Raspberry Pi OSでRaspberry Pi CM4のCPU冷却ファンの制御設定

河津桜も三分咲きになり日増しに暖かくなってきました。夏場の熱対策として、Raspberry Pi 4 Model Bの産業・組み込み用途向けモデル Raspberry Pi Compute Module 4(CM4)用の冷却ファン制御設定を行った際のメモです。

目次

冷却ファン付ヒートシンクの取り付けとGPIOピン接続

取付け

今回、CM4用のCPU冷却ファンとして「CM4用GeeekPi PWM Fan付(ZP-0112)」を取り付けました。CM4モジュールに接着シートを挟んで冷却ファン付ヒートシンクを固定します。

冷却FANはGPIOの4、6、8番ピンに接続
冷却FANはGPIOの4、6、8番ピンに接続。Raspberry Pi OSはPCIeスロットのNVMe M.2 SSDからブート

pinoutで確認してGPIOに接続

GPIO(40ピンコネクタ、J8 )のレイアウトをpinoutコマンドで確認できます。

pinout

4、6、8番ピンに接続します。

冷却ファン
ケーブル
GPIOピン
番号
+5V(赤)+5V4
GND(黒)GND6
PMW(青)GPIO148
pinout コマンドでCM4のピンレイアウトを確認
pinout コマンドでCM4のピンレイアウトを確認

冷却ファンの制御設定

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。chromiumブラウザでAmzon Prome Videoを2時間ほど視聴した際には2回、10秒ほど冷却ファンが回りました。室温は約23度でした。

「Raspberry Pi OSの設定」メニューのデフォルトのファン温度の設定は 80度です。CM4と同じSoC(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。 

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。
新しくなったコードネーム:bullseye版の「Raspberry Pi OS」の設定画面
新しくなったコードネーム:bullseye版の「Raspberry Pi OS」の設定画面

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「4 Performance Options」 -> 「P4 Fan」をクリックして GPIOピンとして14を、ファンの回転をオンにする温度をセ氏で登録します。

4 Performance Options
「4 Performance Options」
P4 Fan
「P4 Fan」
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