使用Bash脚本控制Raspberry Pi冷却风扇

在之前的一篇文章中，我在 Raspberry Pi 单板计算机的上下文中对 Bash 脚本的世界做了一个非常简短的介绍。这是一个非常强大的工具，能够执行批处理文件重命名、决策等管理任务。虽然此脚本接口适用于任何 Linux 系统，但 Raspberry Pi 的 GPIO 引脚使其功能更加强大，允许它直接控制物理设备，例如 LED，甚至可以通过晶体管间接控制电机和其他更高电流的设备。

碰巧的是，Raspberry Pi 没有任何类型的主动甚至被动冷却解决方案，而且很常见的是简单地将风扇连接到其 5V 电源上以始终运行。这似乎工作正常，但是当我注意到运行我的 3D 打印机（在佛罗里达州炎热的车库中）的 Pi 过热时，一直运行它似乎有点傻。毕竟，树莓派一直在通电，但当我打印某些东西时，它实际上是在非常间歇的基础上使用的。

（ GitHub 上提供的脚本和 PCB 设计）

为了使风扇功能也间歇性地运行，我使用了上面显示的 bash 脚本，设置为每分钟通过 cron 运行一次。触发时，它使用vcgencmd measure_temp获取 Raspberry Pi 处理器的温度。然后，它使用 if/then/else 语句比较此温度，以使用gpio -g write 3 1行打开风扇或使用gpio -g write 3 0关闭风扇。它不是响应速度最快的解决方案，每分钟只能打开或关闭一次，但它比我迄今为止在程序方面看到的任何其他东西都要简单得多。

为了直接为风扇本身供电，我通过 Pi 的一个 5v 引脚使用了一个 2N2222 NPN 晶体管。在这里，GPIO 引脚 3 被馈送到晶体管的基极，允许电流流过风扇，然后通过晶体管的集电极和发射极，最后到地。在 GPIO 和基极之间使用一个电阻器来限制电流输出。我还在设计中添加了一个反激二极管，以解决风扇关闭时的电压尖峰问题，尽管它是可选的，并且实际上并未在我当前的设置中使用。

一个简单的PCB

（显示的是 1K，但实际使用的是 500 欧姆电阻）

如果使用冷却风扇和大型散热器组件还不够大（一个小的无源铝冷却器可能就可以了），我决定制作一个 PCB 来容纳晶体管、电阻器和二极管。该设计由 KiCad制作，由OSH Park制造。它看起来不错，而且效果很好，而且 PCB 比我预期的要小得多。在这种特殊情况下，每批 3 个不到一美元，如果您可以等待一两个星期来尝试，我肯定会推荐这种东西。

下面的视频显示了一切都已实现，包括对软件设置的评论。该视频介绍了如何在 PCB 或面包板上使用组件和热缩管实现晶体管/风扇设计。这是一个有趣的项目，作为额外的奖励，风扇组件上有一个 RGB 灯，当它实际运行时，它会以多彩的方式告诉你。

Bash 的部分强大功能以及通常使用 Raspberry Pi 的外壳，是您可以远程登录并通过 SSH 做任何您需要做的事情。为了提供帮助，我在这篇文章中写了一个关于这样做的一些更好点的指南。如果您在 Pi 之旅中相对较新，或者到目前为止您可能错过了一两种技术，这可能会很有帮助！

审核编辑：郭婷