Bedien een koelventilator op een Raspberry Pi 3: 9 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Voeg een ventilator toe aan een raspberry pi 3, met controle om hem naar behoefte aan en uit te zetten.

Een gemakkelijke manier om een ventilator toe te voegen, is door de ventilatorkabels eenvoudig aan te sluiten op een 3,3V- of 5V-pin en op aarde. Met deze aanpak zal de ventilator de hele tijd draaien.

Ik denk dat het veel interessanter is om de ventilator aan te zetten wanneer deze een hoge temperatuurdrempel heeft bereikt of overschreden, en vervolgens uit te schakelen wanneer de CPU is afgekoeld tot onder een lage temperatuurdrempel.

De instructable gaat ervan uit dat je een Raspberry Pi 3-installatie hebt en draait en dat je een ventilator wilt toevoegen. In mijn geval gebruik ik Kodi op OSMC.

Stap 1: CPU-prestaties en temperatuur

Er zijn hier geen acties. Dit is slechts achtergrondinformatie en u kunt doorgaan naar de volgende stap:

Een koellichaam is voldoende voor de meeste Raspberry Pi 3-toepassingen en een ventilator is niet nodig.

Een overgeklokte Raspberry Pi zou een ventilator moeten gebruiken.

Als u op Kodi geen MPEG-2-licentiesleutel hebt, krijgt u mogelijk een thermometerpictogram dat aangeeft dat u een licentie of een ventilator nodig heeft.

De CPU van de Raspberry Pi 3 is gespecificeerd om te werken tussen -40°C en 85°C. Als de CPU-temperatuur boven de 82 °C komt, wordt de kloksnelheid van de CPU vertraagd totdat de temperatuur onder de 82 °C daalt.

Een verhoging van de CPU-temperatuur zorgt ervoor dat halfgeleiders langzamer gaan werken, omdat het verhogen van de temperatuur de weerstand verhoogt. Een temperatuurstijging van 50 °C naar 82 °C heeft echter een verwaarloosbare invloed op de CPU-prestaties van een Raspberry Pi 3.

Als de temperatuur van de Raspberry Pi 3' CPU hoger is dan 82 °C, wordt de CPU gesmoord (kloksnelheid wordt verlaagd). Als dezelfde belasting wordt toegepast, kan het voor de CPU moeilijk zijn om het snel genoeg terug te smoren, vooral als het overklokt is. Omdat halfgeleiders een negatieve temperatuurcoëfficiënt hebben, wanneer de temperatuur de specificaties overschrijdt, kan de temperatuur op hol slaan en kan de CPU falen en moet u de Raspberry Pi weggooien.

Door de CPU op hoge temperatuur te laten draaien, wordt de levensduur van de CPU verkort.

Stap 2: GPIO-pinnen en -weerstanden

Er zijn hier geen acties. Dit is slechts achtergrondinformatie en u kunt doorgaan naar de volgende stap:

Omdat ik geen elektrotechnisch ingenieur ben en instructies van projecten op het net volgde, heb ik daardoor een behoorlijk aantal GPIO-pinnen beschadigd en moest ik uiteindelijk meer dan één Raspberry Pi weggooien. Ik heb ook geprobeerd te overklokken en heb uiteindelijk een paar Raspberry Pi's weggegooid die niet meer zouden werken.

Een veel voorkomende toepassing is het toevoegen van een drukknop aan een Raspberry Pi. Door een drukknop tussen een 5V- of 3,3V-pin en een aardingspin te plaatsen, ontstaat er effectief een kortsluiting wanneer de knop wordt ingedrukt. Omdat er geen belasting is tussen de spanningsbron en aarde. Hetzelfde gebeurt wanneer een GPIO-pin wordt gebruikt voor 3.3V-uitgang (of ingang).

Een ander probleem is dat wanneer een invoerpin niet is aangesloten, deze zal 'zweven', wat betekent dat de gelezen waarde niet gedefinieerd is en als uw code actie onderneemt op basis van de gelezen waarde, zal deze onregelmatig zijn.

Er is een weerstand nodig tussen een GPIO-pin en alles waarmee deze is verbonden.

GPIO-pinnen hebben interne pull-up en pull-down-weerstanden. Deze kunnen worden ingeschakeld met de GPIO-bibliotheekconfiguratiefunctie:

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

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

Of er kan een fysieke weerstand worden ingevoegd. In deze instructable heb ik een fysieke weerstand gebruikt, maar je kunt de interne weerstand proberen en inschakelen met de GPIO-bibliotheek.

Van de Arduino Playground-website in de bijlage-referentie:

"Een pull-up-weerstand "trekt" de spanning van de draad waarmee hij is verbonden zwak naar zijn spanningsbronniveau wanneer de andere componenten op de lijn inactief zijn. Wanneer de schakelaar op de lijn open is, heeft deze een hoge impedantie en werkt alsof het is losgekoppeld. Omdat de andere componenten werken alsof ze zijn losgekoppeld, werkt het circuit alsof het is losgekoppeld, en de pull-up-weerstand brengt de draad naar het hoge logische niveau. Wanneer een ander onderdeel op de lijn actief wordt, het overschrijft het hoge logische niveau dat is ingesteld door de pull-up-weerstand. De pull-up-weerstand zorgt ervoor dat de draad zich op een bepaald logisch niveau bevindt, zelfs als er geen actieve apparaten op zijn aangesloten.

Stap 3: Onderdelen

Je kunt bijna alles gebruiken, maar dit zijn de onderdelen die ik heb gebruikt.

Onderdelen:

• NPN S8050-transistor

  250 stuks geassorteerd $ 8,99, of ongeveer $ 0,04

• 110 Ohm Weerstand

  400 weerstanden voor $ 5,70, of ongeveer $ 0,01

• Micro Fan, eisen in de beschrijving of specificaties:

  • ongeveer $ 6,00
  • borstelloos
  • stil
  • laagste Amp of Watt in vergelijking met een vergelijkbare ventilator
  • Zoek in de beschrijving naar iets als "werkspanning van 2V-5V"
• vrouwelijke-vrouwelijke en mannelijke-vrouwelijke jumperdraden
• broodplankje
• Raspberry Pi 3
• 5.1V 2.4A voeding

Opmerkingen:

Tekst tussen schoppen is bedoeld om te worden vervangen door uw gegevens, "uw-gegevens"

Stap 4: Schema

run-fan vereist een S8050 NPN-transistor en een weerstand om als volgt te worden aangesloten:

De platte kant van de S8050 is deze kant op gericht >

• S8050 pin c: wordt aangesloten op zwarte (-) draad op ventilator
• S8050 pin b: wordt aangesloten op 110 Ohm weerstand en op GPIO pin 25
• S8050 pin e: maakt verbinding met aarding GPIO-pin
• ventilator rood (+): maakt verbinding met 3.3v GPIO-pin op raspberry pi 3

GPIO-pin 25 wordt gebruikt, maar kan worden gewijzigd in elke GPIO-invoerpin

Stap 5: Verkrijg het script

Log in op je Raspberry Pi met een van de volgende opties:

$ ssh osmc@♣ip-adres♣

$ shh osmc@♣osmc-hostname♣.local

En dan kun je het script downloaden met:

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

Ik gebruik Kodi op osmc en de gebruiker is osmc. Als je gebruiker pi hebt, verander dan gewoon alle exemplaren van osmc met pi in het script en in de service.

Maak het script uitvoerbaar.

$ sudo chmod +x run-fan.py

Ik zet de ventilator aan op 60 C. Als de starttemperatuur te laag is ingesteld, zal de ventilator de CPU afkoelen en tegen de tijd dat de ventilator wordt uitgeschakeld, is de temperatuur bijna weer op de starttemperatuur. Probeer 45 C om dit effect te zien. Ik weet niet wat de optimale temperatuur is.

Stap 6: Start het script automatisch op

Gebruik systemd. om run-fan automatisch te laten starten

Log in op je Raspberry Pi met een van de volgende opties:

$ ssh osmc@♣ip-adres♣

$ shh osmc@♣osmc-hostname♣.local

En dan kunt u het systemd-servicebestand downloaden met:

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

Of u kunt een systemd-servicebestand maken door de inhoud van de run-fan-service van github te kopiëren en vervolgens uit te voeren:

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

Plak de inhoud van github in het bestand

ctrl-o, ENTER, ctrl-x om de nano-editor op te slaan en af te sluiten

Het bestand moet eigendom zijn van root en moet in /lib/systemd/system staan. De commando's zijn:

$ sudo chown root:root run-fan.service

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

Na eventuele wijzigingen in /lib/systemd/system/run-fan.service:

$ sudo systemctl daemon-reload

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

Na het opnieuw opstarten van je Raspberry Pi zou de ventilator moeten werken!

Als je problemen hebt met het starten van het script bij het opnieuw opstarten, controleer dan het systemd-onderwerp in de bijlage Problemen oplossen.

Stap 7: Bijlage: Referenties

Temperatuur Raspberry Pi Org Faq's

Hackernoon: een fan besturen

Computers uitleggen: coole video's

Tom's Hardware: Temperatuureffect op prestaties

Puget-systemen: invloed van temperatuur op CPU-prestaties

Pull Up en Pull Down weerstanden

Stap 8: Bijlage: Updates

Om te doen: RF-ontvangerprintplaat samenvoegen met ventilatorcontroller

Stap 9: Bijlage: Problemen oplossen

De systemd-service controleren

Om ervoor te zorgen dat run-fan.service in systemd is ingeschakeld en actief is, voert u een of meer van de opdrachten uit:

$ systemctl lijst-eenheid-bestanden | grep ingeschakeld

$ systeemctl | grep rennen | grep fan $ systemctl status run-fan.service -l

Als er problemen zijn met het starten van het script met systemd, onderzoek dan het dagboek met:

$ sudo journalctl -u run-fan.service

Om te controleren of run-fan.py actief is:

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