Indikátor vypnutia Raspberry Pi: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Je to veľmi jednoduchý obvod na zobrazenie prevádzkového stavu malinového pi (ďalej len RPI).

Možno je to užitočné, keď používate RPI ako bezhlavý (bez monitora).

Niekedy mám obavy, či je vhodný čas na úplné vypnutie po vypnutí RPI.

Tento obvod je preto vytvorený tak, aby upozornil na správny čas vypnutia.

Tiež vám to môže ukázať bezhlavý beh RPI, ktorý niečo robí.. prinajmenšom nechajte dvojfarebné LED blikať.

(Úvod do obvodu)

Tento obvod je vyrobený na základe veľmi bežného multivibrátora LED, takzvaného LED blikača.

Na základe LED blikača pridávam nasledujúcu funkciu na vytvorenie indikátora vypnutia RPI (ďalej len INDIKÁTOR).

- Použitie optočlenu na prepojenie s RPI (Pretože chcem tento obvod úplne izolovať pomocou RPI z hľadiska napájania. V skutočnosti mám zlé skúsenosti s vypaľovaním RPI pomocou pevného zapojenia)

-Na tento obvod sa používa napájací adaptér USB typu B, ktorý sa pripája bežnou nabíjačkou k telefónu, ktorá je veľmi dostupná a napája presne 5 V

Predpokladám, že používanie externého zdroja energie môže minimalizovať problémy (napr. Uzemnenie pomocou RPI, omylom pripojiť vysoké napätie k GPIO) a menej zaťažovať RPI.

Aj keď je tento obvod celkom jednoduchý, plánujem neskôr vyvinúť zložitejšie, ktoré z GPIO čerpajú pomerne značný prúd.

Krok 1: Schémy

Toto je schéma obvodu INDIKÁTOR.

Môžete si všimnúť, že schémy INDIKÁTORA obsahujú veľmi obľúbený a základný obvod blikača LED.

Aby INDICATOR správne fungoval, mala by byť do súboru//boot/config.txt zahrnutá nasledujúca konfigurácia.

dtoverlay = gpio-poweroff, active_low, gpiopin = 24

Vďaka tejto konfigurácii operačného systému RPI GPIO pin 24 prejde na vysokú úroveň, keď sa RPI spustí, a potom sa vypne, keď je vypnutie dokončené.

Preto môžete RPI bezpečne vypnúť, keď blikanie dvojfarebných LED diód zastaví a vypnúť.

Na obrázku vyššie je dvojfarebné LED blikanie so spustením RPI.

Doteraz vysvetľujem prehľad obvodu INDIKÁTORA a účel použitia.

Začnime to robiť.

Krok 2: Príprava dielov

Pretože mám v inventári pomerne veľa tranzistorov PNP, na výrobu INDIKÁTORA sa používajú hlavne tranzistory PNP.

- PNP tranzistory: 2N3906 x 2, BD140 x 1

- Optočlen: PC817 (Panasonic)

- Kondenzátory: 22uF 20V x 2

- Rezistory: 220 ohmov x 3 (obmedzenie prúdu), 2,2K (ovládanie prepínania BD140) x 1, 100K (definujúca rýchlosť blikania LED), 4,7K (Invertujúci vstup signálu RPI)

- Dvojfarebná LED x 1 (vyžaduje sa bežný typ katódy)

- Univerzálna doska s priemerom 25 (Š) x 15 (V) (univerzálnu dosku môžete rezať ľubovoľne, aby sa zmestila do obvodu INDIKÁTORA)

- Cínový drôt (na použitie tejto časti uvediem príklad v časti „Časť 2: Kreslenie DPS“)

-Mikro vypínač USB typu B.

- Kábel (červený a modrý spoločný jednožilový kábel)

- Akákoľvek nabíjačka pre telefón a 220 V vstup a 5 V výstup (konektor USB typu B)

- Hlava kolíka (5 kolíkov)

Na INDIKÁTOR nie sú použité žiadne exotické súčiastky a možno všetky diely je možné ľahko kúpiť v akomkoľvek internetovom e-shope okrem cínového drôtu.

Kúpil som si tento od Farnell už dávno (možno viac ako 10 rokov)

Nie som si istý, či je ešte možné objednať.

Ale nebojte sa, ako náhradu môžete použiť akýkoľvek drôt veľkosti 24 SWG, ktorý vedie prúd.

Alebo jednoducho môžete použiť obyčajný jeden drôt bez použitia cínového drôtu.

Mikrospínač USB typu B slúži na pripojenie nabíjačky k telefónu ako zdroja energie.

Predtým, ako začneme vyrábať INDICATOR, vysvetlím schému rozhrania medzi RPI a INDICATOR cez optočlen.

Keď sa RPI spustí, výstup GPIO 24 sa stane VYSOKÝ podľa nastavenia config.txt.

Vzhľadom na konfiguráciu obvodu invertujúceho signál s výstupným terminálom optočlenu a odporom 4,7 K sa vstupný signál INDIKÁTORA stáva NÍZKY.

Keďže vstupný signál je NÍZKY (vstupné napätie sa blíži k 0 V), vedie (zapnutý) tranzistor BD140 PNP.

Keď je tranzistor PNP zapnutý, obvod LED blikača (čo je záťaž pre tranzistor) začne fungovať.

Krok 3: Vytvorenie kresby DPS

Keď je vysvetlená prevádzková schéma INDIKÁTORA, začnime vytvárať obvod.

Pred spájkovaním niečoho na univerzálnu dosku je príprava nasledujúceho výkresu DPS užitočná na minimalizáciu chýb.

Na nájdenie každej časti na univerzálnej doske používam výkonový bod a vytváram schémy zapojenia medzi časťami s cínovým drôtom, ako je to znázornené na výkrese PCB vyššie.

Vyššie uvedený cínový drôt sa používa na výrobu vzorov drôtov DPS znázornených na výkrese ako ružové, modré a červené čiary.

Ako som však spomenul, na pripojenie všetkých komponentov môžete použiť iba bežný jednožilový kábel, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Ale ako vidíte, zdá sa byť trochu škaredé a opatrné zapojiť každý komponent, aby ste predišli chybám. (Použitie pinovej hlavy namiesto mikrospínača USB typu B)

Odporúčam použiť cínový drôt, aby mal výstup trochu vylepšený vzhľad a ľahko opravoval chyby pri spájkovaní.

Dobre! Všetko je pripravené a môžeme začať.

Krok 4: Spájkovanie

Vysvetlím iba dôležité kroky medzi všetkými krokmi spájkovania.

Informácie o základoch spájkovania nájdete v iných príspevkoch na webových stránkach s pokynmi, ktoré je možné inštalovať.

Mikro vypínač USB typu B je možné namontovať na univerzálnu dosku pomocou 5-pinovej hlavy.

Každá časť sa vloží na univerzálnu dosku v mieste, ako je znázornené na výkrese DPS.

Pri spájkovaní optočlenu dávajte pozor na rozloženie pinov PC817.

Na zapojenie každého komponentu sa niekedy vyžaduje použitie cínového drôtu na prepojenie dvoch častí umiestnených na PCB vo veľkej vzdialenosti od seba.

Keď sa pozriete pozorne na vzor zapojenia medzi kolektorom BD140 a žiaričom tranzistora 2N3906 na spodnej strane dosky plošných spojov, oranžová čiara je spojená s ružovou.

Tiež oranžová čiara prechádzajú ružovou čiarou, ktorá spája odpor 2,2K so základňou BD140.

Segment malého hrotu v tvare písmena „U“je v skutočnosti oranžovou čiarou, ako je znázornené na obrázku nižšie.

A vzor dlhých ružových čiar medzi tranzistormi je spojený pomocou rovného plechu.

Keďže cínový drôt tvaru „U“vložený na dosku plošných spojov sa nedotýka ružovej čiary od 2,2 K do základne tranzistora BD140.

Ostatné dlhé ružové čiary sú spojené rovným drôtikom.

Rovnako tak všetky ostatné komponenty môžu byť navzájom prepojené.

Spájkované dokončené PCB je znázornené na obrázku nižšie.

Ako posledná fáza by mala byť dvojfarebná LED dióda pripojená k dokončenej doske plošných spojov.

Na hornú stranu LED smerujúcu k prednej strane sa používa malý fragment PCB, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Malý dvojfarebný LED pripevňujúci fragment PCB je spájkovaný kolmo (90 stupňov) s hlavným PCB.

Krok 5: Rozhranie indikátora s RPI

Po dokončení spájkovania by mal byť obvod INDIKÁTORA prepojený s RPI.

Tiež by mala byť do súboru „/boot/config.txt“pridaná konfigurácia operačného systému RPI.

Piny GPIO 24 (18) a Ground (20) sú prepojené s RPI, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Pretože je pripojené iba rozhranie optočlenu, sú potrebné dve napájacie jednotky.

Biely napájací adaptér zobrazený na obrázku vyššie je bežná nabíjačka pre telefón napájajúca 5 V.

Čierny na pravej strane je zdroj 5V / 3A RPI.

Na konfiguráciu GPIO 24 na aktiváciu INDIKÁTORA by malo byť do súboru /boot/config.txt zahrnuté nasledujúce nastavenie, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Krok 6: Prevádzka INDIKÁTORA

Keď je zapojenie dokončené a konfigurácia je dokončená, jednoducho reštartujte RPI príkazom „sudo reboot now“.

Potom INDICATOR začne počas zavádzania blikať.

Predpokladám, že sa možno GPIO 24 aktivuje na úrovni behu 1, pretože relácia tmelu stále nezobrazuje výzvu na prihlásenie, zatiaľ čo blikanie práve začalo.

Keď je všetko v poriadku, môžete vidieť dvojfarebné LED diódy, ktoré blikajú, keď beží RPI.

Blikanie sa samozrejme zastaví, keď spustíte vypnutie, napríklad pomocou príkazu „sudo shutdown –h 0“.

Keď blikanie prestane, môžete bezpečne vypnúť napájanie RPI.

Užite si to….