【BIGTREETECH CB1】制作温控风扇和CPU负载指示灯

tagetage

【BIGTREETECH CB1】制作温控风扇和CPU负载指示灯 [复制链接]

 

BIGTREETECH CB1开发板的CPU在空闲的时候温度在58℃左右，CPU在高负荷时温度会快速上升，因此有必要安装散热片或风扇，开发板已经附带一个散热片我没有使用，我这里就制作一个CPU散热风扇加一个CPU负载指示灯。风扇功能是在CPU高于某个温度开启，低于某个温度关闭，三个LED指示CPU不同的负载率。
成品图：

散热风扇品牌：ADDA协禧
规格参数：
型号：AD0205MX-K50
类型：DC直流风扇
电压：DC5V
规格: 2506
尺寸：25*25*06 mm
转速：12000转
电流：0.13A
风压：4.70mmAq
风量：0.07CMM
轴承：双滚珠轴承
寿命：70000hr

CPU负载指示灯由绿色，黄色，红色三个发光二极管组成，指示CPU不同的负载率。
红黄绿灯亮---表示CPU负载过高，CPU(70%---100%)
黄绿灯亮-----表示CPU在正常负载区间，CPU(20%---70%)
绿灯亮-------表示CPU空闲，CPU(0%---20%)

硬件电路：
电路中使用了4个GPIO，分别控制3个LED和一路风扇，5V电压风扇转速太快，这里将风扇电压降到3.3V,风扇转速和噪音都有所降低，控制风扇的IO连接1K电阻后连接PNP三极管B级，三极管E级连接3.3V，三极管C级连接风扇正极，风扇负极连接GND，3个LED通过1K电阻后连到3.3V,4个GPIO都是低电平有效。
PIN21(gpio232)-----红色LED
PIN23(gpio230)-----黄色LED
PIN19(gpio231)-----绿色LED
PIN37(gpio79)------三极管B级

程序流程图：

程序功能：
程序使用Linux的Shell脚本语言，优点是简单易学，通用性强，在其他Linux开发板或树莓派上可以直接使用，缺点是执行速度较慢。
程序里设定CPU温度高于65℃开启风扇，CPU温度低于55℃关闭风扇。
CPU负载<20%绿灯亮，CPU负载在20%-70%绿黄灯亮，CPU负载>70%绿黄红灯亮。
程序每1秒轮询一次。

程序代码：1.sh 
#!/bin/bash
sudo chmod -R 777 /sys/class/gpio
#cd /sys/class/gpio

if [ ! -d "/sys/class/gpio/gpio232" ]; 
  then
    echo 232  > /sys/class/gpio/export
    sudo chmod -R 777 /sys/class/gpio/gpio232
fi
if [ ! -d "/sys/class/gpio/gpio230" ]; 
  then
    echo 230  > /sys/class/gpio/export
    sudo chmod -R 777 /sys/class/gpio/gpio230
fi
if [ ! -d "/sys/class/gpio/gpio231" ]; 
  then
    echo 231  > /sys/class/gpio/export
    sudo chmod -R 777 /sys/class/gpio/gpio231
fi
if [ ! -d "/sys/class/gpio/gpio79" ]; 
  then
    echo 79  > /sys/class/gpio/export
    sudo chmod -R 777 /sys/class/gpio/gpio79
fi

echo out > /sys/class/gpio/gpio232/direction

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio232/value
echo out > /sys/class/gpio/gpio230/direction

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio230/value
echo out > /sys/class/gpio/gpio231/direction

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio231/value
echo out > /sys/class/gpio/gpio79/direction

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio79/value
#--------------------  --------------------
declare -i cpu_temp=0
declare -i cpu_high=65
declare -i cpu_low=55

while [ ture ]
do
#---------------------------FAN-------------------------------
  temp1=`cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp | sed 's/...$//'`
  cpu_temp=$((temp1))
#  echo $cpu_temp
  if [ $cpu_temp -gt $cpu_high ];
    then
      echo 0 > /sys/class/gpio/gpio79/value
    elif [ $cpu_temp -lt $cpu_low ];
      then
        echo 1 > /sys/class/gpio/gpio79/value
  fi
#---------------------------LED-------------------------------
declare -i cpu_load=0
declare -i led_red=70
declare -i led_yellow=20
declare -i led_green=0
temp2=`top -b -n1 | grep 'Cpu(s)' | awk '{print $2 + $4}'`
temp2=$(printf "%.0f" $temp2)
cpu_load=$((temp2))
#echo $cpu_load
  if [ $cpu_load -gt $led_red ];
    then
      echo 0 > /sys/class/gpio/gpio232/value
      echo 0 > /sys/class/gpio/gpio230/value
      echo 0 > /sys/class/gpio/gpio231/value
    elif [ $cpu_load -lt $led_yellow ];
      then
        echo 1 > /sys/class/gpio/gpio232/value
        echo 1 > /sys/class/gpio/gpio230/value
        echo 0 > /sys/class/gpio/gpio231/value
      else
        echo 1 > /sys/class/gpio/gpio232/value
        echo 0 > /sys/class/gpio/gpio230/value
        echo 0 > /sys/class/gpio/gpio231/value
  fi
  sleep 1s
done
程序如果在Windows下编写，在传到Linux下运行时别忘记用dos2unix更改一下格式，否则语法报错。

测试方法：
这里测试用到一条命令
dd if=/dev/zero of=/dev/null &
这条指令是在后台运行dd命令,输出到/dev/null, 实际上仅仅占用CPU算力,没有IO操作。
执行1条此指令会使一个核心的CPU满载，因为此开发板的H616是四核心，也就是达到总的CPU占用率25%（黄灯亮），执行2条就会达到50%，执行3条就会达到75%（红灯亮）。当执行完3条dd指令后CPU温度也会快速上升，当CPU温度超过65℃就会开启风扇，风扇转一小会儿后，当CPU温度低于55℃风扇停止。
使用 pkill dd 命令杀死dd进程,观察LED灯的变化。

测试视频：
视频在24秒开启风扇，1分38秒关闭风扇。

测试

 

Jacktang

看效果风扇控制的开启和关闭精确度挺好

tagetage

Jacktang 发表于 2023-1-20 18:47 看效果风扇控制的开启和关闭精确度挺好

谢谢回复，是的，控制精度是挺好的。

lugl4313820

我这里就制作一个CPU散热风扇加一个CPU负载指示灯。风扇功能是在CPU高于某个温度开启，低于某个温度关闭，三个LED指示CPU不同的负载率。

非常好的教学帖！