Raspberry Pi 伪智能散热风扇控制脚本

我们知道树莓派4B在各大性能方面有较大提升的同时，其发热量同样也是惊人的，普通室温环境下，树莓派空载温度都可以稳定地维持在40+℃，所以通过加装一般的2pin散热风扇，以达到温控的目的。缺点就是风扇只要加电就会一直处于启动状态，不仅会长时间产生扰人的噪音，也会浪费多余的电能、缩短风扇电机寿命等问题。

因此，能够像普通个人计算机那样、根据当前CPU温度选择是否开启风扇散热的需求就产孕育而生了。该怎么实现呢？有没有现成的解决方案呢？想起刚刚入手树莓派4B、配置开发板初始环境（Raspberry pi os）的时候，在raspi-config工具中遇到的一个风扇控制功能：

在命令行中输入： sudo raspi-config ，随即进入了一个模拟图形配置界面

选择 Performance Options -> Fan -> Enable fan temperature control -> Pin -> Temperature 

设置过程很简单不是吗？看我一顿操作猛如虎，最初是直接将风扇接口接在pin6(GND)和pin8(GPIO)两个针脚上，按照如上步骤设置好散热风扇。加电开机，随便跑一个高算力脚本，期待风扇能够如期运行。。。后来通过查阅官方文档才知道GPIO接口提供的电压无法满足5v的负载需求，风扇自然是转不起来的，第一次尝试失败！

遇事不决就得面向浏览器学习，仅有一个散热风扇是无法实现温控启动功能，另外需要简单的电路支持，直接放图（手绘的原理图不好意思摆上台面）：

对于我这样很少接触硬件电路的小白来说，还算是比较简单的电路。花个亿点点时间应该可以仿一个出来。

需要的材料有：

1. s8050 NPN型三极管1个

2. 公对母杜邦线2根

3. 母对母杜邦线2根

4. 散热风扇1个

5. 透明胶带 绝缘胶布

参考资料 -> 三极管起到开关作用，风扇负载连接方式

https://zhidao.baidu.com/question/602167737.html

咚，花了亿点点时间，做出来了一个“工匠级艺术品”：

接线选色很迷惑我也是知道的，手头上材料并不是很充裕，有什么就用什么，根据示意图“施工”就对了（或者按照其他方式连接，异曲同工），最后在接到树莓派板子上，发射极跳线接在5v针脚，比如说pin4（5v）；基极跳线接在GPIO，比如说pin8（GPIO14）；风扇负极接地，比如说pin6（GND）。这个步骤需要小心行事，接错针脚可能会烧坏板子上的GPIO接口。

在命令行中输入 pinout ，查看树莓派的GPIO针脚布局。

电路布置完成后，接下来就是按照最开始的设置操作，利用现成工具开启温控风扇功能了，而且默认还是开机自启动，非常方便。

但这就结束了吗？如果我就是想学习如何使用树莓派GPIO硬件，亲自体验一下软件与硬件相结合的编程乐趣呢？虽然现成的工具确实能够达到我们的预期，也给我们的工作带来了极大的遍历，但学习这种事情不能马虎。所以，像我这样的小白，自己亲手实现一个Python脚本来实现温控风扇还是有可能的，说干就干。

参考文献：

1. https://shumeipai.nxez.com/2017/07/13/raspberry-pi-to-achieve-temperature-monitoring-and-control-fan-cooling.html

2. https://blog.csdn.net/aexus/article/details/106037040

花了亿点时间，写了一段简短的脚本代码，首先是需要使用到的工具库：

接着就是祖传的获取树莓派CPU当前温度代码片段

其实上面的代码片段，其实和我之前写的用于监测树莓派状态模块中，有关树莓派CPU温度获取方法基本上是一致的，所以导入我之前编写的监测模块直接调用也是可以的。对脚本的限制越少越好用，为了能够让脚本独立运行，索性就将代码片段整合在一个脚本中。感兴趣的朋友可以看一下这篇文章：

为了方便起见，我直接写了一个类来实现伪智能温控风扇代码，注释应该都清楚地解释了每个属性的作用。至于我为什么另外设置风扇状态属性，在某些条件下可以避免重复设置GPIO针脚状态，这取决于风扇控制代码的具体实现，但大部分实现都是八九不离十的：

重点部分来了，下面是风扇控制代码的具体实现，并不是特别复杂：

当上面的代码构建完成之后，就可以编写程序入口，将脚本单独地跑起来了：

默认情况下，风扇GPIO跳线接在了pin8（GPIO14）针脚，正极接在了pin4（5v）针脚，负极接地pin6（GND）针脚，整整齐齐地靠在一起。为了显示脚本的工作状态，我在上述代码中稍微添加了一些打印代码片段，效果如下：

风扇也按照预期设想实现了伪智能温控散热的功能。呼，突然自我感觉良好了起来！虽然看似有些舍近求远，但是在付出几根头发的代价之后，你也变强了不是吗？[doge]

脚本源代码我已经提交到了Gitee公开仓库中，有需要的朋友可以自取研究或调整

https://gitee.com/greaterunoob/raspberry-pi-monitor

文章或脚本中出现的各类疏漏、错误或者代码不规范的地方，欢迎各位大佬在评论区批评指正！如果有更为简便、高效的代码片段，也欢迎在评论区分享交流，相互学习。