Raspberry Pi салқындатқыш желдеткіш қорапшасы, процессордың температуралық индикаторы: 10 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Мен алдыңғы жобада таңқурай pi (бұдан әрі - RPI) процессорының температуралық индикатор схемасын енгіздім.

Схема төмендегідей RPI 4 процессордың әр түрлі температуралық деңгейін көрсетеді.

- Жасыл жарық диоды процессор температурасы 30 ~ 39 градус аралығында болғанда қосылады

- Сары жарық диоды температураның 40 -тан 45 градусқа дейін көтерілгенін көрсетеді

3 -ші қызыл жарық диоды процессордың 46 ~ 49 градусқа дейін қызғанын көрсетеді

- Егер температура 50 градустан жоғары болса, басқа қызыл жарық диоды жыпылықтайды

***

Температура 50С -тан жоғары болғанда, шамалы RPI шамадан тыс әсер етпесе, кез келген көмек қажет.

Мен бірнеше веб-беттерде көрген мәліметтерге сәйкес, RPI температурасының максималды рұқсат етілген деңгейі туралы айтылады, пікірлер әр түрлі, мысалы, біреулер жылу қабылдағышты қолданған кезде 60С жоғары температура әлі де жақсы екенін айтады.

Бірақ менің жеке тәжірибем басқаша айтады: тарату сервері (жылу қабылдағышпен RPI көмегімен) баяу болады және мен оны бірнеше сағат қосқанда зомби сияқты әрекет етеді.

Сондықтан бұл қосымша схема мен салқындату желдеткіші RPI -дің тұрақты жұмысын қолдау үшін процессордың температурасын 50С -қа дейін реттеу үшін қосылады.

***

Сондай -ақ, бұрын енгізілген процессордың температуралық индикаторлық тізбегі (бұдан әрі - ИНДИКАТОР) консольдық терминалда «vcgencmd ölçü_темп» пәрменін орындаусыз температураның қолайлы деңгейін тексеруді қолдау үшін біріктірілген.

1 -қадам: схеманы дайындау

Алдыңғы екі жобада мен RPI мен сыртқы тізбектер арасындағы электрмен жабдықтаудың толық оқшаулануы туралы айтқан болатынмын.

Желдеткішті салқындату кезінде тәуелсіз қуат көзі өте маңызды, себебі тұрақты 5В желдеткіш (қозғалтқыш) салыстырмалы түрде ауыр жүктеме және жұмыс кезінде шулы.

Сондықтан, бұл тізбекті жобалау үшін келесі мәселелерге назар аударылады.

- Опто-қосқыштар RPI GPIO түйреуішімен салқындату желдеткішін қосу сигналын алу үшін қолданылады

- RPI-ден қуат алынбайды және осы тізбектің қуат көзі үшін қолмен телефон зарядтағышын қолданады.

- Жарықдиодты индикатор желдеткіштің салқындатқышы туралы хабарлау үшін қолданылады

- 5В релесі желдеткішті салқындатуды механикалық түрде іске қосу үшін қолданылады

***

Бұл схема python бағдарламасын басқару арқылы CPU температурасының индикаторлық схемасымен (бұдан әрі-ИНДИКАТОР) өзара әрекеттеседі.

Индикатор жыпылықтай бастағанда (температура 50С -тан жоғары), бұл желдеткіштің салқындатқышы жұмыс істей бастайды.

2 -қадам: бөлшектерді дайындау

Басқа алдыңғы жобалар сияқты, төменде көрсетілгендей желдеткіш желдеткіш схемасын жасау үшін өте кең таралған компоненттер қолданылады.

- оптикалық қосқыш: PC817 (SHARP) x 1

- 2N3904 (NPN) x 1, BD139 (NPN) x 1

- TQ2-5V (Panasonic) 5В релесі

- 1N4148 диод

- Резисторлар (1/4 Вт): 220 Ом x 2 (ток шектеуі), 2,2 К (Транзисторлық ауысу) x 2

- жарық диоды x 1

- 5В салқындату желдеткіші 200мА

- Әмбебап тақта 20 (Вт) 20 (Н) тесік өлшемінен асады (Сіз әмбебап тақтаның кез келген өлшемін схемаға сай етіп кесуге болады)

- Қалайы сым (қалайы сымының қолданылуы туралы толығырақ ақпарат алу үшін менің «Raspberry Pi өшіру индикаторы» жобасын қараңыз)

- Кабель (қызыл және көк ортақ бір сымды кабель)

- кез келген қолмен зарядтау құрылғысы 220 В кіріс және 5 В шығысы (USB түріндегі B қосқышы)

- түйреуіш басы (3 түйреуіш) x 2

***

Салқындату желдеткішінің физикалық өлшемі RPI үстіне орнатылатындай шағын болуы керек.

Реленің кез келген түрін ол 5В -да жұмыс істей алатын және бірнеше механикалық контакті болған жағдайда қолдануға болады.

3 -қадам: ПХД сызбасын жасау

Компоненттер саны аз болғандықтан, PCB әмбебап өлшемі үлкен емес.

Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей TQ2-5V түйреуішінің полярлық орналасуына назар аударыңыз. (Кәдімгі ойлаудан айырмашылығы, плюс/жердің нақты орналасуы керісінше реттелген)

Менде дәнекерленгеннен кейін, кері орналасқандықтан (басқа реле өнімдерімен салыстырған кезде) TQ2-5V полярлық түйреуіштеріне байланысты күтпеген мәселе туындады.

4 -қадам: дәнекерлеу

Схеманың өзі өте қарапайым болғандықтан, сым схемасы күрделі емес.

Мен ПХД -ны тік бағытта бекіту үшін «L» пішінді бекіту кронштейнін бұрап жатырмын.

Кейінірек көріп отырғаныңыздай, бәрін орнататын акрил шассидің өлшемі кішкене.

Акрил шасси ПХД және басқа қосалқы бөлшектерге толы болғандықтан, тар табанды басып шығару қажет.

Желдеткіштің жұмысын оңай тану үшін жарықдиодты алдыңғы жағында орналасқан.

5 -қадам: салқындатқыш желдеткіш қалпағын жасау және орнату

Менің ойымша, әмбебап ПХД әр түрлі мақсатта қолдануға болатын өте пайдалы бөлік.

Салқындату желдеткіші әмбебап ПХД -ге орнатылады және болттар мен гайкалармен бекітіледі және бекітіледі.

Ауа ағынын қамтамасыз ету үшін мен ПХД бұрғылау арқылы үлкен тесік жасаймын.

Сондай -ақ, өтпелі кабельдерді оңай қосу үшін, PCB кесу арқылы GIPO 40 түйреуіштері ашылады.

6 -қадам: ПХД жинаңыз

Жоғарыда айтылғандай, мен екі түрлі схеманы бір блокқа біріктіруді жоспарладым.

Бұрын жасалған CPU температурасының индикаторлық тізбегі жоғарыдағы суретте көрсетілгендей жаңа салқындатқыш желдеткіш схемасымен біріктірілген., Барлығы мөлдір және кіші өлшемді (15см x 10см D) акрил шассиіне жинақталған.

Шасси кеңістігінің жартысына жуығы бос және қол жетімді болғанына қарамастан, қосымша компонент кейінірек қалған кеңістікке орналастырылады.

7 -қадам: RPI -ді тізбектермен қосу

Екі тізбек RPI-мен оқшауланған түрде опто-қосқыштар көмегімен байланысады.

Сондай-ақ, сыртқы телефондық зарядтағыш тізбектерге қуат беретін RPI-ден қуат алынбайды.

Кейінірек қосымша компоненттер акрил шассиіне көбірек біріктірілгенде, интерфейстің оқшауланған схемасы өте тиімді екенін білесіз.

8 -қадам: Python бағдарламасы барлық тізбектерді басқарады

Процессордың температуралық индикаторлар тізбегінің бастапқы кодынан кодты шамалы ғана қосу қажет.

Температура 50С -тан жоғары болғанда, желдеткішті 10 секундқа қосудың және 3 секундқа өшірудің жиырма (20) қайталануы басталады.

Желдеткіштің шағын қозғалтқышы жұмыс кезінде максималды 200 мА токты қажет ететіндіктен, қолмен зарядтағышты аз жүктеу үшін PWM (импульстік ені модуляциясы) қозғалтқышты қосу әдісі қолданылады.

Өзгертілген бастапқы код төмендегідей.

***

#-*-кодтау: utf-8-*-

##

ішкі процесті, сигналды, жүйені импорттау

импорт уақыты, қайта

g ретінде RPi. GPIO импорттау

##

A = 12

В = 16

Желдеткіш = 25

##

g.setmode (g. BCM)

g. орнату (A, g. OUT)

g. орнату (B, g. OUT)

g.setup (Желдеткіш, g. OUT)

##

def signal_handler (сиг, кадр):

басып шығару ('Ctrl+C басыңыз!')

g.шығу (A, жалған)

g.шығу (B, жалған)

g. шығыс (Желдеткіш, жалған)

f.close ()

sys.exit (0)

сигнал.сигнал (сигнал. SIGINT, signal_handler)

##

шындық кезінде:

f = ашық ('/home/pi/My_project/CPU_temperature_log.txt', 'a+')

temp_str = subprocess.check_output ('/opt/vc/bin/vcgencmd ted_temp', shell = True)

temp_str = temp_str.decode (кодтау = 'UTF-8', қателер = 'қатаң')

CPU_temp = re.findall («\ d+\. / D+», temp_str)

# процессордың ағымдағы температурасын шығару

##

current_temp = өзгермелі (CPU_temp [0])

егер current_temp> 30 және current_temp <40:

# температура төмен A = 0, B = 0

g.шығу (A, жалған)

g.шығу (B, жалған)

уақыт.ұйықтау (5)

elif current_temp> = 40 және current_temp <45:

# температуралық орта A = 1, B = 0

g.шығу (A, True)

g.шығу (B, жалған)

уақыт.ұйықтау (5)

elif current_temp> = 45 және current_temp <50:

# жоғары температура A = 0, B = 1

g.шығу (A, жалған)

g.шығу (B, True)

уақыт.ұйықтау (5)

elif current_temp> = 50:

# CPU салқындату жоғары A = 1, B = 1 қажет

g.шығу (A, True)

g.шығу (B, True)

i ауқымында (1, 20):

g. шығыс (FAN, True)

уақыт.ұйықтау (10)

g. шығыс (Желдеткіш, жалған)

уақыт.ұйықтау (3)

current_time = time.time ()

formated_time = time.strftime («%H:%M:%S», time.gmtime (current_time))

f.write (str (форматталған_уақыт)+'\ t'+str (current_temp)+'\ n')

f.close ()

##

Бұл питон кодының жұмыс логикасы процессордың индикаторлық схемасына ұқсас болғандықтан, мен мұнда егжей -тегжейлі қайталамаймын.

9 -қадам: Желдеткіш тізбегінің жұмысы

Графикті қараған кезде, желдеткішсіз 50С -тан жоғары температура.

RPI жұмыс істеп тұрған кезде процессордың орташа температурасы 40 ~ 47С шамасында көрінеді.

Егер веб -шолғышта Youtube ойнау сияқты жүйенің ауыр жүктемесі қолданылса, әдетте температура 60С дейін тез көтеріледі.

Желдеткіштің желісінде желдеткішті салқындату арқылы температура 5 секунд ішінде 50С -тан төмендейді.

Нәтижесінде сіз RPI-ді күні бойы қосуға және қызып кетуден қорықпай өзіңізге ұнайтын кез келген жұмысты жасай аласыз.

10 -қадам: одан әрі дамыту

Көріп отырғаныңыздай, акрил шассиінің жартысы бос қалды.

Мен қосымша компоненттерді салып, RPI қорапшасының негізгі блогын пайдалы нәрсеге кеңейтемін.

Әрине, көп қосымша күрделіліктің жоғарылауын білдіреді.

Қалай болғанда да, мен бұл жобада екі тізбекті бір қорапқа біріктіремін.

Бұл әңгімені оқығаныңыз үшін рахмет.