Wskaźnik wyłączenia Raspberry Pi: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Jest to bardzo prosty obwód do pokazywania stanu operacyjnego raspberry pi (dalej jako RPI).

Może przydaje się, gdy używasz RPI jako headless (bez monitora).

Czasami martwię się, kiedy jest właściwy czas na całkowite wyłączenie po wyłączeniu RPI.

Dlatego ten obwód ma powiadamiać o właściwym czasie wyłączenia.

Może również pokazać, że bezgłowy RPI robi coś … przynajmniej sprawi, że dwukolorowa dioda LED zacznie migać.

(Wprowadzenie do obwodu)

Układ ten zbudowany jest w oparciu o bardzo popularny multiwibrator LED tzw. migacz LED.

W oparciu o migacz LED dodaję następującą funkcję, aby utworzyć wskaźnik wyłączenia RPI (dalej jako WSKAŹNIK).

- Używanie transoptora do interfejsu z RPI (ponieważ chcę całkowicie odizolować ten obwód od RPI pod względem zasilania. Właściwie mam złe doświadczenia z wypalaniem RPI z okablowaniem)

- Zasilacz USB typu B jest używany do tego obwodu, który łączy się ze zwykłą ładowarką do telefonu, która jest wysoce dostępna i dostarcza dokładnie 5V

Przypuszczam, że użycie zewnętrznego źródła zasilania może zminimalizować problemy (np. uziemienie z RPI, pomyłkowe podłączenie wysokiego napięcia do GPIO) i mniej obciążające RPI.

Chociaż ten obwód jest dość prosty, planuję później opracować bardziej złożone, które pobierają dość znaczny prąd z GPIO.

Krok 1: Schematy

To jest schemat obwodu INDICATOR.

Można zauważyć, że bardzo popularny i podstawowy obwód migacza LED jest dołączony do schematu INDICATOR.

Aby WSKAŹNIK działał poprawnie, poniższa konfiguracja powinna być dołączona do „/boot/config.txt”.

dtoverlay=gpio-wyłączone, aktywne_niskie, gpiopin=24

Ta konfiguracja systemu operacyjnego RPI powoduje, że pin 24 GPIO przechodzi na wysoki poziom po uruchomieniu RPI, a następnie przechodzi na niski poziom po zakończeniu zamykania.

Dlatego możesz bezpiecznie wyłączyć RPI, gdy miganie dwukolorowej diody LED zostanie zatrzymane i wyłączone.

Zdjęcie powyżej pokazuje dwukolorowe miganie diody LED podczas uruchamiania RPI.

Do tej pory wyjaśniam przegląd układu INDICATOR i cel jego użycia.

Zacznijmy to robić.

Krok 2: Przygotowanie części

Ponieważ posiadam w swoim ekwipunku sporo tranzystorów PNP, do wykonania INDICATORA używane są głównie tranzystory PNP.

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

- Łącznik optyczny: PC817 (Panasonic)

- Kondensatory: 22uF 20V x 2

- Rezystory: 220ohm x 3 (ograniczenie prądu), 2,2K (sterowanie przełączaniem BD140) x 1, 100K (określenie szybkości migania diody LED), 4,7K (wejście sygnału odwracającego RPI)

- Dwukolorowa dioda LED x 1 (wymagany wspólny typ katody)

- Płytka uniwersalna o wymiarach 25(W) na 15(H) otworów (można wyciąć dowolny rozmiar płytki uniwersalnej, aby pasowała do układu INDICATOR)

- Drut cynowy (przykładowo szczegóły w „Części 2: tworzenie rysunku PCB” do wykorzystania tej części)

- micro USB typu B break-out

- Kabel (czerwony i niebieski wspólny kabel jednożyłowy)

- Dowolna ładowarka ręczna z wejściem 220V i wyjściem 5V (złącze USB typu B)

- Głowica szpilki (5 szpilek)

Do WSKAŹNIKA nie są używane żadne egzotyczne elementy i być może wszystkie części można łatwo kupić w dowolnym sklepie internetowym, z wyjątkiem drutu cynowego.

Kupiłem ten od Farnell dawno temu (może ponad 10 lat)

Nie jestem pewien, czy nadal można go zamawiać.

Ale nie martw się, możesz użyć dowolnego drutu o rozmiarze 24 SWG, który przewodzi prąd jako zamiennik.

Lub po prostu możesz użyć zwykłego pojedynczego drutu bez użycia drutu cynowego.

USB typu B micro break-out służy do podłączenia ładowarki telefonu jako źródła zasilania.

Zanim zacznę tworzyć WSKAŹNIK, wyjaśnię schemat interfejsu między RPI a WSKAŹNIKIEM za pomocą transoptora.

Po uruchomieniu RPI wyjście GPIO 24 staje się WYSOKIE przez ustawienie config.txt.

Ze względu na konfigurację obwodu odwracającego sygnał z zaciskiem wyjściowym transoptora i rezystorem 4,7K, sygnał wejściowy WSKAŹNIKA staje się NISKI.

Ponieważ sygnał wejściowy jest LOW (napięcie wejściowe zbliża się do 0V), tranzystor BD140 PNP przewodzi (włączony).

Po włączeniu tranzystora PNP zaczyna działać obwód migacza LED (który jest obciążeniem dla tranzystora).

Krok 3: Tworzenie rysunku PCB

Po wyjaśnieniu schematu działania WSKAŹNIKA zacznijmy tworzyć obwód.

Przed wlutowaniem czegoś na płytkę uniwersalną, przygotowanie poniższego rysunku PCB jest pomocne, aby zminimalizować pomyłkę.

Używam punktu zasilania, aby zlokalizować każdą część na płycie uniwersalnej i wykonuję wzory okablowania między częściami za pomocą drutu cynowego, jak pokazano na powyższym rysunku PCB.

Wspomniany wyżej drut cynowy służy do tworzenia wzorów drutów PCB przedstawionych na rysunku jako różowe, niebieskie i czerwone linie.

Ale jak wspomniałem, do połączenia wszystkich komponentów można użyć tylko zwykłego kabla jednożyłowego, jak pokazano na poniższym obrazku.

Ale jak widać, podłączenie każdego komponentu wydaje się trochę brzydkie i ostrożne, aby uniknąć błędów. (Korzystanie z główki szpilki zamiast micro break-out USB typu B)

Zalecam stosowanie drutu cynowego, aby wydruki miały nieco wyrafinowany wygląd i były łatwe do korygowania błędów podczas lutowania.

OK! Wszystko gotowe i zacznijmy robić.

Krok 4: Lutowanie

Wśród wszystkich kroków lutowania wyjaśnię tylko ważne kroki.

Proszę odnieść się do innych wpisów na stronach Instruktażowych dotyczących podstaw lutowania.

Micro break-out USB typu B można zamontować na płytce uniwersalnej za pomocą 5-pinowej głowicy.

Każdą część należy umieścić na płycie uniwersalnej w miejscu pokazanym na rysunku PCB.

Proszę uważać na układ pinów PC817 podczas lutowania transoptora.

Do okablowania każdego komponentu czasami wymagane jest użycie drutu cynowego do połączenia dwóch części znajdujących się w dużej odległości od siebie na płytce drukowanej.

Gdy przyjrzymy się uważnie schematowi połączeń pomiędzy kolektorem BD140 a emiterem tranzystora 2N3906 na spodzie płytki, pomarańczowa linia połączona z różową linią.

Również pomarańczowa linia przecięta różową linią łączącą rezystor 2.2K z podstawą BD140.

Właściwie mały segment drutu palcowego w kształcie litery „U” to linia w kolorze pomarańczowym, jak pokazano na poniższym rysunku.

Długa różowa linia między tranzystorami jest połączona za pomocą prostego drutu cynowego.

Ponieważ drut cynowy w kształcie litery „U” włożony na płytkę drukowaną, nie styka się z różową linią od 2,2K do bazy tranzystora BD140.

Inne długie różowe linie są połączone prostym drutem ząbkowym.

Podobnie wszystkie inne komponenty mogą być ze sobą połączone.

Gotową lutowaną płytkę drukowaną pokazano na poniższym obrazku.

Jako ostatni etap należy podłączyć dwukolorową diodę LED do gotowej płytki drukowanej.

W przypadku górnej części diody LED skierowanej do przodu, zastosowano mały fragment PCB, jak pokazano na poniższym rysunku.

Niewielki fragment PCB do którego dołącza dwukolorowa dioda LED jest lutowany prostopadle (90 stopni) z główną płytką PCB.

Krok 5: WSKAŹNIK Połączenie z RPI

Po zakończeniu lutowania układ INDICATOR należy połączyć z RPI.

Należy również dodać konfigurację RPI OS w pliku „/boot/config.txt”.

Piny GPIO 24 (18) i uziemienia (20) są połączone z RPI, jak pokazano na poniższym obrazku.

Ponieważ podłączony jest tylko interfejs transoptora, potrzebne są dwa zasilacze.

Biały zasilacz pokazany na powyższym zdjęciu to zwykła ładowarka ręczna do telefonów zasilana napięciem 5V.

Czarny pokazany po prawej stronie to zasilacz 5V/3A RPI.

Aby skonfigurować GPIO 24 do aktywacji WSKAŹNIKA, należy dołączyć następującą konfigurację do /boot/config.txt, jak pokazano na poniższym obrazku.

Krok 6: WSKAŹNIK DZIAŁANIA

Po zakończeniu okablowania i zakończeniu konfiguracji, po prostu zrestartuj RPI za pomocą polecenia „sudo reboot now”.

Następnie INDICATOR zaczyna migać podczas uruchamiania.

Przypuszczam, że być może GPIO 24 aktywuje się na poziomie uruchamiania 1, ponieważ sesja putty nadal nie wyświetla monitu o logowanie, gdy miganie jest właśnie rozpoczęte.

Gdy wszystko jest w porządku, możesz zobaczyć migającą dwukolorową diodę LED podczas działania RPI.

Oczywiście miganie zostanie zatrzymane po rozpoczęciu zamykania, na przykład przy użyciu polecenia „sudo shutdown –h 0”.

Gdy miga stop, możesz bezpiecznie wyłączyć zasilanie RPI.

Cieszyć się….