Controle um ventilador de resfriamento em um Raspberry Pi 3: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Adicione um leque a uma framboesa pi 3, com controle para ligá-la e desligá-la conforme necessário.

Uma maneira fácil de adicionar uma ventoinha é simplesmente conectar os cabos da ventoinha a um pino de 3,3 V ou 5 V e ao aterramento. Usando essa abordagem, o ventilador funcionará o tempo todo.

Acho que é muito mais interessante ligar a ventoinha quando ela atinge ou ultrapassa um limite de temperatura alta e, em seguida, desligá-la quando o processador é resfriado abaixo de um limite de temperatura baixa.

O instrutível pressupõe que você tenha um Raspberry Pi 3 configurado e em execução e que deseja adicionar um ventilador. No meu caso, estou usando Kodi no OSMC.

Etapa 1: Desempenho e temperatura da CPU

Não há ações aqui. Estas são apenas informações básicas e você pode pular para a próxima etapa:

Um dissipador de calor é suficiente para a maioria das aplicações do Raspberry Pi 3 e não é necessário um ventilador.

Um pi de framboesa com overclock deve usar um ventilador.

No kodi, se você não tiver uma chave de licença MPEG-2, poderá obter um ícone de termômetro, que indica a necessidade de uma licença ou de um ventilador.

A CPU do Raspberry Pi 3 é especificada para funcionar entre -40 ° C e 85 ° C. Se a temperatura da CPU exceder 82 ° C, a velocidade do clock da CPU será reduzida até que a temperatura caia abaixo de 82 ° C.

Um aumento na temperatura da CPU fará com que os semicondutores funcionem mais lentamente porque o aumento da temperatura aumenta a resistência. No entanto, um aumento na temperatura de 50 ° C para 82 ° C tem impacto insignificante no desempenho do CPU do Raspberry Pi 3.

Se a temperatura da CPU Raspberry Pi 3 'estiver acima de 82 ° C, a CPU é acelerada (a velocidade do clock é reduzida). Se a mesma carga for aplicada, a CPU pode ter dificuldade em acelerá-la rápido o suficiente, especialmente se estiver com overclock. Como os semicondutores têm coeficiente de temperatura negativo, quando a temperatura excede as especificações, a temperatura pode disparar e a CPU pode falhar e você precisará jogar o Raspberry Pi.

Operar a CPU em alta temperatura, encurta a vida útil da CPU.

Etapa 2: Pinos e resistores GPIO

Não há ações aqui. Estas são apenas informações básicas e você pode pular para a próxima etapa:

Como não sou engenheiro elétrico e segui as instruções de projetos na rede, ao fazer isso danifiquei um bom número de pinos GPIO e, por fim, tive que jogar fora mais de um Raspberry Pi. Também tentei fazer overclock e acabei jogando fora alguns Raspberry Pis que não funcionavam mais.

Uma aplicação comum é adicionar um botão de ação a um Raspberry Pi. Inserir um botão entre um pino de 5 V ou 3,3 V e um pino de aterramento cria efetivamente um curto quando o botão é pressionado. Porque não há carga entre a fonte de tensão e o terra. O mesmo acontece quando um pino GPIO é usado para saída (ou entrada) de 3,3 V.

Outro problema, é quando um pino de entrada não está conectado, ele irá 'flutuar', o que significa que o valor lido é indefinido e se o seu código está agindo com base no valor lido, ele será erraticamente.

É necessário um resistor entre um pino GPIO e qualquer coisa a que ele se conecte.

Os pinos GPIO têm resistores internos pull up e pull down. Eles podem ser ativados com a função de configuração da biblioteca GPIO:

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

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

Ou um resistor físico pode ser inserido. Neste instrutível, usei um resistor físico, mas você pode tentar o resistor interno e habilitar com a biblioteca GPIO.

Do site do Arduino Playground na Referência do Apêndice:

"Um resistor pull-up fracamente" puxa "a tensão do fio ao qual está conectado em direção ao seu nível de fonte de tensão quando os outros componentes da linha estão inativos. Quando a chave da linha está aberta, é de alta impedância e atua como se estivesse desconectado. Como os outros componentes agem como se estivessem desconectados, o circuito age como se estivesse desconectado e o resistor pull-up leva o fio até o nível lógico alto. Quando outro componente na linha fica ativo, ele substituirá o nível lógico alto definido pelo resistor pull-up. O resistor pull-up garante que o fio está em um nível lógico definido, mesmo se nenhum dispositivo ativo estiver conectado a ele."

Etapa 3: peças

Você pode usar quase tudo, mas essas são as peças que usei.

Partes:

• Transistor NPN S8050

  250 peças sortidas $ 8,99, ou cerca de $ 0,04

• Resistor 110 Ohm

  400 resistores por $ 5,70 ou cerca de $ 0,01

• Micro Ventilador, requisitos na descrição ou especificações:

  • cerca de $ 6,00
  • sem escova
  • silencioso
  • menor Amp ou Watts em comparação com um ventilador semelhante
  • Na descrição, procure algo como "tensão de trabalho de 2V-5V"
• fios de jumper feminino-feminino e masculino-feminino
• tábua de pão
• Raspberry Pi 3
• Fonte de alimentação 5.1V 2.4A

Notas:

Texto entre espadas deve ser substituído por seus dados, ♣ seus-dados ♣

Etapa 4: esquemático

run-fan requer um transistor NPN S8050 e um resistor para ser conectado da seguinte forma:

O lado plano do S8050 está voltado para este lado>

• S8050 pino c: conecta ao fio preto (-) na ventoinha
• S8050 pino b: conecta-se ao resistor de 110 Ohm e ao pino 25 do GPIO
• S8050 pino e: conecta ao pino GPIO de aterramento
• ventilador vermelho (+): conecta-se ao pino GPIO de 3,3v no raspberry pi 3

O pino 25 do GPIO é usado, mas pode ser alterado para qualquer pino de entrada do GPIO

Etapa 5: obtenha o script

Faça login no seu raspberry pi com um dos seguintes:

$ ssh osmc @ ♣ endereço ip ♣

$ shh osmc@♣osmc-hostname♣.local

E então você pode baixar o script usando:

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

Estou usando o kodi no osmc e o usuário é osmc. Se você tiver o usuário pi, basta alterar todas as ocorrências de osmc com pi no script e no serviço.

Torne o script executável.

$ sudo chmod + x run-fan.py

Eu ligo a ventoinha a 60 C. Se a temperatura inicial estiver muito baixa, a ventoinha irá esfriar a CPU, e quando a ventoinha for desligada a temperatura está quase alta para a temperatura inicial. Experimente 45 C para ver esse efeito. Não tenho certeza de qual é a temperatura ideal.

Etapa 6: iniciar o script automaticamente

Para fazer o run-fan iniciar automaticamente, use o systemd

Faça login no seu raspberry pi com um dos seguintes:

$ ssh osmc @ ♣ endereço ip ♣

$ shh osmc@♣osmc-hostname♣.local

E então você pode baixar o arquivo de serviço systemd usando:

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

Ou você pode criar um arquivo de serviço systemd copiando o conteúdo do serviço run-fan do github e executando:

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

Cole o conteúdo do github no arquivo

ctrl-o, ENTER, ctrl-x para salvar e sair do editor nano

O arquivo deve pertencer ao root e deve estar em / lib / systemd / system. Os comandos são:

$ sudo chown root: root run-fan.service

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

Após quaisquer alterações em /lib/systemd/system/run-fan.service:

$ sudo systemctl daemon-reload

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

Depois de reiniciar o Raspberry Pi, o ventilador deve funcionar!

Se você tiver problemas com o script iniciando na reinicialização, verifique o tópico systemd no Apêndice de solução de problemas.

Etapa 7: Apêndice: Referências

Perguntas frequentes orgânicas do Raspberry Pi de temperatura

Hackernoon: como controlar um ventilador

Explicando computadores: vídeos interessantes

Hardware do Tom: efeito da temperatura no desempenho

Sistemas Puget: Impacto da Temperatura no Desempenho da CPU

Resistores de pull up e pull down

Etapa 8: Apêndice: atualizações

O que fazer: mesclar a placa de circuito do receptor RF com o controlador do ventilador

Etapa 9: Apêndice: Solução de problemas

Verificando o serviço systemd

Para garantir que run-fan.service no systemd esteja ativado e em execução, execute um ou mais dos comandos:

$ systemctl list-unit-files | grep habilitado

$ systemctl | grep em execução | grep fan $ systemctl status run-fan.service -l

Se houver problemas ao iniciar o script usando o systemd, examine o diário usando:

$ sudo journalctl -u run-fan.service

Para verificar se run-fan.py está em execução:

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