Устройство мониторинга состояния компьютера

Шангареев М.Р., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники

Хакова Д.Р., научный руководитель, преподаватель Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники

Существует большое количество программ, предоставляющих пользователям сведения о состоянии операционной системы и об использовании ресурсов компьютера.

Но постоянное отображение этой информации на экране не всегда удобно. Выдача ее в отдельном окне приводит к загромождению экрана, а при мониторе, перешедшем в дежурный или полноэкранный режим, доступ к необходимой информации теряется. Разработанное устройство мониторинга состояния компьютера будет отображать всю необходимую информацию с помощью светодиодов. Разрабатываемое в данном дипломном проекте устройство мониторинга состояния компьютера совместно с управляющей программой постоянно информирует пользователя с помощью светодиодов о превышении текущими значениями контролируемых параметров заданных значений.

Разработанное устройство мониторинга состояния компьютера предназначено для контроля параметров загрузки центрального процессора, при наличии в компьютере нескольких физических или виртуальных вычислительных ядер – их суммарную загрузку, используемый объем оперативной памяти, объем файла подкачки, наличие и процент использования объема памяти локальных и съемных дисков, текущую языковую раскладку клавиатуры, подключение к Интернету, а также получить сигнал о наступлении заданной даты и времени.

Устройство мониторинга выполнено на микроконтроллере фирмы ATMEL и содержит 14 светодиодных индикаторов. Связь компьютера с устройством мониторинга выполнена через последовательный порт.

Поскольку при работе программы с последовательным портом используются стандартные функции WinAPI, то каких-либо дополнительных драйверов не требуется, также благодаря этому возможна работа с виртуальными последовательными портами (при отсутствии на компьютере последовательных портов и использовании переходника USB - COM).

Устройство встроено в корпус стандартной клавиатуры персонального компьютера при этом для питания микроконтроллера и светодиодов удобно использовать линии питания шины PS/2. Работа программы проверялась в среде WindowsXP.

Для работы с устройством мониторинга необходимо установить на компьютере программу PCMonitor .Что бы установить программу PCMonitor на компьютере, достаточно запустить на исполнение файл PCMonitor 1.0.0.0.ехе и следовать инструкциям инсталлятора. Наличие прав администратора не требуется. Запуск программы и настройку можно выполнить и без устройства мониторинга, поскольку в ее окне имеются индикаторы, повторяющие состояние светодиодов.

П осле запуска программа ищет в папке, где она установлена, файл инициализации Settings.ini. Если он не найден (например, при первом запуске программы), то программа создает его с настройками по умолчанию и открывает свое окно в режиме настройки. В этом режиме работа индикаторов в окне программы и в устройстве мониторинга заблокированы.

По умолчанию предусматривается изменение числа включенных светодиодов (начиная с HL1) пропорционально текущей загрузке процессора. Очередной светодиод включается при возрастании загрузки на 7% (HL14 – на 8%). Команды выдаются в порт COM1 каждую секунду со скоростью 9600 Бод. Если этот порт уже использует другая программа, окно «Порт» будет пустым. Нажав в его правой части на кнопку со стрелкой, можно увидеть список доступных портов и выбрать свободный.

Настройка выполняется для каждого светодиода (индикатора) в отдельности. Выбирают светодиод переключателем справа от панели индикаторов. Кнопкой со стрелкой в нижней части окна вызывают список возможных контролируемых параметров и выбирают один из них. В зависимости от типа параметра в правой части окна становится активной соответствующая панель установки условия подачи сигнала. Используя имеющиеся на ней элементы управления, задают условие.

Файл Settings.ini программа корректирует автоматически, но только после изменения условия выдачи сигнала. Это означает, что для смены контролируемого каким-либо светодиодом параметра нужно обязательно выполнить операцию установки условия подачи им сигнала, даже если подходит то, которое было задано ранее, или предполагаемое по умолчанию. Иначе контролируемый параметр изменен не будет. Для перевода программы в рабочий режим по окончании настройки необходимо нажать на экранную кнопку. Окно примет вид, подобный показанному на рисунке, а через выбранный СОМ-порт начнут подаваться команды устройству мониторинга. Индикаторы в окне станут дублировать состояние светодиодов. В такой режим программа переходит и сразу после запуска, если она нашла файл Settings.ini.

В программе предусмотрена возможность вывести на экран окно с двоичными значениями двух байтов команды, подаваемой устройству индикации. Оно может быть полезным при налаживании блока.

В процессе инициализации программа конфигурирует вывод 2 микроконтроллера как вход приемника встроенного модуля USART, а выводы 3, 6-9, 11-19 – как выходы сигналов управления светодиодами HL1 - HL14.

Модуль USART переводится в асинхронный режим приема со скоростью 9600 Бод при восьми информационных разрядах и одном стоповом без контроля четности. По окончанию инициализации (начальное состояние светодиодов - выключенное) программа ожидает приема модулем USART команд компьютера и исполняет полученные.

Каждая команда состоит из двух байтов. Программа распознает их по значению старшего разряда: у первого байта – 0, у второго – 1. Семь младших разрядов первого байта задают состояния светодиодов HL1 – HL7, а такие же разряды второго байта – светодиодов HL8 – HL14. Единица в разряде соответствует включенному светодиоду.

Например, прием байтов 00000011 и 11111000 приведет к включению светодиодов VD1, VD2, VD11 – VD14 и выключению остальных. Если напряжение 5В для питания блока снимается с какого-либо из имеющихся в компьютере разъемов PS/2 или USB, то после выключения компьютера без физического отключения его от сети это напряжения при некоторых настройках BIOS может остаться включенным. Что бы в этой ситуации избежать «замораживания» блоком индикации последнего перед выключением компьютера состояние светодиодов, в программе микроконтроллера предусмотрено гашение всех светодиодов, если в течение 5 секунд новая команда компьютера не поступила.

Чтобы программа PCMonitor автоматически запускалась вместе с операционной системой, достаточно отметить пункт «Запускать вместе с Windows».