? 部落格連結：用 Node.js 給樹莓派寫了個控制檯 | Amber
大一的時候就買了很多樹莓派，因為那時候還啥也不會，就大部分時間放在角落裡吃灰。最近考古看到一篇外國老哥用樹莓配搭建 Hadoop 叢集的文章，就把樹莓派拿出來重新改造了一下，作為智慧家居中心使用。好在當初就是用 lego 搭的外殼，現在要翻修也很容易，已經搗鼓之後看起來就像下面那樣。為了能在 iOS 上用 HomeKit 控制家裡的幾個小米的智慧燈，我選擇了 HomeAssistant 作為智慧家居中心，但樹莓派的散熱就成了個問題。
雪乃坐鎮保佑不出 bug
本來買樹莓派的時候就帶了風扇，但都是直接插在樹莓派的供電介面上的，也就是說，3.3v 供電的 GPIO 引腳是沒法驅動 5v 工作電壓的風扇的，而且另一方面這小風扇非常吵，而且整天整晚的開著承軸受不了(已經掛了一個了)，所以我就去萬能的某寶買了一個建準的磁懸浮風扇，6cm 的風徑可以給兩個樹莓派同時散熱。事實證明磁懸浮風扇果然名不虛傳，風量大還真的一點聲音都沒有。但為了延長承軸壽命，還是要設計一套可以通過程式設計控制的風扇控制程式。
經過一番搜尋，我參考了這篇文章。上面已經說過了，3.3v 的 GPIO 是沒法直接給風扇供電的，所以我選擇了博文中的三極體方案，設計了這樣的電路：
線上的 CircuteLab 沒有
motor，用lamp將就一下吧
我和博文中一樣選擇了 S9012 的 PNP 型三極體，風扇正極與樹莓派 5v 引腳相連，負極與三極體發射極相連，三極體基極與你想要使用的 GPIO 引腳(比如我這裡就是 8 號引腳 (GPIO 14)) 相連，集電極接地即可。參考下面的樹莓派引腳圖：
⚠️ 注意
rpio的引腳編號和實際的gpio埠號不完全對應，下面會講到
接下來，通過 node.js 程式設計控制風扇自動停啟。使用 node.js 是為了下面和控制檯對接方便，示例程式碼如下：
const GPIO = require('rpio')
const PIN = 8 // 這裡的 8 號引腳對應 gpio 14，其餘請查閱 rpi gpio 手冊：https://pinout.xyz/
const TEMP_LOW = 38 // 低於 38 攝氏度則停止執行
const TEMP_HIGH = 42 // 高於 42 攝氏度則開啟風扇
const TEMP_FILE = '/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp'
/**
* 讀取樹莓派當前溫度
* return {Number} 當前溫度
*/
function cpuTemp () {
return parseFloat(require('fs').readFileSync(TEMP_FILE)) / 1000
}
setInterval(function () {
temp = cpuTemp()
console.log(`Current temp is ${temp}`)
if (isClose) {
if (temp > TEMP_HIGH) {
GPIO.write(PIN, GPIO.LOW)
console.log('Open air cooler')
isClose = false
}
} else {
if (temp < TEMP_LOW) {
GPIO.write(PIN, GPIO.HIGH)
console.log('Close air cooler')
isClose = true
}
}
}, 2000) // 每 2s 重新整理一次
複製程式碼對了，這裡有個坑忘了說。包括我參考的那篇部落格在內，大部分網路上的資料都是通過給介面高電平來開啟風扇的，但事實上這是以
NPN型三極體計算的結果，要使得PNP工作於放大狀態應該使發射結正偏而集電結反偏，如果GPIO引腳這時給高電平是沒法使三極體正常工作的，所以這裡給低電平才對。
為了驗證這個我還把塵封的模電書找了出來好好複習了一下。
用 Node 編寫控制檯後端還比較簡單，主要架構就是 express 做服務端，bootstrap materialize design + d3.js 做前端頁面，再通過 socket.io 作為 WebSocket 通訊就行了。雖然簡單但程式碼比較繁瑣，就不在這裡貼出來了，給幾個截圖意思一下：
性感風扇線上調戲
搭配 HomeAssistant 食用風味更佳
不過我不清楚是不是 d3.js 的鍋，反正現在效能不是很好，長時間執行後樹莓派倒是不燙了，電腦的 CPU 卻下不來了大霧，估計反覆操作 DOM效能開銷還是太大了，等明年再用 Vue 重構吧。