Δείκτης τερματισμού Raspberry Pi: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Είναι πολύ απλό κύκλωμα για την εμφάνιση της κατάστασης λειτουργίας του raspberry pi (στο εξής ως RPI).

Maybeσως είναι χρήσιμο όταν εκτελείτε RPI ως ακέφαλο (χωρίς οθόνη).

Μερικές φορές ανησυχώ πότε είναι η κατάλληλη στιγμή για πλήρη απενεργοποίηση μετά το κλείσιμο του RPI.

Επομένως, αυτό το κύκλωμα είναι κατασκευασμένο για να ειδοποιεί την κατάλληλη ώρα για απενεργοποίηση.

Επίσης, μπορεί να σας δείξει την ακέφαλη λειτουργία RPI που κάνει κάτι.. τουλάχιστον να αναβοσβήνει το δίχρωμο LED.

(Εισαγωγή κυκλώματος)

Αυτό το κύκλωμα είναι βασισμένο σε πολύ συνηθισμένο πολυ-δονητή LED που ονομάζεται αναβοσβήσιμο LED.

Με βάση το αναβοσβήσιμο LED, προσθέτω την ακόλουθη λειτουργία για να φτιάξω την ένδειξη απενεργοποίησης RPI (στο εξής ως ΔΕΙΚΤΗΣ).

- Χρήση opto-ζεύκτη για διασύνδεση με RPI (Επειδή θέλω να απομονώσω αυτό το κύκλωμα εντελώς με RPI όσον αφορά την παροχή ρεύματος. Στην πραγματικότητα έχω κακή εμπειρία στην καύση RPI με καλωδίωση)

-Χρησιμοποιείται προσαρμογέας τροφοδοσίας USB Type-B για αυτό το κύκλωμα συνδέεται με κοινό φορτιστή χειρός, ο οποίος είναι ιδιαίτερα διαθέσιμος και τροφοδοτεί ακριβώς 5V

Υποθέτω ότι η χρήση εξωτερικής πηγής ενέργειας μπορεί να ελαχιστοποιήσει τα προβλήματα (π.χ. γείωση με RPI, λανθασμένη σύνδεση υψηλής τάσης με GPIO) και λιγότερη επιβάρυνση RPI.

Αν και αυτό το κύκλωμα είναι αρκετά απλό, σχεδιάζω να αναπτύξω πιο πολύπλοκα αργότερα που αντλούν αρκετά σημαντικό ρεύμα από το GPIO.

Βήμα 1: Διαγράμματα

Αυτά είναι σχηματικά σχήματα του κυκλώματος ΕΝΔΕΙΚΤΗΣ.

Μπορεί να παρατηρήσετε πολύ δημοφιλή και το βασικό κύκλωμα αναλαμπής LED περιλαμβάνεται στα σχήματα ΕΝΔΕΙΞΗ.

Για να λειτουργήσει σωστά ο ΔΕΙΚΤΗΣ, θα πρέπει να συμπεριληφθεί η ακόλουθη διαμόρφωση στο "/boot/config.txt".

dtoverlay = gpio-poweroff, active_low, gpiopin = 24

Αυτή η διαμόρφωση του λειτουργικού συστήματος RPI καθιστά την καρφίτσα GPIO 24 σε υψηλό επίπεδο κατά την εκκίνηση του RPI και μετά χαμηλώνει όταν ολοκληρωθεί ο τερματισμός λειτουργίας.

Επομένως, μπορείτε να απενεργοποιήσετε με ασφάλεια τον RPI όταν σταματήσει να αναβοσβήνει και να απενεργοποιηθεί το LED δύο χρωμάτων.

Η παραπάνω εικόνα δείχνει διχρωμία LED που αναβοσβήνει με εκκίνηση RPI.

Μέχρι τώρα, εξηγώ την επισκόπηση του κυκλώματος INDICATOR και του σκοπού χρήσης.

Ας αρχίσουμε να το κάνουμε αυτό.

Βήμα 2: Προετοιμασία εξαρτημάτων

Καθώς έχω αρκετά τρανζίστορ PNP στο απόθεμά μου, κυρίως τα τρανζίστορ PNP χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ΔΕΙΚΤΗΣ.

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

Opto-ζεύκτης: PC817 (Panasonic)

Πυκνωτές: 22uF 20V x 2

- Αντιστάσεις: 220ohm x 3 (περιορισμός ρεύματος), 2.2K (έλεγχος μεταγωγής BD140) x 1, 100K (καθορισμός του ρυθμού αναλαμπής LED), 4.7K (αντιστροφή εισόδου σήματος RPI)

- Διχρωμία LED x 1 (απαιτείται κοινός τύπος καθόδου)

- Καθολική πλακέτα 25 (W) κατά 15 (H) μέγεθος οπών (Μπορείτε να κόψετε οποιοδήποτε μέγεθος γενικής πλακέτας για να ταιριάζει στο κύκλωμα ΕΝΔΕΙΚΤΗΣ)

- Σύρμα από κασσίτερο (θα αναφέρω λεπτομερώς το "Μέρος 2: σχεδίαση PCB" για χρήση αυτού του τμήματος)

-USB break-micro micro-break

- Καλώδιο (κόκκινο και μπλε κοινό ενιαίο καλώδιο καλωδίου)

- Οποιοσδήποτε φορτιστής χειρός τηλεφώνου 220V και έξοδος 5V (υποδοχή USB τύπου Β)

- Κεφαλή καρφιτσών (5 ακίδες)

Δεν χρησιμοποιούνται εξωτικά εξαρτήματα για το INDICATOR και ίσως όλα τα μέρη μπορούν να αγοραστούν εύκολα από οποιαδήποτε ηλεκτρονικά καταστήματα στο Διαδίκτυο εκτός από καλώδιο κασσίτερου.

Είχα αγοράσει αυτό από τον Farnell σταμάτησα πολύ καιρό (ίσως περισσότερο από 10 χρόνια)

Δεν είμαι σίγουρος ότι είναι ακόμα διαθέσιμο για παραγγελία.

Αλλά μην ανησυχείτε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε σύρμα μεγέθους 24 SWG το οποίο μεταφέρει ρεύμα ως αντικατάσταση.

Or απλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κοινό μονό σύρμα χωρίς να χρησιμοποιήσετε σύρμα κασσίτερου.

Το USB break-micro micro break-out χρησιμοποιείται για τη σύνδεση φορτιστή τηλεφώνου ως πηγή ενέργειας.

Πριν ξεκινήσω την κατασκευή INDICATOR, θα εξηγήσω το σχήμα διεπαφής μεταξύ RPI και INDICATOR μέσω του opto-coupler.

Κατά την εκκίνηση του RPI, η έξοδος του GPIO 24 γίνεται Υ HIGHΗΛΗ με τη ρύθμιση config.txt.

Λόγω της διαμόρφωσης του κυκλώματος αναστροφής σήματος με τον ακροδέκτη εξόδου του οπτικού ζεύκτη και αντίσταση 4,7K, το σήμα εισόδου του ΔΕΙΚΤΗ γίνεται χαμηλό.

Καθώς το σήμα εισόδου είναι ΧΑΜΗΛΟ (η τάση εισόδου πλησιάζει τα 0V), το τρανζίστορ BD140 PNP είναι αγώγιμο (ενεργοποιημένο).

Καθώς το τρανζίστορ PNP ενεργοποιήθηκε, το κύκλωμα αναλαμπής LED (το οποίο είναι φορτωμένο για το τρανζίστορ) αρχίζει να λειτουργεί.

Βήμα 3: Δημιουργία σχεδίου PCB

Καθώς εξηγείται το σχήμα λειτουργίας του INDICATOR, ας ξεκινήσουμε να κάνουμε το κύκλωμα.

Πριν συγκολλήσετε κάτι σε γενική πλακέτα, η προετοιμασία του παρακάτω είδους σχεδίου PCB είναι χρήσιμη για να ελαχιστοποιήσετε τα λάθη.

Χρησιμοποιώ power-point για να εντοπίσω κάθε τμήμα στην πλακέτα γενικής χρήσης και δημιουργώ μοτίβα καλωδίωσης μεταξύ τμημάτων με καλώδιο κασσίτερου όπως φαίνεται στο παραπάνω σχέδιο PCB.

Το καλώδιο κασσίτερου που αναφέρθηκε παραπάνω χρησιμοποιείται για την κατασκευή σχεδίων καλωδίων PCB που απεικονίζονται ως ροζ, μπλε και κόκκινες γραμμές στο σχέδιο.

Αλλά όπως ανέφερα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο κοινό καλώδιο ενιαίου καλωδίου για να συνδέσετε όλα τα εξαρτήματα όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Αλλά όπως μπορείτε να δείτε, φαίνεται λίγο άσχημο και προσεκτικό να συνδέσετε κάθε στοιχείο για να αποφύγετε τυχόν λάθη. (Χρήση κεφαλής καρφίτσας αντί USB break-micro micro-break)

Σας συνιστώ να χρησιμοποιήσετε καλώδιο κασσίτερου για να έχετε την έξοδο να έχει λίγο εκλεπτυσμένη εμφάνιση και να διορθώνει εύκολα τα λάθη κατά τη συγκόλληση.

ΕΝΤΑΞΕΙ! Όλα είναι έτοιμα και ξεκινάμε να φτιάχνουμε.

Βήμα 4: Συγκόλληση

Θα εξηγήσω μόνο σημαντικά βήματα μεταξύ όλων των βημάτων συγκόλλησης.

Παρακαλούμε ανατρέξτε σε άλλες αναρτήσεις σε ιστοσελίδες με οδηγίες σχετικά με τα βασικά στοιχεία συγκόλλησης.

Το USB break-micro micro break-out μπορεί να τοποθετηθεί σε γενική πλακέτα χρησιμοποιώντας κεφαλή 5 ακίδων.

Κάθε τμήμα εισάγεται στον γενικό πίνακα στη θέση που απεικονίζεται στο σχέδιο PCB.

Παρακαλούμε προσέξτε τη διάταξη καρφιτσών του PC817 κατά τη συγκόλληση οπτικού συζεύκτη.

Για την καλωδίωση κάθε εξαρτήματος, μερικές φορές απαιτείται χρήση καλωδίου κασσίτερου για τη διασύνδεση δύο τμημάτων που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση μεταξύ τους στο PCB.

Όταν κοιτάζετε προσεκτικά το μοτίβο καλωδίωσης μεταξύ συλλέκτη BD140 και εκπομπής τρανζίστορ 2N3906 στην κάτω πλευρά του PCB, πορτοκαλί γραμμή που συνδέεται με ροζ γραμμή.

Επίσης πορτοκαλί γραμμή που διασχίζεται από ροζ γραμμή που συνδέει μεταξύ αντίστασης 2,2Κ και βάσης BD140.

Πραγματικά, το τμήμα καλωδίων με σχήμα "U" έχει πορτοκαλί χρώμα, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Και το μακρύ ροζ μοτίβο γραμμής μεταξύ των τρανζίστορ συνδέεται με τη χρήση καλωδίου κασσίτερου σε ίσιο σχήμα.

Καθώς το καλώδιο κασσίτερου σχήματος "U" εισάγεται στο PCB, δεν αγγίζει τη ροζ γραμμή από 2,2K στη βάση του τρανζίστορ BD140.

Άλλες μακριές ροζ γραμμές συνδέονται με ίσιο σύρμα.

Ομοίως, όλα τα άλλα συστατικά μπορούν να διασυνδεθούν μεταξύ τους.

Η ολοκληρωμένη συγκόλληση PCB φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Ως τελευταίο στάδιο, το δίχρωμο LED πρέπει να συνδεθεί με το ολοκληρωμένο PCB.

Για την επάνω πλευρά του LED που βλέπει προς την μπροστινή πλευρά, χρησιμοποιείται μικρό κομμάτι PCB όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Μικρό τεμάχιο PCB που συνδέει δίχρωμο LED συγκολλάται κάθετα (90 μοίρες) με το κύριο PCB.

Βήμα 5: ΕΝΔΕΙΚΤΗΣ ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΤΟ RPI

Όταν ολοκληρωθεί η συγκόλληση, το κύκλωμα INDICATOR πρέπει να συνδεθεί με RPI.

Επίσης, η διαμόρφωση του RPI OS πρέπει να προστεθεί στο αρχείο”/boot/config.txt”.

Οι ακίδες GPIO 24 (18) και Ground (20) συνδέονται με RPI όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Δεδομένου ότι είναι συνδεδεμένη μόνο η οπτική ζεύξη, δύο μονάδες τροφοδοσίας είναι απαραίτητες.

Ο λευκός προσαρμογέας τροφοδοσίας που φαίνεται στην παραπάνω εικόνα είναι ένας κοινός φορτιστής χειρός που παρέχει 5V.

Το μαύρο που φαίνεται στη δεξιά πλευρά είναι τροφοδοτικό 5V / 3A RPI.

Για να διαμορφώσετε το GPIO 24 για την ενεργοποίηση του INDICATOR, η ακόλουθη ρύθμιση θα πρέπει να συμπεριληφθεί στο /boot/config.txt όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Βήμα 6: ΔΕΙΚΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

Όταν ολοκληρωθεί η καλωδίωση και ολοκληρωθεί η διαμόρφωση, απλώς επανεκκινήστε το RPI με την εντολή "sudo reboot now".

Στη συνέχεια, το INDICATOR αρχίζει να αναβοσβήνει κατά την εκκίνηση.

Υποθέτω ότι ίσως το GPIO 24 ενεργοποιείται σε επίπεδο εκτέλεσης 1, καθώς η περίοδος στόκου δεν εμφανίζει προτροπή σύνδεσης ενώ μόλις αναβοσβήνει μόλις ξεκινήσει.

Όταν όλα είναι εντάξει, μπορείτε να δείτε το διχρωματικό LED να αναβοσβήνει ενώ λειτουργεί το RPI.

Φυσικά το αναβοσβήσιμο θα σταματήσει όταν ξεκινάτε τον τερματισμό λειτουργίας, όπως η εντολή "sudo shutdown –h 0".

Όταν σταματά να αναβοσβήνει, μπορείτε να απενεργοποιήσετε με ασφάλεια την ισχύ του RPI.

Απολαμβάνω….