Indicador d’aturada de Raspberry Pi: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

És un circuit molt senzill per mostrar l’estat operatiu de raspberry pi (en endavant, RPI).

Potser és útil quan executeu RPI com sense cap (sense monitor).

De vegades, em preocupa el moment adequat per apagar-se completament després d’apagar l’RPI.

Per tant, aquest circuit es fa per notificar el moment adequat per apagar-lo.

A més, pot mostrar-vos els RPI en execució sense cap fent alguna cosa … almenys fer parpellejar el LED bicolor.

(Introducció al circuit)

Aquest circuit es basa en un vibrador LED molt comú anomenat parpelleig LED.

Basat en el parpelleig de LED, afegiré la següent característica per fer que l’indicador d’aturada RPI (en endavant, com a INDICADOR).

- Utilització d'un optoacoblador per a la interfície amb RPI (perquè vull aïllar completament aquest circuit amb RPI pel que fa a la font d'alimentació. En realitat tinc mala experiència cremant RPI amb cablejat)

- L'adaptador d'alimentació USB tipus B s'utilitza per a aquest circuit; es connecta amb un carregador de telèfon manual que està molt disponible i subministra exactament 5 V

Suposo que l’ús de fonts d’energia externes pot minimitzar els problemes (per exemple, posar a terra amb RPI, connectar erròniament l’alta tensió a GPIO) i menys RPI.

Tot i que aquest circuit és bastant senzill, tinc previst desenvolupar-ne de més complexos més endavant, que treguin un corrent força important de GPIO.

Pas 1: esquemes

Es tracta d’esquemes del circuit INDICATOR.

És possible que observeu un circuit de parpelleig LED molt popular i inclòs als esquemes INDICATOR.

Perquè INDICATOR funcioni correctament, s'hauria d'incloure la configuració següent a "/boot/config.txt".

dtoverlay = gpio-poweroff, active_low, gpiopin = 24

Aquesta configuració del sistema operatiu RPI fa que el pin 24 de GPIO passi al nivell alt quan s’inicia RPI i després baixi quan s’hagi finalitzat l’aturada.

Per tant, podeu apagar RPI de manera segura quan el parpelleig del LED bicolor s'atura i s'apaga.

La imatge superior mostra un parpelleig LED bicolor amb l’arrencada de RPI.

Fins ara explico una visió general del circuit INDICATOR i el propòsit d’ús.

Comencem a fer això.

Pas 2: Preparació de peces

Com que tinc força transistors PNP al meu inventari, principalment els transistors PNP s’utilitzen per fabricar INDICADOR.

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

Optoacoblador: PC817 (Panasonic)

Condensadors: 22uF 20V x 2

Resistències: 220ohm x 3 (limitació de corrent), 2,2K (control de commutació de BD140) x 1, 100K (que defineix la velocitat de parpelleig del LED), 4,7K (inversió d’entrada de senyal RPI)

- LED bicolor x 1 (es requereix un tipus de càtode comú)

Taula universal de mida de forat de 25 (W) per 15 (H) (Podeu tallar qualsevol mida de tauler universal per adaptar-la al circuit INDICADOR)

- Filferro de llauna (en detallaré un exemple a la "Part 2: fer dibuixos de PCB" per utilitzar aquesta part)

- Micro-sortida USB tipus B

- Cable (cable de cable únic vermell i blau)

Qualsevol carregador de telèfon manual d'entrada de 220V i sortida de 5V (connector USB tipus B)

Cap de pin (5 pins)

No s’utilitzen components exòtics per a INDICATOR i potser totes les peces es poden comprar fàcilment a qualsevol botiga electrònica d’Internet excepte filferro de llauna.

Feia molt de temps que havia comprat aquest producte de Farnell (potser més de 10 anys)

No estic segur que encara estigui disponible per fer comandes.

Però no us preocupeu, podeu utilitzar qualsevol cable de mida SWG de 24 que condueixi el corrent com a substitució.

O simplement podeu utilitzar un cable únic comú sense utilitzar filferro de llauna.

El microinterruptor USB tipus B s’utilitza per connectar el carregador de telèfon manual com a font d’energia.

Abans de començar a fer INDICATOR, explicaré l’esquema d’interfície entre RPI i INDICATOR mitjançant optoacoblador.

Quan RPI s'inicia, la sortida de GPIO 24 es converteix en ALTA mitjançant la configuració config.txt.

A causa de la configuració del circuit d’inversió del senyal amb el terminal de sortida de l’optoacoblador i la resistència de 4,7 K, el senyal d’entrada de l’INDICADOR es torna BAIX.

Com que el senyal d’entrada és BAIX (el voltatge d’entrada s’acosta a 0V), el transistor PNP BD140 està conduint (engegat).

Quan el transistor PNP s’encén, el circuit de parpelleig LED (que és la càrrega del transistor) comença a funcionar.

Pas 3: Fer dibuix de PCB

Com s’explica l’esquema de funcionament d’INDICATOR, comencem a fer el circuit.

Abans de soldar alguna cosa en un tauler universal, és útil preparar el següent tipus de dibuix de PCB per minimitzar els errors.

Estic fent servir el power point per localitzar cada peça a la placa universal i fer patrons de cablejat entre les peces amb filferro d’estany, tal com es mostra al dibuix de la PCB anterior.

El filferro d'estany esmentat anteriorment s'utilitza per fer patrons de filferro de PCB representats com a línies rosades, blaves i vermelles al dibuix.

Però, com he esmentat, només podeu utilitzar un cable de cable simple per connectar tots els components tal com es mostra a la imatge següent.

Però, com podeu veure, sembla una mica lleig i acurat connectar cada component per evitar errors. (Utilització de capçal de pin en lloc de micro-breakout USB tipus B)

Es recomana utilitzar filferro de llauna perquè la sortida tingui un aspecte una mica refinat i fàcil de corregir els errors durant la soldadura.

D'ACORD! Tot està a punt i comencem a fer-ho.

Pas 4: soldar

Només explicaré els passos importants entre tots els passos de soldadura.

Consulteu altres publicacions a les pàgines web instructibles sobre els conceptes bàsics de soldadura.

El micro breakout USB tipus B es pot muntar a la placa universal mitjançant un cap de 5 pins.

Cada part s'inserirà al tauler universal a la ubicació tal com es mostra al dibuix del PCB.

Tingueu cura de la disposició dels pins del PC817 mentre soldeu l'optoacoblador.

Per cablejar cada component, de vegades es necessita utilitzar filferro de llauna per interconnectar dues parts situades a una llarga distància entre si a la PCB.

Quan mireu acuradament el patró de cablejat entre el col·lector de BD140 i l'emissor del transistor 2N3906 a la part inferior del PCB, línia taronja connectada amb línia rosa.

També una línia taronja travessada per una línia rosa que connecta entre la resistència de 2,2 K i la base del BD140.

En realitat, el segment de filferro petit en forma de "U" és de color taronja, tal com es mostra a la imatge següent.

I el patró de línies de color rosa llarg entre els transistors es connecta mitjançant filferro de llauna de forma recta.

Com el filferro de llauna en forma de "U" inserit al PCB, no toca la línia rosa de 2,2K a la base del transistor BD140.

Altres línies roses llargues estan connectades amb filferro de dents rectes.

De la mateixa manera, la resta de components es poden interconectar entre si.

El PCB completat per soldar es mostra a la imatge següent.

Com a última fase, s’hauria de connectar el LED bicolor al PCB completat.

Per a la part superior del LED orientada cap a la part frontal, s’utilitza un petit fragment de PCB tal com es mostra a la imatge següent.

El petit fragment de PCB que connecta el LED bicolor es solda de forma perpendicular (90 graus) amb el PCB principal.

Pas 5: Interfície de l'indicador amb RPI

Quan s'hagi soldat, el circuit INDICATOR s'hauria de connectar amb RPI.

També s'ha d'afegir la configuració del sistema operatiu RPI al fitxer "/boot/config.txt".

Els pins GPIO 24 (18) i Ground (20) estan connectats amb RPI com es mostra a la imatge següent.

Com que només es connecta la interfície optoacoblador, són necessàries dues unitats d'alimentació.

L'adaptador d'alimentació blanc que es mostra a la imatge superior és un carregador de telèfon manual que subministra 5V.

El negre que es mostra a la part dreta és una font d’alimentació RPI de 5V / 3A.

Per configurar GPIO 24 per activar INDICATOR, s’ha d’incloure la configuració següent a /boot/config.txt tal com es mostra a la imatge següent.

Pas 6: funcionament de l'INDICADOR

Quan el cablejat s'hagi acabat i la configuració s'hagi completat, simplement reinicieu RPI amb l'ordre "sudo reboot now".

Llavors INDICATOR comença a parpellejar durant l’arrencada.

Suposo que potser GPIO 24 s'està activant al nivell d'execució 1, ja que la sessió de massilla encara no mostra l'indicador d'inici de sessió mentre s'inicia el parpelleig.

Quan tot està bé, podeu veure que el LED bicolor parpelleja mentre s’executa RPI.

Per descomptat, el parpelleig s’aturarà quan comenceu l’aturada, com ara l’ús de l’ordre “sudo shutdown –h 0”.

En parar parpellejant, podeu apagar el RPI de manera segura.

Gaudeix de …