "Вкл". (Здесь так же можно включить другие индикаторы TrayStatus).
Вчера на бортовой панели ПК было подмечено, что индикатор обращения к жесткому диску стал постоянно и непрерывно гореть красным цветом независимо от наличия или отсутствия активных файловых операций. Проблемы с жёстким диском?
Индикатор активности HDD горит во время записи данных на жесткий диск или же чтения данных с жесткого диска компьютером. Индикатор в частности может постоянно непрерывно гореть во время работы какой-то программы к примеру, проигрывателя компакт-дисков либо выполнения компиляции из исходного кода. В случае же, когда индикатор активности жесткого диска всегда, постоянно и непрерывно горит красным цветом независимо от наличия или отсутствия файловых операций – то это говорит о наличии проблем с жестким диском или другим оборудованием ПК.
При всём этом, в момент включения/старта компьютер может зависать выдавая 4 варианта действий:
В качестве ОС на рабочей станции используется Debian GNU/Linux 8. Незадолго до появления проблем с постоянным свечением индикатора активности HDD был какой-то глюк с файловой системой: при перезагрузке ФС постоянно переводилась в состояние read-only (только для чтения) выдавая "Failed to start Remount Root and Kernel File Systems.", но это уже совсем другая история.
Решение
В блоке стоит 2 HDD (SATA и IDE) на каждом из которых стоит ОС и имеется соответствующая MBR - т.е. оба HDD загрузочные. Искать проблемный HDD было решено методом их поочерёдного исключения из системы.
Проблемное железо
Первым был отключен SATA (Western Digital, WDC WD5000AAKX), система загружена с IDE (Seagate), и проблема с индикатором активности диска исчезла. Перешевелив шлейфы (вытыкая/втыкая) SATA-интерфейса и SATA-питания на разъёмах мат.платы и самого HDD - проблема устранена полностью, система успешно была загружена с SATA-диска и никаких "тормозов" в ходе POST (Power-On Self-Test) тестирования при старте, а также никаких проблем с индикатором активности жёсткого диска ныне не наблюдается.
Проходят годы, контакты окисляются и соединение между ними слабеет или же пропадает вовсе. В данном случае можно с большей долей уверенности сказать, что затронутые в этой теме проблемы были прямо связаны с плохим контактом на шлейфе SATA-интерфейса имхо контакты на SATA-питании ржаветь не успевают по той простой причине, что каждые 3-4 месяца из системного блока полностью изымается, разбирается и чистится блок питания, "кулеры" с радиаторами и т.д.. При этом интерфейсные шлейфы подключения жестких дисков оставались без внимания нетронутыми (около 3-х лет).
Мораль такова, что при следующем сан.тех. обслуживании системного блока нужно будет по ходу дела заодно шевелить и интерфейсные шлейфы жёстких дисков - чтобы не заржавели.
Что ещё можно сделать если шевеление интерфейсных шлейфов не решает проблему с жёстким диском (в порядке приоритетности):
В случае если жёсткие диск в любом системном блоке и на любых шлейфах (блоках питания) вызывает проблемы с индикатором активности HDD, независимо от наличия или отсутствия активных файловых операций (например в безопасном или однопользовательском режиме), то нужно:
- Осмотреть сам диск и состояние контактов/шлейфов на его внешней плате;
- Из под глухого DOSа либо загрузившись с Live-CD выполнить полную проверку диска (MHDD, fsck etc) на наличие битых секторов, осиротевших инодов (orphan inodes) и исправить их по возможности;
- Выполнить полное форматирование если поиск и исправление ошибок не дало результата.
Проблемное ПО
Если проблемы не с "железом", и в другом без проблем рабочем системном блоке диск никаких проблем с индикатором не вызывает, то целесообразно будет проанализировать активность установленного ПО.
Если диск вызывает проблемы с индикатором активности HDD только в случае если он подключён как загрузочный, то вероятнее всего эти проблемы связаны с наличием в системе какого-то вредоносного процесса, который стартует вместе с операционной системой и в таком случае нужно:
- Найти процесс выполняющий много файловых операций чтения/записи и попробовать отключить/убить его;
- Проверить систему антивирусом.
Ну, а если совсем ничего из вышеперечисленного не помогает, то юзать диск пока он полностью не крякнет или же начинать им колоть орехи вже сегодня - имхо хождение по сервисным центрам обойдётся не дешевле покупки нового HDD ;)
Антон Максимов , 07.12.2012
На многих современных ноутбуках не устанавливают индикаторы нажатия клавиш Caps Lock / Num Lock, а где-то даже не ставят индикаторы работы диска. Потому бывает проблематично узнать, активны ли эти кнопки или работает ли диск в настоящий момент. Да и системные блоки часто стоят под столом и пользователь не видит, усердно работает их компьютер или простаивает. Чтобы быть в курсе всего, что происходит с вашим ПК, можно установить небольшую бесплатную утилиту под названием TrayStatus, которая добавит в системный трей индикаторы нажатия кнопок Caps Lock / Num Lock, индикатор работы жесткого диска, а также другие индикаторы по вашему желанию.
Помимо описанных индикаторов, TrayStatus позволяет добавить индикаторы нажатия кнопок Ctrl, Alt, Shift и Win. Признаться, я не совсем понимаю, зачем они нужны, но вот индикатор работы диска с Cars Lock / Num Lock весьма полезны в современном мире. Помимо индикатора работы диска, TrayStatus может показывать текущую скорость чтения/записи, что позволит понять, насколько интенсивно работает диск.
К сожалению, утилита на английском, но простота ее установки и использования не должна вызвать никаких проблем. Во время работы утилита постоянно висит в памяти, потому отнимает ресурсы. Но так как это небольшая утилита, то и ресурсов она отнимает немного — всего 7Мб оперативки, что по меркам современного ПК сравнимо с нулем.
Скачать TrayStatus 1.2.3
Такой стильный стрелочный дисплей служит для представления данных о работе серверов. Он отображает процент загрузки процессора, оперативной памяти и жестких дисков компьютера. Данные показываются с помощью трех аналоговых приборов стрелочного типа — вольтметров постоянного тока на 10 В (или любые подходящие, подобрать сопротивление для полного отклонения стрелки не проблема). За контроль над работой системы отвечает модуль Raspberry Pi Zero вместе с системой, состоящей из двух операционных усилителей LM358, питаемых от повышающего преобразователя 5>12 В (готовый модуль с Али).
Электрическая схема
Схема ЦАП на ОУ 358
Для того, чтобы подключить к выходам вольтметры, нужна простая программа, написанная на языке Python, которая генерирует три сигнала ШИМ, пропорционально нагрузке данного элемента контролируемого сервера. Схема на ОУ — аналоговый преобразователь сигнала ШИМ напряжения.
Плата с деталями — 2 LM358
ЦАП преобразует сигнал ШИМ с амплитудой 3,3 В поступающий с Raspberry Pi в напряжение в диапазоне от 0 до 10 В. аналоговые Выходы — 1, 2 и 3 — подключены непосредственно к датчикам на панели, а входы ШИМ — 1, 2 и 3, подключенные к контроллеру.
Конструкция индикатора
Самое сложное тут не собрать схему — а распечатать красивые 3 шкалы. Вот рисунок, который можете использовать для своего устройства.
Рисунки новой шкалы индикаторов
Затем вырезаете его и наклеиваете поверх родной шкалы стрелочных приборов.
Шкала вольтметра
Вид готового устройства
Индикаторы установлены на пластине, покрашенной серой краской. Можно встроить её в корпус компьютера, а можно оформить в виде отдельной приставки-коробки. Вся система монтируется в компактном корпусе, так что снаружи ничего, кроме стрелочных индикаторов не видно.
Готовый индикатор — 3 шт.
Все питается одним общим напряжением 5 Вольт с блока питания ПК. С одной стороны, оно питает Raspberry Pi Zero, а с другой — через преобразователь на 12 Вольт — схему аналогового генерирования напряжения управления от 0 до 10 В для стрелочников. Схема и прошивка МК не приводится — так как это уже отдельная история…
Алгоритм
