라즈베리파이4B 온도에 따라 쿨링팬 작동 코딩

수성컴전자방입니다. 오늘은 Raspberry Pi 4 Model B에 쿨링팬을 장착하고 CPU 온도가 높아지면 팬이 작동하도록 하는 Python 코드를 짜 보겠습니다. 팬은 Raspberry Pi 4 Case Fan을 사용하겠습니다.

1. 쿨링팬 장착

회로도
빨간색 선은 저항을 거쳐서 5V power에 연결하고, 검은색 선은 Ground에, 파란색 선은 GPIO 14에 연결합니다.

실사 회로
저는 브레드보드를 사용했습니다. 위의 사진에는 전선이 많고 팬 외의 다른 부품들도 있어서 회로도를 보시는 것이 편할 것입니다.

2. sudo apt install python3-lgpio

sudo apt install python3-lgpio 명령을 실행하여 Python3와 lgpio 라이브러리를 설치합니다.

3. fanAuto.py

파일 경로와 파일명은 본인이 편한 것으로 하면 됩니다.

import lgpio
from subprocess import check_output
from re import findall
import time

#라즈베리파이의 온도를 산출하는 함수
def get_temp() -> float:
    temp_o = check_output(["vcgencmd","measure_temp"]).decode() #vcgencmd measure_temp
    temp: float = float(findall(r"\d+\.\d+", temp_o)[0]) #temp_o에서 온도(d.d)만 추출하여 temp에 저장
    return(temp)

try:
    tempOn: float = 60 #팬을 작동시킬 기준 온도
    threshold: float = 10 #팬을 돌리기 시작하면 tempOn보다 얼마나 더 온도를 내릴 것인가?
    controlPin: int = 14 #팬이 연결된 GPIO 핀 번호
    pinState: bool = False #True일 때 팬 작동, False일 때 팬 미작동
    h = lgpio.gpiochip_open(0)
    lgpio.gpio_claim_output(h, controlPin)
    while True:
        temp: float = get_temp()
        if ((temp >= tempOn) and (not pinState)) or ((temp < tempOn - threshold) and pinState):
            pinState = not pinState
            lgpio.gpio_write(h, controlPin, pinState)
        print(time.strftime("%Y.%m.%d. %H:%M:%S ") + str(temp) + "˚C " + str(pinState))
        time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:
    print("Exit pressed Ctrl+C")
    lgpio.gpiochip_close(h)
finally:
    print("End of program")

[Line 1]
import lgpio
GPIO를 조작하기 위해 lgpio를 import합니다.

[Line 21~23]
(ⅰ) temp>=tempOn이고 pinState==False (팬을 작동시켜야 하는 온도에 도달한 상태)
또는
(ⅱ) temp<tempOn-threshold이고 pinState==True (작동 중인 팬을 꺼도 되는 상태)
이면 22행에서 pinState를 반대로 바꾸고 23행에서 GPIO 핀(controlPin 변수)에 pinState를 적용합니다.

제가 일일이 설명하지 않은 나머지는 코드와 주석 보시면 이해하실 수 있을 것 같습니다.

4. fanScript.sh

fanAuto.py를 실행하기 위한 셸 스크립트를 만듭니다.

#!/bin/bash
python3 <파일이 있는 경로>/fanAuto.py
exit 0

[Line 2]
python3 <파일이 있는 경로>/fanAuto.py
예) python3 /home/sooseongcom/fan/fanAuto.py

참고로 이 스크립트는 root 권한(sudo)으로 실행해야 작동합니다.

5. 부팅 시 자동 실행(/etc/systemd/system/fan.service)

5.1. cd /etc/systemd/system 명령을 실행하여 /etc/systemd/system 경로로 이동합니다.
5.2. sudo touch fan.service 명령을 실행하여 fan.service를 생성합니다.
5.3. sudo chown 사용자계정명 fan.service 명령을 실행하여 fan.service 소유자를 변경합니다.

5.4. fan.service를 아래와 같이 작성합니다.

[Unit]
Description=Fan Auto Script
After=network.target

[Service]
ExecStart=/home/sooseongcom/fan/fanScript.sh
Restart=on-failure
RestartSec=60
User=root
StandardOutput=file:/home/sooseongcom/fan/fanScript.log
StandardError=file:/home/sooseongcom/fan/fanScript_error.log

[Install]
WantedBy=multi-user.target

파일 경로 및 파일명은 모두 예시입니다.

[Line 2 Description]
임의로 설명을 작성합니다.

[Line 3 After]
After=network.target After는 어떤 작업 이후에 자동 실행할 것인지 정합니다. 우리는 network.target 실행 후 자동 실행하도록 하겠습니다.

[Line 5 Service]
[Service]
fan.service 파일이므로 [Service] 섹션이 있어야 합니다.

[Line 6 ExecStart]
ExecStart=<파일이 있는 경로>/fanScript.sh

[Line 7 Restart]
Restart=on-success이면 Unit 프로세스가 exit==0일 때 그 서비스를 재시작합니다.
Restart=on-failure이면 Unit 프로세스가 exit!=0일 때 그 서비스를 재시작합니다.

[Line 8 RestartSec]
서비스 재시작 전 그 서비스를 몇 초 sleep할지 정합니다.

[Line 9 User]
User=root으로 설정하여 root 권한으로 실행하게 합니다.

[Line 10 StandardOutput]
StandardOutput=file:<파일이 있는 경로>/fanScript.log
로그 파일을 저장할 경로를 지정합니다. 이때 경로 앞에 file:을 붙여야 합니다.

[Line 11 StandardError]
StandardError=file:<파일이 있는 경로>/fanScript_error.log
에러 시 로그 파일을 저장할 경로를 지정합니다. 이때 경로 앞에 file:을 붙여야 합니다.

5.5. 이제 라즈베리파이를 재부팅하면 fanAuto.py가 자동으로 실행되며 특정 온도가 되면 팬이 작동됩니다.

5.6. <파일이 있는 경로>/fanScript.log를 보면 fanAuto.py의 출력 결과(예제 24행 참고)를 확인할 수 있습니다.

6. 글 마무리

제 글을 읽어 주셔서 감사합니다. 다음에 만나요!

7. 참고 자료

1) codingDNA. 2022. “[Python] 현재시간 출력 및 포맷팅 방법 (time, datetime library)”, Coding DNA. (2025. 02. 15. 방문). https://bio-info.tistory.com/118
2) markyang92. 2021. “systemd service”, markyang92.log. (2025. 02. 15. 방문). https://velog.io/@markyang92/systemd-timer
3) kimdragon. 2022. “[리눅스] systemd란? systemd unit파일 작성 방법”, kim.dragon. (2025. 02. 15. 방문). https://kim-dragon.tistory.com/202
4) NineKY. 2023. “Systemd 서비스 생성 시, 지정한 경로에 로그가 저장 안 될 때”, 사이트명. (2025. 02. 15. 방문). https://coinz.tistory.com/633
5) resolver101 외 2명. 2018. “systemd “status=203/EXEC” error when creating new service”, StackExchange. (2025. 02. 15. 방문). https://unix.stackexchange.com/questions/472950/systemd-status-203-exec-error-when-creating-new-service
6) 낙낙이. 2020. “우분투 18.04 (리눅스) 부팅 시 자동 파이썬 실행”, 낙낙이 기술 블로그. (2025. 02. 15. 방문). https://naknaklee.github.io/etc/2020/07/19/linux-auto-start/
7) latch. 2025. “Ubuntu 자동실행 스크립트 만들기”, memorybank. (2025. 02. 15. 방문). https://flipflop.tistory.com/8
8) 규남. 2025. “우분투 18.04, 20.04 자동실행, 서비스등록”, 규나미의 블로그. (2025. 02. 15. 방문). https://nasanx2001.tistory.com/entry/우분투-1804-자동실행-서비스등록
9) jjosephliu외 2명. 2021. “Ubuntu Server not listening to config.txt overclocking”, Raspberry Pi. (2025. 02. 15. 방문). https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=313735
10) 코스모스. 2021. “뜨거워진 라즈베리파이 CPU 온도, 파이썬으로 쿨링팬 자동 제어”, 사소한 시선(視線). (2025. 02. 15. 방문). https://blog.naver.com/jcosmoss/222549963664
11) Sean Hammond 외 3명. 2018. “How to fix “SyntaxWarning: invalid escape sequence” in Python?”, stackoverflow. (2025. 02. 15. 방문). https://stackoverflow.com/questions/52335970/how-to-fix-syntaxwarning-invalid-escape-sequence-in-python
12) Bugwhale. 2020. “라즈베리파이 라즈비안 GPU, CPU 온도 확인(RaspberryPi temperature)”, Bugwhale World. (2025. 02. 15. 방문). https://bugwhale.tistory.com/entry/raspberrypi-raspbian-monitor-temperature
13) no name. n. d. “04 모든 문자열 패턴 찾기 (findall)”, 위키독스. (2025. 02. 15. 방문). https://wikidocs.net/80570
14) Ubuntu. n. d. “How to use Raspberry Pi GPIO pins with Ubuntu”, Ubuntu Tutorials. (2025. 02. 15. 방문). https://ubuntu.com/tutorials/gpio-on-raspberry-pi
15) Raspberry Pi. n. d. “GPIO and the 40-pin header”, Raspberry Pi Documentation. (2025. 02. 15. 방문). https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html#gpio

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