树莓派根据CPU温度控制风扇起停

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树莓派是什么？

是一个mini版的PC，麻雀虽小，五脏俱全，信用卡大小一般的版子，网口，USB口，基本功能一个都不少。而价格只要200块钱左右。

为什么要散热

树莓派可以24小时开着，耗电非常少。然而还是会发热的，70度以上就会触发它过热关机了，尤其是夏天快到了，很容易就把树莓派给烧了。
记得有一个夏天，我把树莓派放在屋里，上面运行了一个git服务器，等我晚上回来的时候，一股烧焦的味道就飘了过来。从那以后树莓派的散热我一定会优先考虑。

方法1： 散热片

散热片，淘宝上的价格通常在5元以下，散热片基本可以解决绝大部分的散热问题。通常购买树莓派的时候，店主也会赠送。

方法2： 散热风扇（三极管方案）

考虑到更恶劣的情况下，还需要再加一个风扇。风扇通常有两种，直径2cm和直径4cm的。实际使用时发现2cm的风量实在是太小，最后直接换了4cm的大口径风扇。
风扇开着有点吵，而且开的时间太久了的话，风扇还容易坏掉。所以研究了一下，弄出来一个根据CPU温度自动控制风扇起停的方案。

树莓派的GPIO口输出电流很低，无法带动风扇，所以还需要一个三极管来放大电流。
我用的型号是S9012PNP，价格差不多是3分钱一个。

原理图大概这个样子

三极管的E接正极（右上角第二个），B接GPIO口（建议用21号口，最右下方，比较好找），C接风扇的负极（右上角第三个）。B口建议再加上一个1K的电阻，防止三极管过热。

温度传感器是CPU内置的，通过读取系统的
/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp文件就可以获取到温度。用Python代码就是

def cpu_temp():
    with open("/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp", 'r') as f:
        return float(f.read())/1000

而GPIO口的电压高低可以通过python的RPi.GPIO库来控制。比如想设置IO-21号口为高电平，代码是

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(21, GPIO.OUT)
GPIO.output(21, GPIO.HIGH)

整合起来的代码如下

import sys
import time
try:
    import RPi.GPIO as GPIO
except RuntimeError:
    print("Error importing RPi.GPIO! This is probably because you need superuser privileges. You can achieve this by using 'sudo' to run your script")


def cpu_temp():
    with open("/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp", 'r') as f:
        return float(f.read())/1000


def main():
    channel = 18
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
    GPIO.setwarnings(False)

    # close air fan first
    GPIO.setup(channel, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
    is_close = True
    while True:
        temp = cpu_temp()
        if is_close:
            if temp > 45.0:
                print time.ctime(), temp, 'open air fan'
                GPIO.output(channel, GPIO.HIGH)
                is_close = False
        else:
            if temp < 38.0:
                print time.ctime(), temp, 'close air fan'
                GPIO.output(channel, GPIO.LOW)
                is_close = True

        time.sleep(2.0)
        print time.ctime(), temp


if __name__ == '__main__':
    main()

代码中使用了双区间，从而避免了温度变化时，风扇状态的频繁变化。
实际的布线图，则是多加了一个二极灯（主要是为了方便看），面包版直接贴到外壳的侧面。

方法3：风扇（继电器）

最近发现用继电器也很方便，简单了画了一个连线图

继电器实在淘宝上买的，才5块钱，挺便宜的，当时买的时候还包邮。附上购买链接，仅供参考

最后的效果图

大功告成。

当风扇转的时候，二极灯也跟着亮起来。
之后真的就可以整夜整夜的开着树莓派，而不用担心过热的问题了。每当树莓派CPU高速运转的时候，风扇就会转起来，其他时候，风扇就会安静下来。用手感觉一下CPU的温度，凉凉的，非常好。