Ελέγξτε έναν ανεμιστήρα ψύξης σε βήματα Raspberry Pi 3: 9

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Προσθέστε έναν ανεμιστήρα σε ένα βατόμουρο pi 3, με έλεγχο για να το ενεργοποιήσετε και να το απενεργοποιήσετε όπως απαιτείται.

Ένας εύκολος τρόπος για να προσθέσετε έναν ανεμιστήρα είναι να συνδέσετε απλά τους αγωγούς ανεμιστήρα σε ακίδα 3,3V ή 5V και στη γείωση. Χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση, ο ανεμιστήρας θα λειτουργεί συνεχώς.

Νομίζω ότι είναι πολύ πιο ενδιαφέρον να ενεργοποιήσετε τον ανεμιστήρα όταν έφτασε ή ξεπέρασε ένα όριο υψηλής θερμοκρασίας και, στη συνέχεια, απενεργοποιήστε τον όταν η CPU ψύχθηκε κάτω από ένα κατώφλι χαμηλής θερμοκρασίας.

Το εκπαιδευτικό υποθέτει ότι έχετε ρυθμίσει και λειτουργεί το Raspberry Pi 3 και θέλετε να προσθέσετε έναν ανεμιστήρα. Στην περίπτωσή μου, χρησιμοποιώ το Kodi στο OSMC.

Βήμα 1: Απόδοση και θερμοκρασία CPU

Δεν υπάρχουν ενέργειες εδώ. Αυτές είναι απλώς πληροφορίες παρασκηνίου και μπορείτε να μεταβείτε στο επόμενο βήμα:

Μια ψύκτρα είναι αρκετή για τις περισσότερες εφαρμογές Raspberry Pi 3 και δεν απαιτείται ανεμιστήρας.

Ένα overclocked raspberry pi θα πρέπει να χρησιμοποιεί ανεμιστήρα.

Στο kodi, εάν δεν έχετε κλειδί άδειας MPEG-2, τότε ενδέχεται να έχετε ένα εικονίδιο θερμόμετρου, το οποίο υποδεικνύει την ανάγκη είτε για άδεια είτε για ανεμιστήρα.

Η CPU του Raspberry Pi 3 είναι σχεδιασμένη να λειτουργεί μεταξύ -40 ° C και 85 ° C. Εάν η θερμοκρασία της CPU υπερβαίνει τους 82 ° C, τότε η ταχύτητα ρολογιού της CPU θα επιβραδυνθεί έως ότου η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 82 ° C.

Η αύξηση της θερμοκρασίας της CPU θα κάνει τους ημιαγωγούς να λειτουργούν πιο αργά επειδή η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει την αντίσταση. Ωστόσο, μια αύξηση της θερμοκρασίας από 50 ° C σε 82 ° C έχει αμελητέες επιπτώσεις στην απόδοση της CPU ενός Raspberry Pi 3.

Εάν η θερμοκρασία του Raspberry Pi 3 'CPU είναι πάνω από 82 ° C, τότε η CPU πετάγεται (η ταχύτητα ρολογιού μειώνεται). Εάν εφαρμοστεί το ίδιο φορτίο, τότε η CPU μπορεί να δυσκολευτεί να το πετάξει αρκετά γρήγορα, ειδικά αν είναι υπερχρονισμένο. Επειδή οι ημιαγωγοί έχουν αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας, όταν η θερμοκρασία υπερβεί τις προδιαγραφές, τότε η θερμοκρασία ενδέχεται να ξεφύγει και η CPU μπορεί να αποτύχει και θα χρειαστεί να πετάξετε το Raspberry Pi.

Η λειτουργία της CPU σε υψηλή θερμοκρασία, μειώνει τη διάρκεια ζωής της CPU.

Βήμα 2: Καρφίτσες και αντιστάσεις GPIO

Δεν υπάρχουν ενέργειες εδώ. Αυτές είναι απλώς πληροφορίες παρασκηνίου και μπορείτε να μεταβείτε στο επόμενο βήμα:

Επειδή δεν είμαι ηλεκτρολόγος μηχανικός και ακολούθησα οδηγίες από έργα στο διαδίκτυο, με αυτόν τον τρόπο έβλαψα έναν αρκετά μεγάλο αριθμό καρφιτσών GPIO και τελικά έπρεπε να πετάξω περισσότερες από μία Raspberry Pi. Δοκίμασα επίσης overclocking και κατέληξα να πετάξω μερικά Raspberry Pis που δεν θα λειτουργούσαν πλέον.

Μια κοινή εφαρμογή είναι να προσθέσετε ένα κουμπί ώθησης σε ένα Raspberry Pi. Η εισαγωγή ενός κουμπιού μεταξύ ενός πείρου 5V ή 3.3V και ενός πείρου γείωσης, δημιουργεί αποτελεσματικά ένα κοντό κοντά όταν πιέζεται το κουμπί. Επειδή δεν υπάρχει φορτίο μεταξύ της πηγής τάσης και της γείωσης. Το ίδιο συμβαίνει όταν χρησιμοποιείται καρφίτσα GPIO για έξοδο (ή είσοδο) 3,3V.

Ένα άλλο πρόβλημα, είναι ότι όταν ένας ακροδέκτης εισόδου δεν είναι συνδεδεμένος, θα "επιπλέει", πράγμα που σημαίνει ότι η τιμή που διαβάζεται είναι απροσδιόριστη και εάν ο κώδικάς σας λαμβάνει μέτρα βάσει της τιμής που έχει διαβαστεί, θα είναι ασταθής.

Απαιτείται αντίσταση μεταξύ ενός πείρου GPIO και οτιδήποτε συνδέεται.

Οι καρφίτσες GPIO έχουν εσωτερικές αντιστάσεις έλξης προς τα πάνω και προς τα κάτω. Αυτά μπορούν να ενεργοποιηθούν με τη λειτουργία ρύθμισης βιβλιοθήκης GPIO:

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

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

Or μπορεί να εισαχθεί μια φυσική αντίσταση. Σε αυτό το εκπαιδευτικό, χρησιμοποίησα μια φυσική αντίσταση, αλλά μπορείτε να δοκιμάσετε την εσωτερική αντίσταση και να την ενεργοποιήσετε με τη βιβλιοθήκη GPIO.

Από τον ιστότοπο Arduino Playground στο Παράρτημα Αναφοράς:

"Μια αντίσταση έλξης" τραβά "αδύναμα την τάση του καλωδίου στο οποίο είναι συνδεδεμένη προς το επίπεδο της πηγής τάσης όταν τα υπόλοιπα εξαρτήματα της γραμμής είναι ανενεργά. Όταν ο διακόπτης στη γραμμή είναι ανοιχτός, είναι υψηλής αντίστασης και λειτουργεί Δεδομένου ότι τα άλλα εξαρτήματα λειτουργούν σαν να είναι αποσυνδεδεμένα, το κύκλωμα λειτουργεί σαν να είναι αποσυνδεδεμένο και η αντίσταση έλξης φέρνει το καλώδιο στο υψηλό λογικό επίπεδο. Όταν ένα άλλο στοιχείο στη γραμμή ενεργοποιείται, θα παρακάμψει το υψηλό επίπεδο λογικής που έχει ορίσει η αντίσταση έλξης. Η αντίσταση έλξης διασφαλίζει ότι το καλώδιο βρίσκεται σε ένα καθορισμένο λογικό επίπεδο, ακόμη και αν δεν είναι συνδεδεμένες ενεργές συσκευές σε αυτό."

Βήμα 3: Μέρη

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα περισσότερα, αλλά αυτά είναι τα μέρη που χρησιμοποίησα.

Μέρη:

• Τρανζίστορ NPN S8050

  250 τεμάχια 8,99 $ ή περίπου 0,04 $

• Αντίσταση 110 Ohm

  400 αντιστάσεις για 5,70 $, ή περίπου 0,01 $

• Micro Fan, απαιτήσεις στην περιγραφή ή τις προδιαγραφές:

  • περίπου $ 6,00
  • χωρίς ψήκτρες
  • σιωπηλός
  • χαμηλότερα Amp ή Watt σε σύγκριση με παρόμοιο ανεμιστήρα
  • Στην περιγραφή, αναζητήστε κάτι σαν "τάση λειτουργίας 2V-5V"
• θηλυκό-θηλυκό και αρσενικό-θηλυκό καλώδιο άλτης
• σανίδα ψωμιού
• Raspberry Pi 3
• Τροφοδοτικό 5,1V 2,4A

Σημειώσεις:

Το κείμενο που περικλείεται σε φτυάρι προορίζεται να αντικατασταθεί από τα δεδομένα σας, ♣ τα δεδομένα σας

Βήμα 4: Σχηματικό

Ο ανεμιστήρας λειτουργίας απαιτεί ένα τρανζίστορ S8050 NPN και μια αντίσταση για να συνδεθεί ως εξής:

Η επίπεδη πλευρά του S8050 βλέπει προς αυτήν την κατεύθυνση>

• S8050 pin c: συνδέεται με μαύρο (-) καλώδιο στον ανεμιστήρα
• S8050 pin b: συνδέεται με την αντίσταση 110 Ohm και με τον ακροδέκτη GPIO 25
• S8050 pin e: συνδέεται με τη γείωση GPIO pin
• κόκκινο ανεμιστήρα (+): συνδέεται με ακίδα GPIO 3.3v στο βατόμουρο pi 3

Χρησιμοποιείται ο ακροδέκτης GPIO 25, αλλά μπορεί να αλλάξει σε οποιοδήποτε ακροδέκτη εισόδου GPIO

Βήμα 5: Αποκτήστε το σενάριο

Συνδεθείτε στο raspberry pi σας με ένα από τα παρακάτω:

$ ssh osmc@♣ ip-address

$ shh osmc@♣osmc-hostname♣.local

Στη συνέχεια, μπορείτε να κατεβάσετε το σενάριο χρησιμοποιώντας:

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

Χρησιμοποιώ kodi στο osmc και ο χρήστης είναι osmc. Εάν έχετε χρήστη pi, τότε απλώς αλλάξτε όλες τις εμφανίσεις του osmc με το pi στο σενάριο και στην υπηρεσία.

Κάντε το σενάριο εκτελέσιμο.

$ sudo chmod +x run-fan.py

Ενεργοποιώ τον ανεμιστήρα στους 60 C. Εάν η θερμοκρασία εκκίνησης έχει ρυθμιστεί πολύ χαμηλά, ο ανεμιστήρας θα ενεργοποιήσει την ψύξη της CPU και έως ότου απενεργοποιηθεί ο ανεμιστήρας, η θερμοκρασία θα επανέλθει σχεδόν στη θερμοκρασία εκκίνησης. Δοκιμάστε 45 C για να δείτε αυτό το αποτέλεσμα. Δεν είμαι σίγουρος ποια είναι η βέλτιστη θερμοκρασία.

Βήμα 6: Αυτόματη εκκίνηση του σεναρίου

Για να ξεκινήσει αυτόματα η λειτουργία run-fan, χρησιμοποιήστε το systemd

Συνδεθείτε στο raspberry pi σας με ένα από τα παρακάτω:

$ ssh osmc@♣ ip-address

$ shh osmc@♣osmc-hostname♣.local

Στη συνέχεια, μπορείτε να κάνετε λήψη του αρχείου υπηρεσίας systemd χρησιμοποιώντας:

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

Εναλλακτικά, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα αρχείο υπηρεσίας συστήματος αντιγράφοντας τα περιεχόμενα της υπηρεσίας run-fan από το github και στη συνέχεια εκτελέστε:

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

Επικολλήστε το περιεχόμενο από το github στο αρχείο

ctrl-o, ENTER, ctrl-x για αποθήκευση και έξοδο από το πρόγραμμα επεξεργασίας nano

Το αρχείο πρέπει να ανήκει στη ρίζα και να είναι στο/lib/systemd/system. Οι εντολές είναι:

$ sudo chown root: root run-fan.service

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

Μετά από τυχόν αλλαγές στο /lib/systemd/system/run-fan.service:

$ sudo systemctl δαίμονας-επαναφόρτωση

$ sudo systemctl ενεργοποίηση run-fan.service $ sudo επανεκκίνηση

Μετά την επανεκκίνηση του Raspberry Pi, ο ανεμιστήρας πρέπει να λειτουργήσει!

Εάν αντιμετωπίζετε προβλήματα με το σενάριο που ξεκινά κατά την επανεκκίνηση, ελέγξτε το θέμα systemd στο Προσάρτημα Αντιμετώπισης προβλημάτων.

Βήμα 7: Παράρτημα: Παραπομπές

Συχνές ερωτήσεις θερμοκρασίας Raspberry Pi Org

Hackernoon: Πώς να ελέγξετε έναν ανεμιστήρα

Εξηγήσεις υπολογιστών: ingύξη βίντεο

Tom's Hardware: Temperature effect on Performance

Συστήματα Puget: Επίδραση της θερμοκρασίας στην απόδοση της CPU

Τραβήξτε προς τα πάνω και Τραβήξτε τις αντιστάσεις

Βήμα 8: Προσάρτημα: Ενημερώσεις

Για να κάνετε: συγχωνεύστε την πλακέτα κυκλώματος δέκτη RF με τον ελεγκτή ανεμιστήρα

Βήμα 9: Προσάρτημα: Αντιμετώπιση προβλημάτων

Έλεγχος της υπηρεσίας συστήματος

Για να διασφαλίσετε ότι η υπηρεσία run-fan.service στο systemd είναι ενεργοποιημένη και εκτελείται, εκτελέστε μία ή περισσότερες από τις εντολές:

$ systemctl λίστα-μονάδα-αρχεία | grep ενεργοποιημένη

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

Εάν υπάρχουν προβλήματα με την εκκίνηση του σεναρίου χρησιμοποιώντας το systemd, τότε εξετάστε το ημερολόγιο χρησιμοποιώντας:

$ sudo journalctl -u run -fan.service

Για να ελέγξετε αν εκτελείται το run-fan.py:

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