Steuern Sie einen Lüfter auf einem Raspberry Pi 3: 9 Schritte

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Fügen Sie einem Raspberry Pi 3 einen Lüfter hinzu, mit dem Sie ihn nach Bedarf ein- und ausschalten können.

Eine einfache Möglichkeit, einen Lüfter hinzuzufügen, besteht darin, die Lüfterkabel einfach an einen 3,3-V- oder 5-V-Pin und an Masse anzuschließen. Bei diesem Ansatz läuft der Lüfter die ganze Zeit.

Viel interessanter finde ich es, den Lüfter einzuschalten, wenn er eine hohe Temperaturschwelle erreicht oder überschritten hat, und ihn dann auszuschalten, wenn die CPU unter eine niedrige Temperaturschwelle gekühlt wurde.

Das anweisbare geht davon aus, dass Sie ein Raspberry Pi 3 eingerichtet und ausgeführt haben und einen Lüfter hinzufügen möchten. In meinem Fall verwende ich Kodi auf OSMC.

Schritt 1: CPU-Leistung und Temperatur

Hier gibt es keine Aktionen. Dies sind nur Hintergrundinformationen und Sie können zum nächsten Schritt springen:

Ein Kühlkörper reicht für die meisten Raspberry Pi 3 Anwendungen aus und ein Lüfter wird nicht benötigt.

Ein übertakteter Raspberry Pi sollte einen Lüfter verwenden.

Wenn Sie auf Kodi keinen MPEG-2-Lizenzschlüssel haben, erhalten Sie möglicherweise ein Thermometersymbol, das auf die Notwendigkeit einer Lizenz oder eines Lüfters hinweist.

Die CPU des Raspberry Pi 3 ist für Temperaturen zwischen -40°C und 85°C ausgelegt. Wenn die CPU-Temperatur 82 °C überschreitet, wird die Taktrate der CPU verlangsamt, bis die Temperatur unter 82 °C fällt.

Eine Erhöhung der CPU-Temperatur führt dazu, dass Halbleiter langsamer laufen, da eine Erhöhung der Temperatur den Widerstand erhöht. Ein Temperaturanstieg von 50 °C auf 82 °C hat jedoch einen vernachlässigbaren Einfluss auf die CPU-Leistung eines Raspberry Pi 3.

Wenn die Temperatur der CPU des Raspberry Pi 3 über 82°C liegt, wird die CPU gedrosselt (die Taktrate wird gesenkt). Bei gleicher Last kann es der CPU schwer fallen, sie schnell genug zu drosseln, insbesondere wenn sie übertaktet ist. Da Halbleiter einen negativen Temperaturkoeffizienten haben, kann die Temperatur, wenn die Temperatur die Spezifikationen überschreitet, durchgehen, und die CPU kann ausfallen und Sie müssen den Raspberry Pi wegwerfen.

Das Betreiben der CPU bei hohen Temperaturen verkürzt die Lebensdauer der CPU.

Schritt 2: GPIO-Pins und Widerstände

Hier gibt es keine Aktionen. Dies sind nur Hintergrundinformationen und Sie können zum nächsten Schritt springen:

Da ich kein Elektroingenieur bin und Anweisungen aus Projekten im Netz befolgt habe, habe ich dabei eine ganze Reihe von GPIO-Pins beschädigt und musste letztendlich mehr als einen Raspberry Pi wegwerfen. Ich habe auch versucht zu übertakten und am Ende ein paar Raspberry Pis weggeworfen, die nicht mehr funktionierten.

Eine gängige Anwendung ist das Hinzufügen einer Drucktaste zu einem Raspberry Pi. Das Einfügen eines Druckknopfes zwischen einem 5V- oder 3,3V-Pin und einem Massestift erzeugt effektiv einen Kurzschluss, wenn der Knopf gedrückt wird. Denn zwischen Spannungsquelle und Masse liegt keine Last. Das gleiche passiert, wenn ein GPIO-Pin für den 3,3-V-Ausgang (oder Eingang) verwendet wird.

Ein weiteres Problem ist, dass wenn ein Eingangspin nicht angeschlossen ist, er "schwebt", was bedeutet, dass der gelesene Wert undefiniert ist und wenn Ihr Code basierend auf dem gelesenen Wert Maßnahmen ergreift, wird er unregelmäßig sein.

Zwischen einem GPIO-Pin und allem, womit er verbunden ist, ist ein Widerstand erforderlich.

GPIO-Pins haben interne Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände. Diese können mit der Setup-Funktion der GPIO-Bibliothek aktiviert werden:

GPIO.setup(Kanal, GPIO. IN, pull_up_down=GPIO. PUD_UP)

GPIO.setup(Kanal, GPIO. IN, pull_up_down=GPIO. PUD_DOWN)

Oder es kann ein physikalischer Widerstand eingefügt werden. In diesem anweisbaren habe ich einen physikalischen Widerstand verwendet, aber Sie können den internen Widerstand ausprobieren und mit der GPIO-Bibliothek aktivieren.

Von der Arduino Playground-Website in der Anhangsreferenz:

„Ein Pull-Up-Widerstand „zieht“die Spannung der Leitung, an die er angeschlossen ist, schwach in Richtung seines Spannungsquellenpegels, wenn die anderen Komponenten auf der Leitung inaktiv sind. Wenn der Schalter auf der Leitung geöffnet ist, ist er hochohmig und wirkt Da die anderen Komponenten sich so verhalten, als ob sie getrennt wären, verhält sich die Schaltung so, als ob sie getrennt wäre, und der Pull-up-Widerstand bringt den Draht auf den hohen Logikpegel. Wenn eine andere Komponente auf der Leitung aktiv wird, er übersteuert den vom Pull-Up-Widerstand eingestellten hohen Logikpegel. Der Pull-Up-Widerstand stellt sicher, dass der Draht auf einem definierten Logikpegel liegt, auch wenn keine aktiven Geräte daran angeschlossen sind."

Schritt 3: Teile

Sie können fast alles verwenden, aber das sind die Teile, die ich verwendet habe.

Teile:

• NPN S8050 Transistor

  250 Stück sortiert 8,99 $ oder etwa 0,04 $

• 110 Ohm Widerstand

  400 Widerstände für 5,70 US-Dollar oder etwa 0,01 US-Dollar

• Micro Fan, Anforderungen in der Beschreibung oder Spezifikationen:

  • ungefähr $6.00
  • bürstenlos
  • Leise
  • niedrigste Ampere oder Watt im Vergleich zu einem ähnlichen Lüfter
  • Suchen Sie in der Beschreibung nach etwas wie "Arbeitsspannung von 2V-5V".
• weiblich-weiblich und männlich-weiblich Überbrückungsdrähte
• Steckbrett
• Raspberry Pi 3
• 5.1V 2.4A Netzteil

Anmerkungen:

Text, der in Pik eingeschlossen ist, soll durch Ihre Daten ersetzt werden, ♣Ihre-Daten♣

Schritt 4: Schaltplan

Run-Fan erfordert einen S8050 NPN-Transistor und einen Widerstand, die wie folgt angeschlossen werden:

Die flache Seite von S8050 zeigt in diese Richtung >

• S8050 Pin c: Verbindung zum schwarzen (-) Kabel am Lüfter
• S8050 Pin b: Verbindung mit 110 Ohm Widerstand und GPIO Pin 25
• S8050 Pin e: verbindet mit Masse GPIO Pin
• Lüfter rot (+): verbindet sich mit dem 3,3-V-GPIO-Pin auf Himbeer-Pi 3

GPIO-Pin 25 wird verwendet, kann jedoch in einen beliebigen GPIO-Eingangspin geändert werden

Schritt 5: Holen Sie sich das Skript

Melden Sie sich mit einem der folgenden Schritte bei Ihrem Raspberry Pi an:

$ ssh osmc@♣ip-address♣

$ shh osmc@♣osmc-hostname♣.local

Und dann können Sie das Skript herunterladen mit:

$ sudo wget "https://raw.githubusercontent.com/dumbo25/rpi-fan/master/run-fan.py"

Ich verwende Kodi auf osmc, und der Benutzer ist osmc. Wenn Sie den Benutzer pi haben, ändern Sie einfach alle Vorkommen von osmc mit pi im Skript und im Dienst.

Machen Sie das Skript ausführbar.

$ sudo chmod +x run-fan.py

Ich schalte den Lüfter bei 60 C ein. Wenn die Starttemperatur zu niedrig eingestellt ist, schaltet der Lüfter ein und kühlt die CPU ab, und wenn der Lüfter ausgeschaltet wird, ist die Temperatur fast wieder auf Starttemperatur. Versuchen Sie 45 ° C, um diesen Effekt zu sehen. Ich bin mir nicht sicher, was die optimale Temperatur ist.

Schritt 6: Skript automatisch starten

Um Run-Fan automatisch starten zu lassen, verwenden Sie systemd

Melden Sie sich mit einem der folgenden Schritte bei Ihrem Raspberry Pi an:

$ ssh osmc@♣ip-address♣

$ shh osmc@♣osmc-hostname♣.local

Und dann können Sie die systemd-Dienstdatei herunterladen mit:

$ sudo wget https://raw.githubusercontent.com/dumbo25/rpi-fan/…

Oder Sie können eine Systemd-Dienstdatei erstellen, indem Sie den Inhalt des Run-Fan-Dienstes von github kopieren und dann ausführen:

$ sudo nano /lib/systemd/system/run-fan.service

Fügen Sie den Inhalt von github in die Datei ein

ctrl-o, ENTER, ctrl-x zum Speichern und Beenden des Nano-Editors

Die Datei muss root gehören und sich in /lib/systemd/system befinden. Die Befehle sind:

$ sudo chown root:root run-fan.service

$ sudo mv run-fan.service /lib/systemd/system/.

Nach Änderungen an /lib/systemd/system/run-fan.service:

$ sudo systemctl daemon-reload

$ sudo systemctl enable run-fan.service $ sudo reboot

Nach dem Neustart Ihres Raspberry Pi sollte der Lüfter funktionieren!

Wenn beim Starten des Skripts beim Neustart Probleme auftreten, überprüfen Sie das Thema systemd im Anhang zur Fehlerbehebung.

Schritt 7: Anhang: Referenzen

Häufig gestellte Fragen zur Temperatur Raspberry Pi Org

Hackernoon: So steuern Sie einen Ventilator

Computer erklären: Videos zum Kühlen

Toms Hardware: Temperatureinfluss auf die Leistung

Puget Systems: Einfluss der Temperatur auf die CPU-Leistung

Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände

Schritt 8: Anhang: Updates

Zu tun: HF-Empfängerplatine mit Lüftersteuerung zusammenführen

Schritt 9: Anhang: Fehlerbehebung

Überprüfung des systemd-Dienstes

Um sicherzustellen, dass run-fan.service in systemd aktiviert ist und ausgeführt wird, führen Sie einen oder mehrere der Befehle aus:

$ systemctl list-unit-files | grep aktiviert

$ systemctl | grep läuft | grep fan $ systemctl status run-fan.service -l

Wenn beim Starten des Skripts mit systemd Probleme auftreten, überprüfen Sie das Journal mit:

$ sudo journalctl -u run-fan.service

So überprüfen Sie, ob run-fan.py ausgeführt wird:

$ cat /home/osmc/run-fan.log