04. 树莓派风扇降噪

树莓派风扇降噪

　　一般树莓派的外置风扇直接将风扇接在树莓派5V的GPIO引脚上，风扇持续高速旋转，一是对风扇本身的寿命不太友好，二是风扇高速旋转时产生的噪音会有损舍友之间的感情。

　　让树莓派输出PWM信号，根据自身CPU的温度调整风扇的转速，减少噪音，可以在舍友不知情的情况下让电表偷偷的多跑几格

　　1. 首先查看树莓派引脚、gpio的分布情况

gpio readall

　　2. 如果你可以看到，请跳过步骤（3）~（6），如果你不能看到，是因为你系统自带的wiringpi版本太旧，查不了新机器的引脚信息。

　　3. 进入软件下载专用目录（树莓派分类，文章02中指导创建的），如果没有也可以找个你喜欢的地方创建个下载专用目录（为了后期文件管理方便）

cd /home/pi/software/

　　4. wiringpi安装（方式一）（执行以下命令后，返回步骤一查看引脚，如果还是看不到就用下面的方式二）

apt-get install wiringpi

　　5. wiringpi安装（方式二），下载最新的wiringpi（如果上条命令起作用就不用敲这个了）

wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb

sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb

　　方式二安装失败可以尝试：https://www.cnblogs.com/jiayezi/p/16891805.html

　　6. 安装完成后，执行步骤（1），就可以看到引脚信息

　　7. 硬件准备：5V小风扇，NPN三极管，10uF以上的电容，并按下面的电路连接起来。　

　　注：之所以不用PNP三极管是因为PNP三极管需要将基极的电平拉高才能截止。由于小风扇的工作电压是5V，集电极的电压也是5V，但GPIO输出的高电平是3.3V，3.3V接在基极上差不多只能让三极管工作在“放大”状态，不能完全的截止。

　　Pin12引脚对应位置：

　　8. 按上面的电路接好后，风扇是不会转的，此时可以手动控制风扇转动测试下

gpio mode 1 pwm
gpio pwm 1 1023

　　正常情况下风扇会全速地转起来

　　9. 在一个自己喜欢的位置新建一个cpu_fan.sh文件

vim /home/pi/cpu_fan.sh

　　10. 在文件中输入以下内容（参数可自行微调）

#!/bin/sh
#sleep 5
#设置运行状态文件
RUN=/var/run/cpu-fan.run
touch $RUN
chmod 777 $RUN
#设置风扇默认运行模式，0为关闭，1为全速，2为自动，运行过程中可以直接修改/var/run/cpu-fan.run文件来生效
echo "2" > $RUN
#设置开启风扇的最低温度
set_temp_min=35000
#设置关闭风扇温度比最低温度小1度    
shutdown_temp=`expr $set_temp_min - 1000`
#设置风扇全速运行的温度
set_temp_max=70000
#开机风扇全速运行
#默认的pwm值范围是0~1023
gpio mode 1 pwm
gpio pwm 1 1023
#初始化参数
fan=0

while true
do
#获取cpu温度
tmp=`cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp`
status=`cat $RUN`

#计算pwm值，从变量set_temp_min设置的温度开始开启风扇，最低转速50%
pwm=$((($tmp-$set_temp_min)*512/($set_temp_max-$set_temp_min)+511))

#设置pwm值上限
if [ $pwm -gt 1023 ] ;then
pwm=1023
fi
#小于设置温度关闭风扇
if [ $tmp -le $shutdown_temp ] ;then
pwm=0
fan=0
else

#第一次超过设置温度全速开启风扇，防止风扇不能启动
if [ $tmp -gt $set_temp_min ] && [ $fan -eq 0 ] ;then
gpio pwm 1 1023
fan=1
sleep 5
fi
fi

#检查run文件，为0时关闭风扇
if [ $status -eq 0 ] ;then
pwm=0
fan=0
else

#检查run文件，为1时持续开启风扇最高转速
if [ $status -eq 1 ] ;then
pwm=1023
fi
fi

gpio pwm 1 $pwm

#每5秒钟检查一次温度
sleep 5

#输出日志，需要的可注释掉取消注释“#”，长时间开启有损SD卡寿命
#echo "`date` temp=$tmp  pwm=$pwm status=$status" >> /var/log/cpu-fan/cpu-fan.log
done

　　11. 配置日志自动管理（如果上面的输出日志注释掉了可跳过步骤12~步骤14）

　　加“#”号就是注释掉的。

　　12. 新建cpu-fan文件

vim /etc/logrotate.d/cpu-fan

　　13. 在文件中输入以下内容

/var/log/cpu-fan/cpu-fan.log {
  su root
  rotate 7
  daily
  compress
  delaycompress
  missingok
  notifempty
  create 666 root root
}

　　14. 由于脚本运行在一般用户下，所以对日志文件的访问会产生权限问题，第一次运行的时候需要将/var/log/cpu-fan/cpu-fan.log文件的组和拥有者改为root，文件权限改为666。

mkdir /var/log/cpu-fan
chown root:root /var/log/cpu-fan
chmod 777 /var/log/cpu-fan
touch /var/log/cpu-fan/cpu-fan.log
chown root:root /var/log/cpu-fan/cpu-fan.log
chmod 666 /var/log/cpu-fan/cpu-fan.log

　　15. 设置开机自动运行：打开/etc/rc.local文件