[发明专利]计算机低温加固系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，更具体地，涉及一种计算机的低温加固系统和方法，通过添加工业级的单片机及相关加热模块的方式，可使计算机工作在更低的温度下。

背景技术

目前笔记本计算机上的大部分芯片都是商业级芯片，基本上只有零度以上才能正常工作。包括核心的嵌入式控制器(简称EC)也是商业级芯片，极大地限制了笔记本使用环境：无法工作在零度以下。而采用工业级的芯片，虽然可以得到低温加固的笔记本计算机，但由于工业级芯片高昂的价格、稀缺的供应量，笔记本计算机的成本显著增加。

中国发明CN2567679公开了一种适合低温下使用的手提式计算机，包括一处理器、一电池、以及至少一导热构件。导热构件同时连接于处理器及电池，用于将处理器所产生的热量引导至电池，以升高电池的温度，而使电池在低温环境中不致降低效能。中国发明CN2567679仅公开了针对电池的低温加固方法，并未提及针对计算机芯片的低温加固。计算机所用到的各种芯片在低温下仍可能工作不正常，因此需要一种保证非工业级的芯片也能在低温环境下正常工作的技术方案。

目前，存在一些通过硬件对系统进行低温加固的系统，这些系统的问题在于：它无法保存S3休眠(即休眠到内存)时EC的数据。由于笔记本S3休眠是必需的功能。进入S3休眠时，笔记本系统会降到跟环境同样的温度，在低温下，EC无法工作正常，无法保存系统S3休眠前的各种参数和信息，当S3唤醒时，由于这些数据丢失，会导致系统崩溃，无法正常运行。

本发明通过添加工业级的单片机及相关加热模块的方式，可使笔记本计算机工作在更低的温度，达到与单片机相同的工作温度范围(现在工业级的单片机基本都可以支持到-40℃)。使笔记本可用作于军事或航空领域。

发明内容

由于目前笔记本上的工业级芯片比较稀缺，不易采购，同时工业级芯片昂贵，成本高。本发明基于商业级的笔记本芯片，通过增加工业级的单片机对整个计算机系统进行低温监控，智能地实现笔记本在低温下的正常功能。具有设计风险低、易于采购(工业级的单片机非常普及，并且成本很低)、低成本、控制灵活等特点。

根据本发明的第一方案，提出了一种计算机低温加固系统，包括：单片机，用于控制嵌入式控制器在低温环境下的操作，包括多个I数据接口和多个通用输入输出管脚；多个传感器，用于测量多个不同位置的温度，并通过所述单片机的一个数据接口与所述单片机相连；嵌入式控制器，通过一个数据接口与所述单片机相连，并通过所述数据接口向所述单片机传输指示正常工作状态的信号，而且通过所述单片机的通用输入输出管脚，接收开机和复位信号；嵌入式控制器供电控制模块，用于为所述嵌入式控制器供电，由所述单片机通过通用输入输出管脚控制；嵌入式控制器加热控制模块，用于为所述嵌入式控制器加热，由所述单片机通过通用输入输出管脚控制。优选地，所述数据接口为I2C接口，所述单片机芯片为工业级芯片，而计算机系统内的其他芯片为商业级芯片。

根据本发明的第二方案，提出了一种用于计算机低温加固系统的自动温度设定方法，包括：将初始设定温度设置为嵌入式控制器能够正常启动的温度；进行正常的开机操作，并判断是否正常开机；如果系统正常开机，则将设定温度降低预定的步长温度，并重新执行开机操作；当系统未能正常开机时，记录前一次开机成功时的温度点，并判断所记录的温度下的开机成功率是否满足要求；如果开机成功率不能满足预先设定的要求，则存储更高的设定温度，并重新判断该温度下的成功率是否满足要求，重复此步骤，直至获得满足开机成功率要求的设定温度。

根据本发明的第三方案，提出了一种用于计算机低温加固系统的设定温度自动调整方法，包括：确定嵌入式控制器的温度是否低于设定温度；当嵌入式控制器的温度低于设定温度时，对嵌入式控制器进行加热；当嵌入式控制器的温度达到设定温度时，进行正常的开机操作；判断是否正常开机，当系统未能正常开机时，将设定温度增加预定的步长温度，返回上述确定步骤；以及如果系统正常开机，则记录此次开机成功时的温度点。

根据本发明的第四方案，提出了一种计算机低温启动方法，包括：由单片机检测嵌入式控制器的温度是否低于设定温度；如果嵌入式控制器的温度低于设定温度，对嵌入式控制器进行加热，使其达到设定温度；启动嵌入式控制器，并确定嵌入式控制器是否工作正常；当嵌入式控制器发生异常时，断开嵌入式控制器的电源，并返回上述温度检测步骤；如果嵌入式控制器工作正常，则由嵌入式控制器控制计算机系统的启动；当计算机系统正常启动时，嵌入式控制器通知单片机，系统启动成功。