树莓派风扇自动转速

转自：https://make.quwj.com/project/272
视频
安装风扇
在树莓派未通电的状态下，将风扇安插在树莓派的 1 ~ 12 号引脚上，如图。

image.png
如果引脚安装出错，可能会损坏硬件。所以一定要确认好位置，没问题再给树莓派通电。

如果配合外壳使用，请确认好外壳是否与风扇和树莓派兼容。例如下面这款外壳兼容树莓派 4B 和风扇，组装完成之后效果如下。

image.png

启用树莓派的 SPI
在终端运行下面的命令进入配置界面。

sudo raspi-config

选择 Interfacing Options - SPI，启用 SPI。完成后重启树莓派。

image.png image.png

安装 Python 库
我们提供的风扇驱动包含了风扇速率智能控制，以及 RGB LED 的状态显示。RGB LED 依赖 apa102-pi 这个库来驱动。因此，为了使用完整的风扇功能，需要预先安装好这个库。当然如果你不需要 LED 状态显示功能，则没有必要安装，并在我们提供的驱动代码中移除与 LED 控制有关的代码即可。

在终端运行下面的命令。

sudo apt install -y python3-pip python3-rpi.gpio
sudo pip3 install apa102-pi

image.png

风扇驱动程序
风扇驱动程序开源，下载到树莓派上即可运行，在终端输入下面的指令。

sudo apt install -y git
cd ~
git clone https://github.com/nxez/rpi-fan
cd rpi-fan

我们准备了两份源码，rpi-fan.py 是全功能版本。rpi-fan-lite.py 是简化版，去掉了 RGB LED 的驱动。

在终端输入下面的指令即可运行。

sudo python3 rpi-fan.py

或

sudo python3 rpi-fan-lite.py

如需在后台运行，请在命令后添加 &，例如：

sudo python3 rpi-fan.py &

设置开机运行
编辑 rc.local 文件。

sudo vim /etc/rc.local

在 exit 0 之前添加一行（其中脚本的路径请根据实际情况修改）：

sudo python3 /home/pi/rpi-fan/rpi-fan.py &

或

sudo python3 /home/pi/rpi-fan/rpi-fan-lite.py &

大功告成。

附录：源码说明
以完整版本为例，下面对源码中可配置的变量进行说明。如遇到风扇卡顿，可根据情况适当增加 speed_base 的值。

# 风扇运行速率计算公式，速率=基础速率+(当前温度-温度阈值)*速率单位增量。
speed = speed_base + (current_temp - threshold_temp) * speed_step

# 风扇基础转速，范围 0 ~ 100。
speed_base = 70
# 速率单位增量。
speed_step = 1.5
# 启动风扇的温度阈值，默认为 40 度。
threshold_temp = 40

# RGB LED 显示的颜色值，不同的 CPU 温度对应不同的颜色，默认依次为蓝色、绿色、黄色、品红色、红色。
# 数值使用 RGB 色值，从 0x000000 到 0xFFFFFF，色彩的明暗度也可以通过改变色值来体现。
c_temp = [0x000008, 0x000800, 0x080800, 0x080008, 0x080000]

# 下面设置用来匹配温度和 LED 颜色，修改上面的 c_temp 和下面的 temp 调节匹配，可以自行设置更多温度级别和 LED 色彩。
c_temp_i = 4
if temp < 60:
    c_temp_i = 3
if temp < 55:
    c_temp_i = 2
if temp < 50:
    c_temp_i = 1
if temp < 40:
    c_temp_i = 0

个人根据上述代码修改

根据时间 启停风扇

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
#
# Copyright (c) 2020 NXEZ.COM.
# http://www.nxez.com
#
# Licensed under the GNU General Public License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#   http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
# tutorials url: http://shumeipai.nxez.com/

__author__ = 'Spoony'
__license__  = 'Copyright (c) 2020 NXEZ.COM'

import datetime
import time
import RPi.GPIO as GPIO

PIN_FAN = 18
## 风扇基础转速，范围 0 ~ 100。
speed_base = 5
# 速率单位增量。
speed_step = 1.2
## 启动风扇的温度阈值，默认为 40 度
threshold_temp = 55

GPIO.setwarnings(False)
GPIO.cleanup()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIN_FAN, GPIO.OUT)

# 范围时间
d_time = datetime.datetime.strptime(str(datetime.datetime.now().date())+'7:30', '%Y-%m-%d%H:%M')
d_time1 =  datetime.datetime.strptime(str(datetime.datetime.now().date())+'20:30', '%Y-%m-%d%H:%M')

# 当前时间

def get_cpu_temp():
    temp_file = open( "/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp" )
    cpu_temp = temp_file.read()
    temp_file.close()
    return float(cpu_temp) / 1000

def get_scaling_cur_freq():
    temp_file = open( "/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq" )
    scaling_cur_freq = temp_file.read()
    temp_file.close()
    return float(scaling_cur_freq) / 1000

def get_scaling_max_freq():
    temp_file = open( "/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq" )
    scaling_max_freq = temp_file.read()
    temp_file.close()
    return float(scaling_max_freq) / 1000

if __name__ == "__main__":
    p = GPIO.PWM(PIN_FAN, 10)
    p.start(100)
    time.sleep(0.05)
    scaling_max_freq = get_scaling_max_freq()
    speed = 0
    try:
        while True:
            n_time = datetime.datetime.now()
            current_temp = get_cpu_temp()
            if n_time < d_time or n_time > d_time1:
                print("时间没到")
                p.ChangeDutyCycle(100)
                print("温度: %.2f" % (current_temp))
                time.sleep(10)
                continue
            scaling_cur_freq = get_scaling_cur_freq()

            if (current_temp < threshold_temp):
                speed = 0
            else:
                ## 风扇运行速率计算公式，速率=基础速率+(当前温度-温度阈值)*速率单位增量
                speed = speed_base + (current_temp - threshold_temp) * speed_step

            if (scaling_cur_freq == scaling_max_freq):
                pass
                speed = 100

            if speed > 100:
                speed = 100

            if (speed > 0):
                p.ChangeDutyCycle(100)
                time.sleep(0.05)
                p.ChangeDutyCycle(speed)
            else:
                p.ChangeDutyCycle(speed)

            print("TEMP: %.2f, FREQ: %d/%d MHz, FAN SPEED: %d%%" % (current_temp, scaling_cur_freq, scaling_max_freq, speed))
            time.sleep(10)

    except KeyboardInterrupt:
        p.stop()
        GPIO.cleanup()