Smart Fan HAT – Nejlepší řešení chlazení pro Raspberry Pi

Must-have řešení pro všechny nečekané situace.

Raspberry Pi 4 spatřilo světlo světa na základě potřeby zvýšit výpočetní výkon, který však přišel za určitou cenu. Pi 4 může odebírat až 3 ampéry, což znamená, že musí odvést 15 wattů energie. Chlazení počítače Raspberry Pi je tedy nutností. K dispozici je mnoho možností, od nejjednoduššího pasivního chladiče přes propracované ventilátory až po netradiční nápad s vodním chlazením.

Řešení jsou různá, ale mají společného jmenovatele: do rozšiřujícího headeru GPIO je téměř nemožné zapojit přídavný modul.

Nejelegantnější, nejkompaktnější a nejlevnější řešení chlazení pro počítač Raspberry Pi

Chytrý ventilátor je kompatibilní s Raspberry Pi. Jeho vlastní 32bitový procesor přijímá příkazy z Raspberry Pi prostřednictvím sběrnice I2C. Napájecí zdroj převádí 5 V poskytovaných počítačem Raspberry Pi na 12 V, což zajišťuje přesné řízení otáček. Pomocí pulzně šířkové modulace pracuje ventilátor tak, aby udržoval konstantní teplotu procesoru Raspberry Pi.

Chytrý ventilátor zachovává všechny piny GPIO, což umožňuje naskládat na Raspberry Pi libovolný počet modulů. Pokud má další přídavný modul odvádět energii, lze do zásobníku přidat sekundární ventilátor Smart Fan.

Montáž na lištu Din-rail

V případě robustních průmyslových aplikací lze Smart Fan nainstalovat na lištu DIN-Rail i s dalšími přídavnými kartami.

Propojka úrovně zásobníku

Na každý počítač Raspberry Pi lze nainstalovat dva ventilátory Smart Fans. Předpokládá se, že ve stohu je ještě jedna karta, která vyžaduje chlazení. Na spodní straně Smart Fan je jumper, který je třeba nainstalovat na druhý ventilátor, aby Raspberry Pi rozlišilo dvě adresy I2C.

Chytrý ventilátor lze ovládat z libovolného programu pomocí jednoduchých funkcí: příkazového řádku nebo Pythonu. Rozhraní Node-Red umožňuje nastavovat a sledovat teplotu Raspberry přímo z prohlížeče. Software umí udržovat historii naměřené teploty v souboru protokolu, který lze zobrazit v aplikaci Excel. Příklad naleznete ZDE.

Řízení otáček ventilátoru

Protože je inteligentní ventilátor podřízen rozhraní I2C, musí dostávat od Raspberry Pi říkat, co má dělat. K ovládání otáček ventilátoru jsou k dispozici funkce příkazového řádku a Pythonu. Raspberry Pi musí sledovat teplotu procesoru a podle toho řídit otáčky ventilátoru. Ukázkový program pro smyčku PID lze stáhnout ze serveru GitHub. V případě poruchy, pokud teplota překročí bezpečnou mez, se musí Raspberry Pi vypnout, aby nedošlo k vyhoření.

Testování softwaru

Chytrý ventilátor má LED diodu řízenou procesorem. Při zapnutí napájení procesor aktivuje ventilátor na 1 sekundu, aby se uživatel mohl ujistit, že je systém funkční. LED dioda na desce zobrazuje stav ventilátoru. Když je ventilátor vypnutý, LED bliká 1krát za sekundu. Když je ventilátor zapnutý, bliká kontrolka LED 2 až 10krát za sekundu, úměrně rychlosti otáčení ventilátoru.

Připojte kartu SMART-FAN k počítači Raspberry Pi a zapněte systém. Povolte komunikaci I2C na Raspberry Pi pomocí raspi-config. Nainstalujte software Smart Fan z webu github.com:

• ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/SmartFan-rpi.git
• ~$ cd /home/pi/SmartFan-rpi
• ~/SmartFan-rpi$ sudo make install
• ~/SmartFan-rpi$ fan Program odpoví seznamem dostupných příkazů.

Vzhledem k tomu, že ventilátor lze nainstalovat buď na horní, nebo na spodní část karty, je dodáván v rozloženém stavu. Pokud plánujete používat Smart Fan k chlazení počítače Raspberry Pi, doporučujeme jej nainstalovat na spodní stranu. Chcete-li chladit jakoukoli jinou přídavnou desku, nainstalujte jej na horní stranu. Veškerý montážní hardware potřebný pro instalaci ventilátoru je součástí balení.

Vlastnosti

• ventilátor 40 x 40 x 10 mm s průtokem vzduchu 6 CFM
• 12 V zdroj pro přesnou regulaci otáček ventilátoru
• PWM regulátor kontroluje udržení konstantní teploty Pi
• odebírá méně než 100 mA energie
• plně stohovatelný, umožňuje přidání dalších desek k Raspberry Pi
• používá pouze rozhraní I2C, ponechává volné využití všech pinů GPIO
• mimořádně tichý a účinný

Podpora

• Příkazový řádek
• Knihovna Python
• Příklad Pythonu
• Uzel Node-RED
• Open Source Hardware Schematic

Obsah balení

• 1x chytrý ventilátor – HAT
• 1x ventilátor 40 x 40 x 10 mm + montážní šrouby
• 1x sada montážního příslušenství