Raspberry Pi 4Bの格納ケースにCPU冷却ファンの穴あけ取付加工とファン制御のOS設定

夏場の熱対策として、Raspberry Pi 4Bの格納ケースのCPU直上に冷却ファンを取り付けてファン制御のOS設定を行った際の作業メモです。

目次

冷却ファンのケースへの取り付けとGPIOピン接続

穴開け加工

格納ケース(SmartiPi Touch Pro Small、SmartiPi Touch Proの寸法)には、Raspberry Pi 公式 7インチ液晶タッチスクリーンディスプレイ、Raspberry Pi 4B、ハイレゾ音源再生用のDACボードSB32+PRO DoPを実装しています。

このケースには背面左下(現在RCA端子を配置)に常時回転の直径30mmのケースファンが付属していましたが、今回、PWM制御できる「GeeekPi PWM制御ファン(40x40x10mm)」を格納ケース背面のCPUの直上に穴あけ加工して取り付けました。

付属ケースファン(左側) と 交換したPWM制御付きファン(右側)
付属ケースファン(左側) と 交換したPWM制御付きファン(右側)
CPU冷却ファンの通気穴(直径37mm)とネジ穴(直径3.2mm)
CPU冷却ファンの通気穴(直径37mm)とネジ穴(直径3.2mm)。HDMI延長ケーブル2本の通し穴(直径20mm)を加工
冷却ファンの3線(+5V(赤)、GND(黒)、PMW(青))を結線
冷却ファンの3線(+5V(赤)、GND(黒)、PMW(青))を結線

pinoutで確認してGPIOに接続

Raspberry Pi 4BのGPIO(40ピンコネクタ、J8)のレイアウトは、pinoutコマンドでも確認できます。
冷却FANのPMW線は、DACボードSB32+PRO DoPが使っていないGPIO25に接続しました。

+5VとGNDは、Raspberry Pi 公式 7インチ液晶タッチスクリーンディスプレイへの電源分岐線から給電しています。

冷却ファンケーブル接続先
+5V(赤)電源から分岐 +5V
GND(黒)電源から分岐 GND
PMW(青)GPIO25(22番ピン)
pinoutコマンドでピンレイアウトの確認
pinoutコマンドでピンレイアウトの確認

冷却ファンの制御設定

「Raspberry Pi OSの設定」メニューのファン温度のデフォルト設定は 80度です。SoCとして最大1.5GHz動作のCortex-A72クアッドコア BCM2711を搭載したRaspberry Pi 4BはCPU温度が85℃でCPUを保護するためにサーマルスロットリングが働いてクロック周波数を下げるので、夏場に向けて負荷状況を見ながら調整です。現在、冷却ファンの回転をオンにする温度を65度に設定しています。

Raspberry Pi OSのメニューで設定

Raspberry Pi OSはGPIOピンを制御することによりファンを制御できます。メニュー –> 設定 –> Raspberry Pi OSの設定 –> パフォーマンス画面のGUIで設定します。

ファン:GPIO上のファンによる温度コントルールを有効にします。
ファンGPIO:ファンが接続されているGPIOを設定します。デフォルトは14。
ファン温度:ファンの回転をオンにする温度をセ氏で指定します。デフォルトは 80度。
「Raspberry Pi OS」のファン設定画面
「Raspberry Pi OS」のファン設定画面

raspi-configで設定

raspi-configからも設定できます。

sudo raspi-config

raspi-configメニューの「Performance Options」 -> 「Fan」をクリックして GPIOとファンの回転をオンにする温度をセ氏で登録します。メニュー構成はraspi-configのバージョンで変わる場合があります。

4 Performance Options
「Performance Options」
P4 Fan
「 Fan」
よかったらシェアしてね!
  • URLをコピーしました!
目次