本文介绍使用Shell脚本在树莓派上启用软件PWM控制风扇转速。
最新版本下载地址https://github.com/zhangminghao1989/RaspberryPi_CPU_PWM
硬件需求
- 树莓派（这里用的3代B）
- 5V小风扇
- NPN三极管，我用的s8050
- 面包板加杜邦线，或者用电烙铁
硬件接法：
先把电扇直接接到树莓派上测试一下哪根线是+极，然后把风扇+极直接接在树莓派的5V上，-极接在三极管集电极Collector。
（从三极管平的那面看）
三极管发射极Emitter接树莓派GND，基极Base接树莓派Pin12#(GPIO18)(GPIO_GEN1)，资料表明只有这个针脚可以启用软件pwm，其他针脚我也没有试过。
软件需求
安装GPIO驱动，这里使用C语言编写的wiringPi，安装步骤看这里。
在按照上面的方法连接好风扇以后，风扇是不会转的，此时可以先手动控制风扇测试一下，在终端中输入以下命令开启风扇
gpio mode 1 pwm
gpio pwm 1 1023
正常情况下风扇应该会开始全速运转。
可以使用gpio readall命令查看针脚信息，针脚模式应该显示ALT5，见下图。
设置风扇自动调速：
新建一个cpu_fan.sh文件，输入以下内容
#!/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 $pwm
#每5秒钟检查一次温度
sleep 5
#输出日志，不需要的可注释掉
echo "`date` temp=$tmp pwm=$pwm status=$status" >> /var/log/cpu-fan/cpu-fan.log
done
最新版本下载地址https://github.com/zhangminghao1989/RaspberryPi_CPU_PWM
配置日志自动管理：
新建/etc/logrotate.d/cpu-fan文件，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
}
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
设置开机自动运行
在/etc/rc.local文件中添加以下内容
su -c /home/xbian/cpu_fan.sh xbian
我这里装的是xbian的系统，所以用户名是xbian，如果用的是官方rasbian系统，用户名就是pi。
这里需要注意的是，如果使用root用户开机运行脚本，会发生bug，脚本不会发生作用。另外还需要关闭lirc服务，否则会导致cpu占用率100%。
如果开机完成后手动运行脚本则没有任何问题，目前尚不知道bug产生的具体原因，上述问题可能都跟gpio驱动有关系。