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2015年05月の記事は以下のとおりです。

FANをGPIOでON/OFFする

FANを取り付けたが動作はFANの電源コネクタを12Vバッテリに手動接続することで行っている(当然ながら停止も電源コネクタを外すことで行うことになる)

またFAN単体では無音に近いがケース取り付け状態では無音ではないため24時間駆動は行っていない(騒音対策は未実施)

そこでGPIOの使い方を確認する意味もありGPIOでデジタル出力方法は判っているのでソフト的に制御してみようと考えた

先にFANのドライブ確認、FETを使った簡単なスイッチ回路をブレッドボード上に展開

1

  • GPIOのデジタル出力で10mAは流せると考え3.3Vなので330Ω以上 → R1は1KΩにした
  • R2は1KΩ~10KΩ位 → 10KΩにする
  • FANは12V 0.05A仕様だったのでFETを100mAを十分に流せる2N7000にする → 確認して問題なし

2

準備したFANはPC用で回転数が判る3P端子だったので、回転数の確認のため試しに出力をオシロで見てみる

回転数ピンはオープンコレクタらしいので3.3Vを100KΩ直列でプルアップ

3

あんまり綺麗な波形でない、このオシロの限界?

周波数も計測したがどうも正常とは思えない値が出ていた(今回は追及しない)

 

今のところ確認的な物なので回路は空中配線とする

4

 

GPIOはGP1を使用し、以下で動作を確認

# echo 7 > /sys/class/gpio/export
# ls /sys/class/gpio/
export  gpio7_pg1  gpiochip1  unexport
# echo out > /sys/class/gpio/gpio7_pg1/direction
# cat /sys/class/gpio/gpio7_pg1/value
0
# echo 1 > /sys/class/gpio/gpio7_pg1/value (ON)
# echo 0 > /sys/class/gpio/gpio7_pg1/value (OFF)

上記コマンドの説明

GP1はPIN番号7となる(以下)

7を「/sys/class/gpio/export」に出力すると「/sys/class/gpio/」で入出力スペシャルファイルが判る

PINに対して入出力の指定を行い(Read only なら in)操作する

メンテ用記述)GP1には黒色の線が接続されている

gpio_defination_large.png

制御ソフトは後日予定

FANを取り付けてみた

5月だというのに暑い日が続き、気温25℃前後でのCPUとHDDの温度を見てみると

before_CPU-week

before_sda-week

このままでも問題ないと思われるが外気25℃で+40℃を超えてるため夏場は50℃を超えることになることが見込まれる

やはりFANは必要になるだろうということで試行的に付けてみることにした

まずはケースの再加工を実施、先の改造もあるのでそれらを含めた再加工を行う

悩んだ結果、CPUモードとHDDの上下位置を変更(HDDを上に)した

1

下側をGPIOアクセス用に加工

2

前面にFAN(40mm)を設置

3

FANの方向は外から内部とした(外出しにすると穴を調整するのが大変だったから)

しばらくFANを直接12V駆動して温度状態を監視してみることにする

(追加)

after_CPU-day

after_sda-day

0時前に温度が落ちている時の外気温は25℃

18時に温度が落ち手居る時の外気温は28℃

温度が落ちている時(落ちだした時に)FANを始動(現状はMAX回転)

外気温+5℃程度になる能力であることが判る

GPIOメモ

サーバの信頼性アップのため以下の機能を組み込むことを考えている

  • 冷却ファン
  • USPのバッテリー稼動時のシャットダウン対応
  • 外部温度の計測

実装にはセンサ類の制御が必要で、GPIOを使えばデジタル出力とADCが扱えれば可能

しかし(情報を収集しているのだが)ADCの使い方が不明

既にサーバは運用しているためGPIOの実験を行うのも無理があるので、外付けとしてAVRで製作することも考えることとした(AVRとの通信はシリアルを使う)

以下は情報メモ

http://linux-sunxi.org/Cubieboard/ExpansionPorts

https://abhinavgupta2812.wordpress.com/2013/08/27/configuring-the-gpio-and-uart-on-the-cubieboard/

https://likeaferrari.wordpress.com/2013/12/02/simple-gpio-example-with-cubieboard2/

http://homeduino.blogspot.jp/2014/05/cubieboard-lubuntu-open-uart.html

http://docs.cubieboard.org/tutorials/common/how_to_use_the_uart

(追加)

シリアルの使い方も試行してみないと判らないので、まずはGPIOを扱い易いようケースを改造することにした

CPUとHDD温度状況

稼動10日後、CPUとHDD温度測定状況(週間分)

CPU-week

sda-week

気温のグラフも欲しいが現状はなし、5月上旬なのに最高気温25℃あたりだった

現在は冷却FANなど可動部品は使っていないので無音である(HDDは止まっているような静かさ)

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