Rawberry Pi үшін процессордың температурасына негізделген PWM реттелетін желдеткіш: 4 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Raspberry Pi үшін көптеген жағдайлар процессорды салқындату үшін 5В шамалы желдеткішпен бірге келеді. Алайда, бұл желдеткіштер әдетте өте шулы және көптеген адамдар шуды азайту үшін оны 3V3 түйреуішіне қосады. Бұл желдеткіштер әдетте 200 мА үшін есептеледі, бұл RPi -дегі 3V3 реттегіші үшін өте жоғары. Бұл жоба сізге процессордың температурасына негізделген желдеткіш жылдамдығын реттеуді үйретеді. Бұл тақырыпты қамтитын көптеген оқулықтардан айырмашылығы, біз желдеткішті қоспаймыз немесе өшірмейміз, бірақ Python көмегімен негізгі компьютерде орындалғандай оның жылдамдығын басқарамыз.

1 -қадам: қажет бөлшектер

Бұл жоба үшін біз әдетте Amazon -да таба алатын әуесқойларға арналған электроника жиынтығына кіретін бірнеше компоненттерді қолданамыз, мысалы.

• Raspberry Pi жұмыс істейтін Raspbian (бірақ басқа дистрибьюторлармен жұмыс істеуі керек).
• 5В желдеткіш (бірақ 12В желдеткіш бейімделген транзистормен және 12В қуат көзімен қолданылуы мүмкін).
• NPN транзисторы 2N2222A сияқты кемінде 300 мА қолдайды.
• 1K резистор.
• 1 диод.

Қосымша, компоненттерді корпустың ішіне қою үшін (бірақ әлі жасалмаған):

• Компоненттерді дәнекерлеу үшін протобордың кішкене бөлігі.
• Тақтаны қорғау үшін үлкен жылу қысқарады.

2 -қадам: Электр қосылымдары

Резисторды кез келген жағдайда қосуға болады, бірақ транзистор мен диодтың бағытына мұқият болыңыз. Диодтың катодын +5В (қызыл) сымға, ал анодты GND (қара) сымға қосу керек. Эмиттер, база және коллектор түйреуіштері үшін транзисторлық құжатты тексеріңіз. Желдеткіштің жері Коллекторға, ал Rpi жері Эмиттерге қосылуы керек

Желдеткішті басқару үшін бізге коллектордың ашық конфигурациясында қолданылатын транзисторды қолдану қажет. Бұл арқылы бізде желдеткіштен таңқурай пиінің жерге тұйықталатын сымын қосатын немесе ажырататын қосқыш бар.

NPN BJT транзисторы оның қақпасында ағып жатқан токқа байланысты өткізеді. Коллектордан (C) эмитентке (E) өтуге рұқсат етілетін ток:

Ic = B * Ib

Ic - коллектор арқылы эмитент арқылы өтетін ток, Ib - эмитентке база арқылы өтетін ток, ал В (бета) - әрбір транзисторға байланысты шама. Біз В = 100 -ге жуықтаймыз.

Біздің желдеткіш 200мА деп есептелгендіктен, бізге транзистордың негізі арқылы кемінде 2мА қажет. Негіз мен эмитент (Vbe) арасындағы кернеу тұрақты болып есептеледі және Vbe = 0, 7V. Бұл GPIO қосылған кезде бізде резисторда 3,3 - 0,7 = 2,6В болатынын білдіреді. Бұл резистор арқылы 2мА болуы үшін бізге максимум 2,6 / 0,002 = 1300 Ом резистор қажет. Біз қателік жиілігін жеңілдету және сақтау үшін 1000 Ом резисторды қолданамыз. Бізде GPIO пині арқылы 2,6мА болады, ол мүлдем қауіпсіз.

Желдеткіш негізінен электр қозғалтқышы болғандықтан, бұл индуктивті заряд. Бұл дегеніміз, транзистор өткізуді тоқтатқан кезде, индуктивті заряд токты тұрақты ұстап тұруға тырысқанда, желдеткіштегі ток жалғаса береді. Бұл желдеткіштің жерге тұйықталуында жоғары кернеуге әкеледі және транзисторды зақымдауы мүмкін. Сондықтан бізге желдеткішпен параллель диод қажет, ол қозғалтқыш арқылы ток ағынын үнемі жүргізеді. Диодты орнатудың бұл түрі «Дөңгелек диод» деп аталады

3 -қадам: Желдеткіш жылдамдығын бақылау бағдарламасы

Желдеткіш жылдамдығын басқару үшін біз RPi. GPIO кітапханасынан PWM бағдарламалық сигналын қолданамыз. PWM сигналы электр қозғалтқыштарын басқаруға жақсы бейімделген, өйткені олардың әрекет ету уақыты PWM жиілігімен салыстырғанда өте жоғары.

Терминалда жұмыс істеу арқылы FAN_MIN мәнін табу үшін calib_fan.py бағдарламасын пайдаланыңыз:

python calib_fan.py

0 -ден 100% -ға дейінгі бірнеше мәнді тексеріңіз (шамамен 20% болуы керек) және желдеткіштің қосылатын минималды мәнін қараңыз.

Кодтың басында температура мен желдеткіш жылдамдығы арасындағы сәйкестікті өзгертуге болады. SpeedSteps мәндері сияқты tempSteps көп болуы керек. Бұл әдетте ДК аналық платаларында, Temp / Speed 2 осьтік графикте нүктелерді жылжытуда қолданылатын әдіс.

4 -қадам: Бағдарламаны іске қосу кезінде іске қосыңыз

Бағдарламаны іске қосу кезінде автоматты түрде іске қосу үшін мен bash сценарийін жасадым, онда мен іске қосқым келетін барлық бағдарламаларды қойдым, содан кейін rc.locale көмегімен іске қосу кезінде осы bash сценарийін іске қосамын.

1. /Home/pi/Scripts/каталогын жасаңыз және fan_ctrl.py файлын сол каталогтың ішіне орналастырыңыз.
2. Сол каталогта launcher.sh атты файл жасаңыз және төмендегі сценарийді көшіріңіз.
3. /Etc/rc.locale файлын өңдеңіз және «0 шығу» алдында жаңа жолды қосыңыз: sudo sh '/home/pi/Scripts/launcher.sh'

launcher.sh сценарийі:

#!/bin/sh #launcher.sh #үй каталогына өтіңіз, содан кейін осы каталогқа өтіңіз, содан кейін python сценарийін орындаңыз, содан кейін homelocalecd/cd/home/pi/Scripts/sudo python3./fan_ctrl.py & cd/

Егер сіз оны OSMC -мен қолданғыңыз келсе, оны systemd көмегімен қызмет ретінде бастауыңыз керек.

1. Fanctrl.service файлын жүктеңіз.
2. Python файлының жолын тексеріңіз.
3. Fanctrl.service/lib/systemd/system ішіне орналастырыңыз.
4. Соңында, sudo systemctl қосу арқылы fanctrl.service қызметін қосыңыз.

Бұл әдіс қауіпсіз, себебі қолданушы немесе жүйе өлтірген жағдайда бағдарлама автоматты түрде қайта қосылады.