I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   1 2 ,   No .   1 Octo b er   201 8 ,   p p .   4 2 0 ~ 4 2 8   I SS N:  2502 - 4752 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 1 2 .i 1 . p p 420 - 4 2 8           420       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   La ptop Co o ling  P a d Te m pera ture   M o nitoring  Sys te m       Sh a m s ul K a m a l A h m a d K h a lid ,   No o Aza h Sa m s ud in,  No A m ir ul A m r i N o rdin,    M uh a mm a d Sy a rif f   Aripin   F a c u lt y   o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y Un iv e rs it T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia   8 6 4 0 0 ,   Jo h o r ,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   J u l 1 0 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ju l 2 5 ,   2 0 1 8     Co o li n g   p a d a re   c o m m o n l y   u se d   to   re d u c e   tem p e ra tu re   o f   lap to p   to   a v o id   o v e rh e a ti n g   p ro b lem .   Ho we v e r,   e x isti n g   c o o li n g   p a d a re   p ro n e   to   v a rio u s   li m it a ti o n s:  f ix e d   v o lt a g e   in   th e   h a rd w a re   c o m p o n e n t,   in a c c u ra te  tem p e ra tu re   re a d in g a n d   lac k e d   o f   c o m p u ter - ba se d   tem p e ra tu re   m o n it o rin g   f u n c ti o n s.  I n   th is  p a p e r,   a   lap to p   c o o li n g   s y st e m   w it h   m u lt iv o lt a g e   f a n   sp e e d   c o n tro ll e r   u sin g   re a l - ti m e   p ro c e ss o te m p e r a tu re   re a d in g is  p ro p o se d .   A   g ra p h ica u se r   in terf a c e   ( G UI)  a n d   c o lo c o d e d   L EDs  a re   a lso   im p le m e n ted   to   p r o v id e   v isu a in sp e c ti o n   o f   th e   te m p e ra tu re   v a lu e c a p tu re d   f ro m   th e   la p to p .   T h e   tem p e r a tu re   v a lu e a re   d isp la y e d   in   g ra p h   a n d   tab u lar  f o rm .     T h e   p e rf o r m a n c e   o f   th e   p ro p o se d   c o o li n g   p a d   w it h   c o m p u ter - b a se d   m o n it o rin g   a p p li c a ti o n   is  e v a lu a ted   a g a in st  tw o   o th e ty p e o f   e x i stin g   c o o li n g   p a d   s y ste m s.    T h e   e x p e ri m e n ts  h a v e   sh o w n   th a t   th e   tem p e ra tu re   v a l u e c a n   b e   m o n it o re d   c lea rly   w it h   th e   p ro p o se d   G UI.  M o re   im p o rtan tl y ,   th e   p ro p o se d   c o o li n g   p a d   s y ste m   h a th e   p o ten ti a to   a c h iev e   lo w e r   te m p e ra tu re   fa ste th a n   t h e   re st o f   th e   e x isti n g   c o o li n g   p a d   sy ste m s.   K ey w o r d s :   C o o lin g   P ad   Ov er h ea t in g   L ap to p   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sh a m s u l K a m al  Ah m ad   Kh ali d   Facu lt y   o f   C o m p u ter   Scien ce   an d   I n f o r m atio n   T ec h n o lo g y ,   Un i v er s iti T u n   H u s s ei n   On n   Ma la y s ia ,   8 6 4 0 0 ,   J o h o r ,   Ma lay s ia .   E m ail:  s h a m s u l k @ u t h m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   Ov er h ea t in g   p r o b lem   u s u all y   o cc u r   d u to   g a m i n g   ac ti v iti es,  p r o lo n g ed   u s ag an d   C P in ten s i v e   ap p licatio n s .   C o n ti n o u s   o v er h ea tin g   o f   th lap to p   w ill  ev e n t u all y   r ed u ce   t h lif e x p ec tan c y   o f   th lap to p   [ 1 ] .   T h er ef o r e,   it  is   co m m o n   p r ac tice  o f   lap to p   u s er s   to   r e g u lar l y   s er v ice  th eir   lap to p s   in ter n al  co o li n g   f a n   a n d   ad d   an   ex ter n al  co o li n g   p ad   to   r ed u ce   t h o v er h ea ti n g .   I n d ee d ,   th is   is   s i m p le  w a y   to   i n cr ea s t h li f s p an   o f   th lap to p .   E s s en t iall y ,   t h is   is   th e   r ea s o n   w h y   m o s o f   I T   p r o f ess io n als   s u g g es lap to p   u s er s   to   u s co o li n g   p ad .     T h er ar e   t w o   t y p es  o f   co o lin g   s y s te m s ac ti v co o lin g   s y s t e m   an d   p ass i v co o lin g   s y s te m .   A cti v e   co o lin g   s y s te m   w ill  i n cr ea s t h s p ee d   o f   in ter n al  co o lin g   f an   in s id th lap to p   to   r ed u ce   th te m p er at u r o f   lap to p   co m p o n en t s   s u ch   a s   m o th er b o ar d ,   R an d o m   A cc es s   Me m o r y   ( R A M)   a n d   h ar d   d is k   d r iv e.   On   t h o th er   h an d ,   p ass i v co o lin g   s y s te m   w il d ec r ea s s p ee d   o f   p r o ce s s o r   o p er atio n .   A s   r esu l t,  th s p ee d   o f   th in ter n a l   co o lin g   f an   d ep en d s   o n   t h te m p er at u r o f   t h p r o ce s s o r .   I n   o th er   w o r d s ,   p ass iv co o lin g   s y s te m   w ill  s lo d o w n   t h p r o ce s s o r   o f   th lap t o p   an d   ac tiv co o lin g   w il l u s in ter n a l c o o lin g   f a n   o f   t h lap to p .   R ec en t l y ,   s e v er al  co o lin g   i s s u es  an d   m ec h an is m s   h av b ee n   in v e s ti g ated   in   p r ev io u s   r esea r ch .   R alp h   C ar et.   al  [ 2 ]   in v e s ti g ate  p r o b le m s   d u to   in s tallat io n - d r iv e n   f a n   p er f o r m an ce   d eg r ad atio n .   T h ar r an g e m en o f   f an   i n s talla tio n   co u ld   in f l u en ce   t h d is tr ib u tio n   a n d   n et  air   f lo w   th r o u g h   a n   en clo s u r e.     R o d n e y   H. G. T   et.   al  [ 3 ]   u s es   E n C o o a x ial  f a n   w i th   o n   c h ip   te m p er atu r s en s o r .   I s e n s es  t h te m p er at u r e   in s id th e   P C   ch a s s i s   a n d   r o tate  th e   f a n   w ith   ad eq u ate  s p ee d   to   ex h a u s t h h ea o u o f   th c h a s s i s .     T h e   au th o r s   ad m i tted   it  o n l y   s lig h t l y   i m p r o v t h h ea t   v e n tila tio n   r ate.   Mic h ele   R o f f i   et.   al   [ 4 ]   test ed   s ev er al  a x ia l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       La p to p   C o o lin g   P a d   Temp era t u r Mo n ito r in g   S ystem   ( S h a msu l Ka ma l A h ma d   K h a lid )   421   f an   p r o to t y p es  t h at  w er ab le  to   g ain   s li g h tl y   o n   th m o to r   ef f icie n c y .   I o f f er s   b etter   d y n a m ic  air f l o w .     I is   m ea n to   co o th m o to r   its el f .     Hir o s h E n d o   et.   al  [ 5 ]   ac h iev ed   an   o p ti m ized   air - f lo w   to   co o a   s er v er s   in   d ata  ce n ter ,   b y   r el y in g   o n   o n l y   f ac il it y   f a n s   w it h   p o w er   s av in g   co n tr o s y s te m .     I eli m in ated   th n ec ess it y   o f   b u ilt - i n   f a n s   i n   th e   s er v er .     T h s y s te m   is   co n tr o lled   b ased   o n   s er v er   in f o r m atio n   s u c h   as  C P te m p er atu r e   an d   r ac k   p o s itio n .   Hi g h   s p ee d   f an   p r o d u ce s   lo w er   th er m a r esis ta n ce ,   b u co n s u m h i g h er   p o w er .   J av ad   Mo h eb b Naj m   A b ad   et.   al  [ 6 ]   p r o p o s ed   f an   co n tr o ller   s y s te m   b ased   o n   Neu r o - Fu zz y   to   m in i m ize  f a n   p o w er   co n s u m p tio n .   Ho w e v e r ,   h n o ted   t h at  t h er is   a   m i n i m al  te m p er atu r o v er h ea d   as  co m p ar ed   to   th tr ad itio n al  f an   co n tr o ller .     B il g A c u n   et.   al  [ 7 ]   o v er co m in ef f icien f a n   s p ee d   u s in g   n e u r al  n et w o r k   m o d el  to   p r ed ict  C P co r tem p er atu r e s   an d   ac tiv ated   p r ee m p ti v f an   co n tr o m ec h an is m .     I also   in clu d e s   th er m a l   a w ar lo ad   b alan cin g   alg o r it h m s   t h at  m ak u s o f   t h te m p er atu r m o d el.   Ho w e v er ,   it  in v o lv ed   r e - co d in g   o f   th s o f t w ar s y s te m s   a n d   test e d   f o r   lar g co n tain er   o f   s er v e r   r o o m ,   n o t a   lap to p .       R an c h a g o d N. H.   et.   al   [ 8 ]   u s ed   th er m o elec tr ic   co o ler s   ( T E C s )   to   d y n a m ica ll y   co n tr o a ir   f lo w   f r o m   th ex h a u s v e n o f   t h lap to p   to   th a m b ie n t.    Firstl y ,   t h e r m o elec tr ic  co o ler s   ( T E C s )   f u n ctio n al  a s   co o lin g   ele m e n o n   th i s   p r o j ec t   an d   a b le  to   r e d u ce   tem p er at u r o f   th lap to p .   Seco n d ly ,   DS1 8 B 2 0   co m p o n en w a s   u s ed   a s   te m p er at u r s e n s o r   f o r   te m p er atu r m ea s u r e m en t.   T h is   co o ler   is   a v ailab le  in   4   m o d e s   s u c h   a s   Fa n s   On l y ,   B alan ce d ,   S u p er   C o o lin g   a n d   I n telli g en t.  E ac h   m o d d ep en d s   o n   o p er atio n   o f   T E C s .   I co m e s   w it h   s i m p le  g r ap h ical  u s er   in ter f a ce   ( GUI )   th at  f ac ilit ates  t h te m p er atu r m o n ito r in g   tas k   b y   lap to p   u s er s .   te m p er atu r s e n s o r   is   p lace d   r ig h at  th ex h a u s v en t.  A s   r esu lt,  th te m p er atu r r ea d in g s   ar n o ac cu r ate   a s   it is   r ea d   ex ter n al l y   f r o m   t h C P U.   I is   also   p o s s ib le  to   a d d   A d ju s tab le  T em p er at u r Setp o in t   ( A T F)  to   an   ex is ti n g   n o teb o o k   f an   [ 9 ] .   Su c h   co o lin g   s y s te m   ad d s   s e v er al  co m p o n en t s   o f   h ad w ar es:  Dig ital   Hu m id it y   a n d   T em p er atu r ( DHT 1 1 )   an d   o r g an ic  l ig h t - e m it ti n g   d io d ( OL E D) .   T h DHT 1 1   co m p o n en i s   u s ed   a s   te m p er atu r s en s o r   t h at  co n tr o ls   th s p ee d   o f   t h f a n   i n s id t h e   ex is t in g   co o lin g   p ad .   Me an wh ile,   o r g a n ic  li g h t - e m itt in g   d i o d ( OL E D)   d is p la y   is   u s ed   to   s h o w   te m p er at u r o f   t h lap to p ,   alo n g   w i th   m i n p u s h   b u tto n   to   allo w   ad j u s t m en o f   te m p er at u r e   s etti n g .   T h is   co o ler   b eg i n s   w i t h   7 6   º C   as  in itial  te m p er at u r e.   I f   th lap to p   te m p er atu r is   a b o v 7 6   º C ,   th f a n   w il b tu r n ed   o n .   I f   t h lap to p   te m p er atu r is   b elo w   7 6   º C ,   th f an   w ill  b t u r n ed   o f f .   A ll   th is   in f o r m at io n   i s   d is p la y ed   in   t h O L E D.   I t p r o v id es a   b u tto n   to   ch an g t h te m p er at u r s et  p o in t.      Si m i lar   i m p r o v e m e n h as  b ee n   s ee n   al s o   in   AC s y s te m   [ 1 0 ] .   A C F   h a s   te m p er atu r s e n s o r   th a i s   u s ed   to   d etec h ea f r o m   th la p to p .   A   m o to r   d r iv er   ( L 2 9 3 D)   i s   u s ed   to   co n tr o s p ee d   an d   r o tatio n   o f   f an .   T h i s   co o lin g   p ad   h as   also   u s ed   L i q u id   C r y s tal   Di s p la y   ( L C D)   t o   d is p la y   r ea l - ti m e   te m p er at u r d u r in g   o p er atio n   an d   d is p la y   s tat u s   o f   te m p er atu r e.   I n   ad d itio n ,   L E co m p o n en is   u s ed   to   r ep r esen t h co n d itio n   o f   t h e   co o lin g   f an   t h at  is   g r ee n   f o r   1   an d   r ed   f o r   0 .   A n   ex ter n al  ad ap ter   is   u s ed   as a   p o w er   s u p p l y .   A p p ar en tl y ,   th e s ex i s ti n g   co o lin g   p ad   s y s te m s   w er n o d esig n ed   to   g et  ac t u al  te m p er at u r f r o m   th e   lap to p   d i r ec tly .   A s   r esu lt  o f   th is ,   th r ea d in g s   d o   n o a cc u r atel y   r ep r esen t h r ea te m p er atu r o f   th h ea s o u r ce .   I n   ad d itio n ,   th e x i s t in g   co o li n g   p ad   s y s te m   s y s te m s   ap p l y   e x ter n al  p o w er   s u p p ly   in   t h d esi g n .   Dif f er en f r o m   th e x is tin g   co o lin g   p ad   s y s te m s ,   o u r   p r o p o s ed   co o lin g   p ad   is   d esi g n ed   to   ca p tu r r e al  te m p er atu r a n d   eli m i n ate   ex ter n al  p o w er   s u p p l y   u s a g e.     I n   s u m m ar y ,   e x is tin g   co o li n g   p ad s   ar p r o n to   v ar io u s   li m ita tio n s li m itatio n   o f   v o ltag co n tr o i n   th h ar d w ar co m p o n e n t,  in ac c u r ate  tem p er at u r r ea d in g s   an d   lack ed   o f   co m p u ter - b ased   te m p er atu r e   m o n ito r in g   s y s te m .     T h r est  o f   th e   p ap er   is   o r g a n ized   as  f o llo w s :   Sectio n   2   s h o w s   p h a s es   o f   p r o j ec d ev elo p m en s u c h   as  p r eli m i n ar y   an al y s is ,   d esi g n   an d   i m p le m en ta tio n ,   a n d   ev al u atio n .   Sectio n   3   e x p la in s   th r e s u l ts   a n d   an al y s is   d u r in g   i n teg r atio n   te s tin g   o n   h ar d w ar an d   s o f t w a r e.   Fin all y ,   Sec tio n   4   p r esen t s   co n clu s io n   o f   th e   p r o j ec t.       2.   P RO P O SE M E T H O D   T h p r o to ty p d ev elo p m e n t o f   th p r o p o s ed   s y s te m   i s   d i v id ed   in to   th r ee   p r i m ar y   p h ases : p r eli m i n ar y   an al y s is ,   d esi g n   an d   i m p le m e n tatio n ,   an d   ev al u atio n .     2 . 1   P ha s 1 :   P re li m i na ry   Ana ly s is   T h m aj o r   ac tiv ities   i n   t h p r eli m i n ar y   p h ases   co n s i s ts   o f :   a)   I d en tify   li m itatio n s   i n   ex i s ti n g   co o lin g   p ad   s y s te m s .   b)   Fa m il iar ize  w it h   th t w o   t y p e s   o f   ch ar ac ter is tic s   in   co o lin g   s y s te m   ( ac ti v an d   p ass i v e) .     c)   C o m p ar f ea t u r es i n   t h e x is ti n g   co o lin g   p ad   s y s te m   d e v elo p m e n t.     2 . 2   P ha s 2 :   Desig n a nd   I m p le menta t io n   a)   Dr a w   co n ce p t u al  d iag r a m   o f   th p r o p o s ed   co o lin g   p ad   ( s ee   Fig u r 1 ) .   Fig u r 1   d e m o n s tr ate s   co n ce p tu al  d ia g r a m   f o r   t h p r o p o s ed   co o lin g   p ad .   I n   t h i n itial   s te p ,   w h en   a   co o lin g   p ad   is   co n n ec ted ,   5 is   u s ed   to   o p er ate  o n   th co o lin g   p ad .   T h r ea d in g   p r o ce d u r w ill  co n ti n u to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   1 Octo b er   201 8     4 2 0     427   422   g et  te m p er at u r in p u t,  as  lo n g   as  th co m p u ter   is   i n   u s e.   I f   th te m p er atu r is   less   t h an   5 0   º C ,   th e n   th co o lin g   p ad   w ill  co n ti n u to   o p er ate  at  5 V,   else  t h co o lin g   p ad   w il co n ti n u to   o p er ate  at  1 0 V.   T o   d em o n s tr ate  t h e   d if f er e n ce   o f   t h v o ltag e   u s a g e,   lig h t e m i ttin g   d io d ( L E D)   i s   u s ed   i n   t h i s   p r o to t y p e.   T h g r ee n   L E i s   t u r n ed   o n   to   r ep r esen th 5 o p er atio n .   On   t h o th er   h a n d ,   th r ed   L E is   t u r n ed   o n   to   r ep r esen t   th 1 0 o p er atio n .   T h p r o to ty p is   also   eq u ip p ed   w it h   s o m g r ap h ical  u s er   in ter f ac u t ilit ie s   to   d is p la y   th s ta tu s   o f   th e   te m p er atu r e.       Fig u r 1 .   C o n ce p tu al  Dia g r a m   o f   th P r o p o s ed   C o o lin g   P ad     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       La p to p   C o o lin g   P a d   Temp era t u r Mo n ito r in g   S ystem   ( S h a msu l Ka ma l A h ma d   K h a lid )   423   b)   Dete r m i n s u itab le   s o f t w ar d ev elo p m e n to o a n d   h ar d w ar n ec es s ar y   f o r   t h p r o p o s ed   p ad   s h o w n   in   T ab le  1   an d   2 .   i)   So f t w ar Sp ec i f icatio n       T ab le  1 .   So f t w ar Sp ec if icatio n   N o .   S o f t w a r e   F u n c t i o n   1   M i c r o so f t   V i su a l   S t u d i o   2 0 1 3   -   V a r i o u h a r d w a r e   f u n c t i o n s   a r e   a c c e ssi b l e   v i a   t h i s so f t w a r e .   -   t h e   S y st e M a n a g e me n t   l i b r a r y   a l so   p r o v i d e   a c c e ss  t o   t h e r mal   z o n e   u t i l i t y .   2   A r d u i n o   I n t e g r a t e d   D e v e l o p me n t   En v i r o n me n t   ( I D E)   -   A   d e v e l o p me n t   t o o l   t o   b u i l d ,   c o m p i l e   a n d   u p l o a d   p r o g r a i n t o   mi c r o c o n t r o l l e r   ( A r d u i n o   U n o ) .   -   U si n g   s i m p l i f i e d   v e r si o n   o f   C + +   l a n g u a g e .   T h e r e f o r e ,   i t   i e a s y   t o   l e a r n   a n d   u se .       ii)   Har d w ar Sp ec if ica tio n       T ab le  2 .   Har d w ar Sp ec if icat i o n   N o .   H a r d w a r e   F u n c t i o n   1   A r d u i n o   U n o   -   A n   o p e n   so u r c e   m i c r o c o n t r o l l e r   p l a t f o r m.   -   A b i l i t y   t o   c o n t r o l   o f   t h e   p o w e r   su p p l i e d   t o   e l e c t r o n i c   d e v i c e a n d   g e n e r a t e   P u l se   W i d t h   M o d u l a t i o n   ( P W M )   si g n a l .   2   D C     D C   S t e p   U p   M o d u l e   ( X L 6 0 0 9 )   -   F u n c t i o n   a s a   p o w e r   b o o st e r   c a p a b l e   o f   i n c r e a si n g   i n p u t   v o l t a g e .   -   C a n   b e   a p p l i e d   a t   p o r t a b l e   e l e c t r o n i c   e q u i p me n t .   3   D a r l i n g t o n   T r a n si s t o r   ( TI P   1 2 2 )   -   G e n e r a l l y   u se d   a c u r r e n t   a m p l i f y i n g   d e v i c e .   -   S o me   a p p l i c a t i o n s   o f   t h i c o m p o n e n t   a t   a u d i o   a m p l i f i e r   a n d   mo t o r   c o n t r o l l e r s.   4   D C   C o o l i n g   F a n   -   L o w   n o i se   a n d   p o w e r   e f f i c i e n t .   -   U se   l e ss v o l t a g e   t o   r e d u c e   p o w e r   c o n su mp t i o n .   5   L i g h t   Em i t t i n g   D i o d e   ( L ED )   -   U se d   a a n   i n d i c a t o r   o r   si g n a l .       c)   Dev elo p   co d an d   d esi g n   Gr a p h ical  U s er   I n ter f ac ( GUI )   f o r   s o f t w ar i m p le m en tatio n   ( See  Fi g u r 2     Fig u r 4 ) .   d)   Settin g   u p   s c h e m atic  d esi g n   an d   co n ce p tu al   d iag r a m   f o r   h ar d w ar i m p le m e n tatio n   ( See   Fig u r 5   an d   Fig u r 6 ) .   T h d esig n   tar g e t o f   th p r o p o s ed   p r o to ty p is   s et  to   th f o ll o w i n g :   1)   T o   r ea d   r ea l te m p er at u r in s id th C P U,   n o t f r o m   th i n co n s is te n t a ir   f lo w   a m b ien ce   i n s id th en clo s u r e.       2)   T o   r ap id ly   d is s ip ate  h ig h   te m p er atu r b y   i n cr ea s i n g   air   s u c ti o n   f r o m   i n s id to   o u t s id a r ea   o f   th lap to p .   3)   T o   d is p lay   c u r r en t te m p er at u r s tatu s   f o r   v i s u a l v er i f icatio n .   T o   ac h iev t h ese  d esi g n   tar g et s ,   th f o llo w i n g   co m p o n e n ts   a r n ec ess ar y :   1)   A   s o f t w ar t h at  in ter f ac to   th m o th er b o ar d   to   r ea d   th ac tu al  te m p er atu r i n   th C P U.   2)   T h co o lin g   f a n   th at  s u p p o r t d u al  o r   m u lti - v o lta g e.     Fu r t h er m o r e,   ad d in g   s tep - u p   m o d u l en ab le  p u ttin g   it a n o r m al  m o d a n d   r ap id   m o d e.   3)   Nec ess ar y   co lo r   co d ed   L E Ds f o r   clea r   v is u al  i n s p ec tio n s .   i)   So f t w ar I m p le m e n tatio n   Fig u r 2   s h o w s   te m p er at u r co n d itio n s   an d   s ets  o f   ac tio n s .   T h er ar f o u r   p o s s ib le  te m p er at u r co n d itio n s   -   id le,   n o r m al,   w ar m ,   an d   h o t.  Fo r   ea ch   co n d itio n ,   s u itab le  f an   v o lta g w ill  b p r e - d eter m in ed   to   en s u r r ap id   d is s ip atio n   o f   h e at  y et  p o w er   e f f icien t.    I n   th e   p r o p o s ed   d esig n ,   h ig h er   v o lt ag es  ar p r eset  f o r   w ar m   an d   h o t te m p er atu r es.   Fig u r es  3   an d   4   s h o w   g r ap h   d u r in g   w ar m   a n d   n o r m al  te m p er atu r in   u s er   in ter f ac e,   r esp ec tiv el y .   T h is   in ter f ac al s o   s h o w s   l ap to p   tem p er at u r e,   C P u s ag a n d   m e m o r y   u s ag e   f r o m   t h lap to p .   T h te m p er atu r w i ll b co llected   i n   e v er y   s ec o n d   an d   co n s eq u e n tl y ,   c h an g es   in   te m p er at u r s ta tu s   in   th e   s o f t w ar e   in ter f ac w i ll  b u p d ated   in   ev er y   s ec o n d .   As  r esu lt,  t h t e m p er atu r s tat u s   c h a n g e s   th e   f an   v o ltag i n   t h e   h ar d w ar co m p o n e n t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   1 Octo b er   201 8     4 2 0     427   424       Fig u r 2 .   T em p er atu r C o n d iti o n   an d   Sets   o f   A ctio n s           Fig u r 3 .   No r m al  T e m p er atu r e   I n ter f ac e           Fig u r 4 .   W ar m   T e m p er atu r I n ter f ac e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       La p to p   C o o lin g   P a d   Temp era t u r Mo n ito r in g   S ystem   ( S h a msu l Ka ma l A h ma d   K h a lid )   425   ii)   Har d w ar I m p le m en ta tio n   Fig u r 5   s h o w s   th co n ce p t u al  d iag r a m   i n   h ar d w ar i m p le m en ta tio n   a n d   Fig u r 6   s h o w s   t h e   p r o to ty p o f   th p r o p o s ed   co o lin g   p ad .   As  s h o w n   i n   Fi g u r 6 ,   th A r d u in o   Un o   i s   u s ed   to   co n tr o t w o   o u tp u ts co o lin g   f a n s   a n d   L ig h E m itti n g   Dio d ( L E D) .   T h USB   ca b le  is   u s ed   to   s u p p l y   p o w er   f o r   A r d u in o   Un o .   T h en ,   th p o w er   f r o m   A r d u in o   U n o   ca n   b u s ed   to   in cr ea s v o lta g b y   u s in g   s tep - u p   v o ltag m o d u le.           Fig u r 5 .   C o n ce p tu al  Dia g r a m   f o r   Har d w ar I m p le m e n tat io n           Fig u r 6 .   P r o t o ty p o f   C o o lin g   P ad       2 . 3   P ha s 3 :   E v a lua t io n   T h ev alu atio n   p h ase  ac ti v itie s   in cl u d e:   1)   T est co o lin g   o f   th lap to p   u s i n g   th r ee   d if f er e n t t y p e s   o f   co o lin g   p ad .   2)   C o llect  te m p er at u r v al u es  f r o m   th r ee   t y p es o f   co o lin g   p ad .   3)   An al y ze   an d   d is c u s s   t h r es u lt s   b y   co m p ar in g   w h ich   co o lin g   p ad   is   m o r ef f icie n t.        3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   Fo r   test in g   p u r p o s es,  lap to p   w it h   I n tel  C o r i5   6 th   g en e r atio n   2 . 3   GHz   p r o ce s s o r ,   8 GB   DDR4   R A an d   2 GB   NVI DI A   Ge Fo r ce   9 4 0 MX   VGA   w a s   o p er ated   is   u s ed .     C o o lin g   P ad   ( A )   is   t h e x is t in g   co o lin g   p ad   in   th e   m ar k et   c o n s is ti n g   o f   f o u r   co o lin g   f a n   a n d   5 D C   f r o m   U SB   ca b le  as p o w er   s u p p ly .   C o o lin g   P ad   ( B )   in te g r ate   an   L 3 5   te m p er atu r s en s o r   to   d etec t h ea t   f r o m   th lap to p .   Fin all y ,   th C o o lin g   P ad   ( C )   is   th p r o p o s ed   c o o l in g   p ad .   Fig u r 7   s h o w s   te m p er at u r e   ch an g es   o v er   ti m e.     I n   t h f ir s p er io d ,   th te m p er at u r d r o p s ig n i f ica n tl y   f r o m   6 5   to   6 2 .   I t   d r o p s   o n m o r p o in in   t h s ec o n d   p h ase.   Ho w er v er ,   in   p e r io d   3 ,   it  in cr ea s ed   f u r t h er   to   w h er it  s tar ted   in   p er io d   2 .   Fin all y ,   at  th e n d   o f   p er io d   4 ,   th te m p er atu r s tab ilize  at  th 6 2 .   Ov er all  t h er is   n o m u c h   d is s i p atio n   o f   h ea f r o m   t h lap to p .     Fu r th er m o r e,   th te m p er at u r e   is   n o t stab le.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   1 Octo b er   201 8     4 2 0     427   426       Fig u r 7 .   T em p er atu r Valu e s   w it h   C o o lin g   P ad   ( A )       I n   Fi g u r 8 ,   te m p er atu r d r o p   in   t h f ir s p er io d   ath   t h l o w er   en d .     I d r o p s   f u r th er   i n   p er io d   2 .     T h er ar n o   s ig n i f ican ch a n g es  to   t h co n s is ten t   f l u ct u ati o n   o f   te m p er atu r i n   p er io d   3 .     I n   P er io d   4 ,   th te m p er atu r s tab ilize  at  6 2 ,   w h ich   i s   q u ite  s i m ilar   p er f o r m a n ce   to   th f ir s f an .           Fig u r 8 .   Te m p er atu r Valu e s   w it h   C o o lin g   P ad   ( B )       As  s h o w n   i n   Fig u r 9 .   T h te m p er at u r d r o p s   s ig n if ica n tl y   in   th f ir s p er io d   to   5 5 .   T h is   is   m u c h   lo w er   t h a n   t h o t h er   f an s .     I n   P er io d   2 ,   it  g o es   s li g h tl y   lo w e r   th a n   p er io d   1 .     I n   p er io d   3 ,   i r e m ai n s   t h s a m e   an d   lo o k s   m o r s tab le  te m p er atu r th a n   o t h er   f a n s .     I n   p er io d   4 ,   th te m p er atu r d r o p   w en f u r t h er   d o w n   to   b elo w   5 0   C elciu s .           Fig u r 9 .   T em p er atu r Valu e s   w it h   C o o lin g   P ad   ( C )   0 10 20 30 40 50 60 70 80 2 44 86 1 2 8 1 7 0 2 1 2 2 5 4 2 9 6 3 3 8 3 8 0 4 2 2 4 6 4 5 0 6 5 4 8 5 9 0 6 3 2 6 7 4 7 1 6 7 5 8 8 0 0 8 4 2 8 8 4 9 2 6 9 6 8 1 0 1 0 1 0 5 2 1 0 9 4 1 1 3 6 1 1 7 8 1 2 2 0 1 2 6 2 1 3 0 4 1 3 4 6 1 3 8 8 1 4 3 0 1 4 7 2 1 5 1 4 1 5 5 6 1 5 9 8 1 6 4 0 1 6 8 2 1 7 2 4 1 7 6 6 T im e   ( se c )   v T e m p e r at u r e   Per i od   1   Per i od   2   Per i od   3   Per i od   4   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       La p to p   C o o lin g   P a d   Temp era t u r Mo n ito r in g   S ystem   ( S h a msu l Ka ma l A h ma d   K h a lid )   427   Fig u r 1 0   s u m m ar izes  t h o v e r all  p er f o r m an ce   o f   t h t h r ee   co o lin g   p ad s .   I ap p ea r s   th at  th C o o lin g   P ad   ( C )   is   m o r ef f icie n t h an   C o o lin g   P ad   ( A )   an d   C o o lin g   P ad   ( B )   b ased   o n   th te m p e r atu r d r o p s   o f   th e   lap to p .   T h tem p er at u r also   d r o p s   at  m o r s tab le  r ate  co m p ar to   th o th er   t w o   co o lin g   f an s .           Fig u r 1 0 .   C o m p ar is o n   o f   T em p er at u r Val u es  w it h   T h r ee   C o o lin g   P ad s       4.   CO NCLU SI O N   T h p r o p o s ed   co o lin g   p ad   s y s te m   w it h   co m p u ter - b a s ed   ap p licatio n   h a s   s h o w n   t h at  it   is   ca p ab le  o f   r ed u cin g   o v er h ea t in g   i n   lap to p .   Var iab le  s p ee d   o f   co o lin g   f an   co n tr ib u ted   to   e f f ic ien a i r   f lo w   an d   ac c u r ate  te m p er atu r r ea d in g   o f   t h h e at  s o u r ce   en ab le  co o lin g   f a n   co r r esp o n d   c o r r ec tly   to   d is s ip atio n   r eq u ir e m e n t.   Fu t u r i m p r o v e m en m a y   i n cl u d in telli g e n p r ed ictio n   o f   te m p er atu r ch a n g s o   th at  ac cu r ate  s p ee d   ca n   b e   f ee d   to   th m u lt i - s p ee d   f an .   No tab ly   t h is   p r o j ec is   s u p p o r ted   b y   t h F u n d a m e n tal  R esear ch   Gr a n Sc h e m e,   v o 1 6 0 9   f r o m   Min i s tr y   o f   H ig h er   E d u ca tio n ,   Ma la y s ia.       RE F E R E NC E S   [1 ]   Esth e S h e i n .   2 0 1 3 .   Ke e p in g   c o m p u ters   c o o f ro m   th e   in sid e .   Co m m u n .   A CM   5 6 ,   7   (J u ly   2 0 1 3 ),   p p .   1 3 - 16.   [2 ]   R.   Ca rl,   P .   L a w les a n d   J.  De c k e r,   " Ch a ra c teriz a ti o n   a n d   m it ig a t io n   o f   c o o li n g   f a n   in sta ll a ti o n   p e n a lt ies   in   1 U   e n terp rise   c las se r v e rs, "   2 0 1 4   S e mic o n d u c to T h e rm a M e a s u re me n a n d   M a n a g e me n S y mp o siu ( S EM I - T HERM ) ,   S a n   J o se ,   CA ,   2 0 1 4 ,   p p .   2 1 3 - 2 1 8 .   [3 ]   R.   H.  G .   T a n ,   Y.  H.  G o h ,   Y.  Q .   W o n g   a n d   V .   H.  M o k ,   " En e rg y   E ff icie n Co o li n g   F a n   f o P Ch a ss is, "   2 0 0 9   In n o v a ti v e   T e c h n o l o g ies   i n   In telli g e n S y ste ms   a n d   In d u stri a A p p li c a ti o n s ,   M o n a sh ,   2 0 0 9 ,   p p .   1 7 7 - 1 8 1 .   [4 ]   M .   Ro f f i,   F .   J.  T .   E.   F e rre ira  a n d   A .   T .   De   A l m e id a ,   " Co m p a riso n   o f   d if fe re n c o o li n g   f a n   d e sig n f o e lec tri c   m o to rs,"   2 0 1 7   IEE E   In ter n a ti o n a l   El e c tric M a c h in e s a n d   Dr ive s Co n fer e n c e   ( IEM DC) ,   M ia m i,   F L ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 7.   [5 ]   H.  En d o ,   H.  Ko d a m a ,   H.  F u k u d a ,   T .   S u g i m o to ,   T .   Ho rie   a n d   M .   Ko n d o ,   " Eff e c o f   c li m a ti c   c o n d i ti o n o n   e n e rg y   c o n su m p ti o n   in   d irec f re sh - a ir  c o n tai n e d a ta  c e n ters , "   2 0 1 3   In ter n a ti o n a l   Gr e e n   Co mp u ti n g   C o n fer e n c e   Pro c e e d in g s ,   A rli n g to n ,   V A ,   2 0 1 3 ,   p p .   1 - 10.   [6 ]   J.  M .   N.  A b a d   a n d   A .   S o lei m a n i ,   " A   n e u ro - f u z z y   f a n   sp e e d   c o n tr o ll e f o d y n a m ic  m a n a g e m e n o f   p ro c e ss o f a n   p o w e c o n su m p ti o n , "   2 0 1 6   1 st  C o n fer e n c e   o n   S wa rm   I n telli g e n c e   a n d   Evo l u ti o n a ry   C o mp u ta t io n   ( CS IEC) ,   Ba m ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 4 8 - 1 5 3 .   [7 ]   B.   A c u n ,   E.   K.  Lee ,   Y.  P a rk   a n d   L .   V .   Ka le,  " S u p p o rt  f o P o w e Eff ici e n P ro a c ti v e   Co o li n g   M e c h a n ism s,"   2 0 1 7   IEE 2 4 th   In ter n a ti o n a Co n f e re n c e   o n   Hig h   P e rf o rm a n c e   Co m p u ti n g   (Hi P C),   Ja ip u r,   2 0 1 7 ,   p p .   9 4 - 1 0 3 .   [8 ]   N.  H.  Ra n c h a g o d a ,   M .   N.  A k r a m ,   C.   P .   K.  V it h a n a g e   a n d   N.  D.  Ja y a su n d e re ,   " I m p le m e n tatio n   o f   a n   e x tern a in telli g e n c o o li n g   sy ste m   f o lap to p s   u si n g   T ECs,"   2 0 1 6   I EE 6 t h   I n tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n   Co n su m e El e c tro n ics   -   Be rli n   (ICCE - Be rli n ),   Be rli n ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 0 4 - 1 0 7 .   [9 ]   Na tak u   (2 0 1 6 ).   N o teb o o k   Co o li n g   P a d   w it h   A d ju sta b le T e m p e ra tu re   S e tp o i n t.   Re tri e v e d   Oc to b e 1 1 ,   2 0 1 7 .   [1 0 ]   No rd i n ,   N.A . A . ,   F a in u Hish a m ,   M . F .   a n d   A UY OB,  M . M   (2 0 1 4 ).   A u to m a ti c   Co o li n g   F a n .   P o li tek n i k   S u lt a n   A z lan   S h a h L a p o ra n   P r o jek   Dip lo m a .     0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 1 6 0 0 1 8 0 0 2 0 0 0 T im e   ( se c )   v T e m p e r at u r e   C e l c i u s ( A   ) C e l c i u s ( B   ) C e l c i u s ( C   ) Per i od   1   Per i od   2   Per i od   3   Per i od   4   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.