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#!/usr/bin/env python3
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# Example 5 Servo PWM Controled Heat Dissipation Mechanism for Raspberry Pi
#
# Copyright (c) 2021-2023 Wataru KUNINO https://bokunimo.net/
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#
# 実行方法(例)：
# pi@raspberrypi:~/gpiozero/examples $ ./example5_servo.py
#
# 最新版：
# https://bokunimo.net/git/gpiozero/blob/master/examples/example5_servo.py
#
# 参考文献：
# https://bokunimo.net/git/raspifan/blob/master/ex08_emission.py
# https://gpiozero.readthedocs.io/
#
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# ラズベリー・パイのCPU温度が60℃を超えたときに Tower Pro製 マイクロ・サーボ
# SG90を制御し、ケースの上蓋を開いて排熱します。
# インターネット・ブラウザから、CPU温度の確認と、上蓋の開閉制御を行うことも
# 可能です。
# インターネット・ブラウザ等から http://127.0.0.1:8080/ にアクセスして下さい。
# 他のPCのインターネットブラウザからラズベリーパイのIPアドレスを指定して、
# 「http://192.168.XX.XX:8080/」のようにアクセスすることも出来ます。
# 終了するには[Ctrl]キーを押しながら[C]を押してください。
port = 14 # GPIO ポート番号=14 (8番ピン)
pwm_min = 0.0005 # -90°のときのPWM幅(秒)
pwm_max = 0.0024 # +90°のときのPWM幅(秒)
cover_closed_deg = 60 # ケースが閉じているときの角度
cover_opened_deg = 0 # ケースが開いているときの角度
cover_status = 1 # ケース状態の閉=0、開=1
cover_deg = [cover_closed_deg,cover_opened_deg] # ケースの各状態の角度
temp_emit_on = 60 # 放熱をON(ケース開)する温度
temp_emit_off = 55 # 放熱をOFF(ケース閉)する温度
filename = '/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp' # 温度値が書かれたファイル
from wsgiref.simple_server import make_server # HTTPサーバ用モジュールの取得
from gpiozero import AngularServo # AngularServo モジュールの取得
from time import sleep # スリープ実行モジュールの取得
import threading # スレッド管理を組み込む
def coverCtrl(cover): # ケース上蓋を開閉制御する関数
global port, pwm_min, pwm_max, cover_status # 各値を取得
if cover != cover_status: # カバーの状態変化あり
deg = cover_deg[cover] # サーボの角度を代入
servo.angle = deg # 指示値に応じたPWMをサーボに出力
sleep(0.5) # 回転の完了待ち
servo.detach() # 制御の停止
#del servo # サーボの停止
cover_status = cover # 状態値を更新する
def getTemp(): # CPUの温度値を取得する関数
fp = open(filename) # CPU温度ファイルを開く
temp = round(float(fp.read()) / 1000,1) # ファイルを読み込み1000で除算
fp.close() # ファイルを閉じる
print('CPU Temperature =', temp) # CPU温度を表示する
return temp # CPU温度値を返却する
def barChart(name, val, max, color='green'): # 棒グラフHTMLを作成する関数
html = '<tr><td>' + name + '</td>\n' # 棒グラフ名を表示
html +='<td align="right">'+str(val)+'</td>\n' # 変数valの値を表示
i = round(200 * val / max) # 棒グラフの長さを計算
if val >= max * 0.75: # 75％以上のとき
color = 'red' # 棒グラフの色を赤に
if val > max: # 最大値(100％)を超えた時
i = 200 # グラフ長を200ポイントに
html += '<td><div style="background-color:' + color
html += '; width:' + str(i) + 'px"> </div></td>\n'
return html # HTMLデータを返却
def wsgi_app(environ, start_response): # HTTPアクセス受信時の処理
if environ.get('PATH_INFO') != '/': # パスがルート以外のとき
start_response('404 Not Found',[]) # 404エラー設定
return ['404 Not Found\r\n'.encode()] # 応答メッセージ(404)を返却
global cover_status # cover_statusの取得(Thread用)
query = environ.get('QUERY_STRING') # 変数queryにHTTPクエリを代入
sp = query.find('=') # 変数query内の「=」を探す
if sp >= 0 and sp + 1 < len(query) and query[sp+1:].isdigit(): # 有効範囲内
val = int(query[sp+1:]) # 取得値を変数valへ
val %= 2 # 2の剰余を代入
coverCtrl(val) # サーボを動かす
temp = getTemp() # 温度を取得
html = '<html>\n<head>\n' # HTMLコンテンツを作成
html += '<meta http-equiv="refresh" content="10;URL=/">\n' # 自動更新
html += '</head>\n<body>\n' # 以下はHTML本文
html += '<table border=1>\n' # 作表を開始
html += '<tr><th>項目</th><th width=50>値</th>' # 「項目」「値」を表示
html += '<th width=200>グラフ</th>\n' # 「グラフ」を表示
html += barChart('CPU温度(℃)', temp, 80) # 温度値を棒グラフ化
html += barChart('ケース状態', cover_status, 1)
html += '</tr>\n</table>\n' # 作表の終了
html += 'ケース制御 <a href="/?=0">閉じる</a> <a href="/?=1">開く</a>'
html += '</body>\n</html>\n' # htmlの終了
start_response('200 OK', [('Content-type', 'text/html; charset=utf-8')])
return [html.encode('utf-8')] # 応答メッセージを返却
def httpd(): # HTTPサーバ用スレッド
htserv = make_server('', 8080, wsgi_app) # HTTPサーバ実体化
print('HTTP port', 8080) # ポート番号を表示
try: # 例外処理の監視
htserv.serve_forever() # HTTPサーバを起動
except KeyboardInterrupt as e: # キー割り込み発生時
raise e # キー割り込み例外を発生
servo=AngularServo(port,min_pulse_width=pwm_min,max_pulse_width=pwm_max)
coverCtrl(0) # カバーを閉じる
thread = threading.Thread(target=httpd, daemon=True) # httpdの実体化
thread.start() # httpdの起動
while thread.is_alive: # 永久ループ
sleep(30) # 30秒間の待ち時間処理
temp = getTemp() # 温度値を取得
if temp >= temp_emit_on: # 放出温度に達した
coverCtrl(1) # カバーを開く
if temp <= temp_emit_off: # 放出停止温度以下
coverCtrl(0) # カバーを閉じる
'''
動作の一例：
pi@raspberrypi:~ $ cd␣~/gpiozero/examples⏎
pi@raspberrypi:~/gpiozero/examples $ ./example5_servo.py
/usr/lib/python3/dist-packages/gpiozero/output_devices.py:1509: PWMSoftwareFallback: To reduce servo jitter, use the pigpio pin factory.See https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/api_output.html#servo for more info
warnings.warn(PWMSoftwareFallback(
HTTP port 8080
CPU Temperature = 48.5
127.0.0.1 - - [28/Dec/2023 09:16:17] "GET / HTTP/1.1" 200 513
CPU Temperature = 48.5
127.0.0.1 - - [28/Dec/2023 09:16:26] "GET /?=1 HTTP/1.1" 200 513
CPU Temperature = 48.0
CPU Temperature = 47.4
'''