树莓派风扇：通过 PWM 控制转速，让你的树莓派保持凉爽

人工智能

2023-10-19 16:10:15

在电子设备领域，散热是一个至关重要但经常被忽视的方面。树莓派也不例外，尤其是在繁重的工作负载或高温环境下。过热会导致性能下降、系统不稳定甚至永久性损坏。因此，为树莓派配备适当的散热解决方案至关重要。

一种流行且有效的散热方法是使用风扇。风扇可以通过将热空气从设备中排出，帮助降低温度。然而，风扇的速度通常是固定的，这可能导致噪音和不必要的功耗。

为了更有效地控制风扇转速，可以使用脉宽调制 (PWM) 技术。PWM 是一种数字信号，它通过改变脉冲的宽度来调节设备的功率。通过将 PWM 信号应用于风扇，我们可以根据需要调整风扇的速度。

在本文中，我们将逐步介绍如何在树莓派上使用 PWM 控制风扇转速。我们将涵盖必要的硬件和软件，并提供详细的分步说明。

硬件要求：

树莓派
树莓派风扇
面包板
跳线

软件要求：

Raspbian 操作系统
WiringPi 库

步骤 1：安装 WiringPi 库

WiringPi 是一个 C 库，用于在树莓派上控制 GPIO 引脚。它提供了对 GPIO 引脚的低级访问，这对于 PWM 控制至关重要。要安装 WiringPi，请打开终端并输入以下命令：

sudo apt-get update
sudo apt-get install wiringpi

步骤 2：连接风扇

将风扇的正极引脚连接到面包板的正极轨，将负极引脚连接到面包板的负极轨。然后，将面包板的任一 GPIO 引脚连接到风扇的控制引脚。

步骤 3：确定 GPIO 引脚名称

要确定所用 GPIO 引脚的名称，请运行以下命令：

gpio readall

输出将显示所有 GPIO 引脚的当前状态及其相应的名称。

步骤 4：创建 PWM 程序

使用你喜欢的文本编辑器创建一个名为 pwm_fan.c 的新文件。将以下代码复制到文件中：

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    // 设置 GPIO 引脚为输出模式
    wiringPiSetup();
    pinMode(21, OUTPUT);

    // 设置 PWM 频率为 50Hz
    pwmSetMode(PWM_MODE_MS);
    pwmSetClock(50);
    pwmSetRange(1024);

    // 设置 PWM 占空比为 50%
    pwmWrite(21, 512);

    // 循环运行
    while (1) {
        // 每 1 秒改变占空比
        for (int i = 0; i <= 1024; i++) {
            pwmWrite(21, i);
            delay(10);
        }
        for (int i = 1024; i >= 0; i--) {
            pwmWrite(21, i);
            delay(10);
        }
    }

    return 0;
}