python 读取风扇转速

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如何使用 Python 读取风扇转速

在现代计算机中，风扇转速是监控电脑散热和整体性能的重要指标。本文将指导你如何使用 Python 来读取风扇的转速。我们将使用常见的硬件接口，比如 I2C 或者 PWM，结合相应的库来实现这一目标。

整体流程

以下是实现过程的步骤概览：

步骤	描述
1	安装必要的库
2	了解风扇转速的接口（PWM或I2C）
3	编写代码读取风扇转速
4	处理和可视化数据（生成饼状图）

步骤详解

1. 安装必要的库

首先，我们需要确保安装了一些必要的库。一般来说，我们会用到如下库：

RPi.GPIO：用于 GPIO 引脚控制（如果使用 Raspberry Pi）。
smbus：用于通过 I2C 接口与风扇通信。
matplotlib：用于生成可视化图表。

你可以通过以下命令安装所需库：

pip install RPi.GPIO smbus matplotlib

2. 了解风扇转速的接口

在读取风扇转速之前，你需要确认你所使用的风扇的接口类型。通常有以下两种接口：

PWM接口：通常用于控制风扇的转速通过调整电压。
I2C接口：这种接口通常用于获取风扇的状态和转速。

这里我们以 PWM 接口为例。

3. 编写代码读取风扇转速

以下是读取风扇转速的代码示例：

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# 使用 BCM 编号模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# 定义风扇转速信号引脚（假设连接在GPIO18）
FAN_PIN = 18

# 设置引脚为输入
GPIO.setup(FAN_PIN, GPIO.IN)

# 变量用于存储转速数据
fan_speed = 0

def pulse_callback(channel):
    global fan_speed
    start_time = time.time()
    
    # 等待高电平变为低电平
    while GPIO.input(FAN_PIN) == 1:
        pass
    pulse_duration = time.time() - start_time
    
    # 计算转速（转每分钟，即 RPM）
    fan_speed = int(60 / pulse_duration)

# 添加中断
GPIO.add_event_detect(FAN_PIN, GPIO.RISING, callback=pulse_callback)

try:
    while True:
        print(f"风扇转速: {fan_speed} RPM")
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    pass
finally:
    # 清理 GPIO 设置
    GPIO.cleanup()

代码注释:

import RPi.GPIO as GPIO: 导入 GPIO 库用于引脚控制。
GPIO.setmode(GPIO.BCM): 设置引脚编号方式为 BCM。
GPIO.setup(FAN_PIN, GPIO.IN): 设置风扇引脚为输入模式。
pulse_callback(channel): 定义函数来处理风扇转速信号并计算转速。
GPIO.add_event_detect(FAN_PIN, GPIO.RISING, callback=pulse_callback): 添加中断，当 GPIO 引脚收到上升沿信号时，调用 pulse_callback 函数。
在 try 中不断输出风扇转速，直到键盘中断。

4. 数据可视化

我们可以使用 matplotlib 来生成饼状图，帮助我们更直观地看到风扇转速的分布情况。以下是生成饼状图的示例代码：

import matplotlib.pyplot as plt

# 风扇转速数据
labels = ['低速', '中速', '高速']
sizes = [30, 50, 20]  # 不同转速比例示例

# 绘制饼状图
plt.figure(figsize=(6, 6))
plt.pie(sizes, labels=labels, autopct='%1.1f%%', startangle=90)
plt.axis('equal')  # 确保饼状图为圆形
plt.title("风扇转速分布")
plt.show()

代码注释: