树莓派使用三极管实现温度控制风扇

树莓派3使用的处理器芯片是博通的BCM2837,是一个1.2GHz 64位的四核ARMv8 处理器,在平时使用树莓派时CPU温度较高,这个问题在夏天使用时更加严重。虽然安装了散热片,温度也依然在50度左右。为了提高树莓派散热效果,我加装了一个强力散热风扇,效果非常明显,但是也出现了一个问题,就是只要通电,散热风扇就一直转。为解决这个问题,使用了一个三极管来控制树莓派散热风扇。当树莓派CPU温度超过设定的值时,就开启风扇进行散热;当温度降到一定值时,就关闭风扇,既节省了电能,也减少风扇运转的噪音。

原理介绍

通过将树莓派的一个GPIO连接到三极管的基极,这样就可以通过这个GPIO控制风扇的开关了,再通过python脚本,检测树莓派CPU温度,当温度过高时开启风扇,过低就关闭风扇。

连接原理图

三极管的三个管脚分别为发射极、基极和集电极,我使用的时D8550,其封装图为:

三极管D8550和树莓派的连接如下图。

原理图如下图。

温度控制风扇python脚本

树莓派的15号引脚连接到了三极管的基极(编号参照:树莓派GPIO编号),当温度过高时,GPIO引脚输出低电平,可以开启风扇。python程序为:

#!/usr/bin/python2
#coding:utf8
 
#自动风扇控制程序,使用wiringPi的gpio命令来操作GPIO

import commands,time

#控制风扇的GPIO
FAN_GPIO = 15

commands.getoutput('sudo gpio mode '+str(FAN_GPIO)+' OUTPUT')

while True:
     # 获取CPU温度
    tmpFile = open( '/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp' )
    cpu_temp_raw = tmpFile.read()
    tmpFile.close()
    cpu_temp = round(float(cpu_temp_raw)/1000, 1)
    print cpu_temp
 
    #如果温度大于48`C,就启动风扇
    if cpu_temp >= 48.0 :
        commands.getoutput('sudo gpio write '+str(FAN_GPIO)+' 0')
    #如果温度小于40`C,就关闭风扇
    if cpu_temp <= 40.0 :
        commands.getoutput('sudo gpio write '+str(FAN_GPIO)+' 1')
    
    time.sleep(10)


保存后,运行程序,当温度高于48度就开启风扇降温,温度降到40度以下时关闭风扇,这样可以防止风扇在临界点往复。

效果图

完成后的效果图如下。

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