Indicador de desligamento Raspberry Pi: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

É um circuito muito simples para mostrar o status operacional do framboesa pi (doravante como RPI).

Talvez seja útil ao executar RPI sem cabeça (sem monitor).

Às vezes, fico preocupado quando é o momento certo para desligar completamente após o RPI de desligamento.

Portanto, este circuito é feito para notificar o momento certo para o desligamento.

Também pode mostrar o RPI em execução sem cabeça fazendo algo … pelo menos fazer o LED bicolor piscar.

(Introdução do circuito)

Este circuito é feito com base em multi-vibrador LED muito comum, denominado pisca-pisca de LED.

Com base no pisca-pisca de LED, estou adicionando o seguinte recurso para fazer o indicador de desligamento RPI (doravante como INDICADOR).

- Usando opto-acoplador para fazer a interface com RPI (porque eu quero isolar este circuito completamente com RPI em termos de fonte de alimentação. Na verdade, tenho má experiência em gravar RPI com cabeamento)

- O adaptador de energia USB Tipo B é usado para este circuito conectando-se a um carregador de telefone de mão comum, que é altamente disponível e fornece 5 V exatamente

Estou supondo que o uso de fonte de alimentação externa pode minimizar problemas (por exemplo, aterramento com RPI, conectar erroneamente alta tensão ao GPIO) e menos sobrecarregar RPI.

Embora este circuito seja bastante simples, estou planejando desenvolver outros mais complexos posteriormente, que estão atraindo uma corrente bastante significativa do GPIO.

Etapa 1: esquemas

Este é o esquema do circuito INDICADOR.

Você pode notar que um circuito de pisca-pisca de LED muito popular e básico está incluído nos esquemas INDICADOR.

Para fazer o INDICADOR funcionar corretamente, a seguinte configuração deve ser incluída em “/boot/config.txt”.

dtoverlay = gpio-poweroff, active_low, gpiopin = 24

Esta configuração do RPI OS faz com que o pino 24 do GPIO vá para o nível alto quando o RPI é inicializado e, em seguida, diminua quando o desligamento for concluído.

Portanto, você pode desligar o RPI com segurança quando o LED bicolor piscar é interrompido e desligado.

A imagem acima mostra LED bicolor piscando com a inicialização do RPI.

Até agora, estou explicando a visão geral do circuito INDICADOR e o propósito de uso.

Vamos começar a fazer isso.

Etapa 2: Preparando as peças

Como eu tenho muitos transistores PNP em meu inventário, principalmente transistores PNP são usados para fazer o INDICADOR.

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

- Opto-acoplador: PC817 (Panasonic)

- Capacitores: 22uF 20V x 2

- Resistores: 220 ohm x 3 (limitação de corrente), 2,2 K (controle de comutação do BD140) x 1, 100 K (definindo a taxa de intermitência do LED), 4,7 K (entrada de sinal RPI inversora)

- LED bicolor x 1 (é necessário o tipo de cátodo comum)

- Placa universal de 25 (W) por 15 (H) tamanho dos orifícios (você pode cortar qualquer tamanho de placa universal para encaixar no circuito INDICADOR)

- Fio de estanho (vou dar um exemplo de detalhes na "Parte 2: fazer o desenho do PCB" para uso desta parte)

- Micro break-out USB tipo B

- Cabo (cabo de fio único comum vermelho e azul)

- Qualquer carregador de telefone portátil com entrada de 220 V e saída de 5 V (conector USB tipo B)

- Cabeça de pino (5 pinos)

Nenhum componente exótico é usado para o INDICADOR e talvez todas as peças possam ser facilmente adquiridas em qualquer loja virtual da Internet, exceto fio de estanho.

Eu tinha comprado este da Farnell, parei há muito tempo (talvez mais de 10 anos)

Não tenho certeza se ainda está disponível para pedido.

Mas não se preocupe, você pode usar qualquer fio de tamanho 24 SWG que conduza corrente como substituição.

Ou simplesmente você pode usar um único fio comum sem usar fio de estanho.

O micro breakout USB tipo B é usado para conectar o carregador do telefone portátil como fonte de alimentação.

Antes de começar a fazer o INDICADOR, explicarei o esquema de interface entre RPI e INDICADOR via opto-acoplador.

Quando o RPI é inicializado, a saída do GPIO 24 torna-se ALTA pela configuração do config.txt.

Devido à configuração do circuito de inversão de sinal com terminal de saída do optoacoplador e resistor de 4,7 K, o sinal de entrada do INDICADOR torna-se BAIXO.

Como o sinal de entrada está BAIXO (a tensão de entrada fica próxima de 0 V), o transistor BD140 PNP está conduzindo (ligado).

Quando o transistor PNP é ligado, o circuito do pisca-pisca do LED (que é a carga do transistor) começa a operar.

Etapa 3: Fazendo o desenho do PCB

Conforme o esquema operacional do INDICADOR é explicado, vamos começar a fazer o circuito.

Antes de soldar algo na placa universal, preparar o seguinte tipo de desenho de PCB é útil para minimizar erros.

Estou usando o power-point para localizar cada peça na placa universal e fazer padrões de fiação entre as peças com fio de estanho, conforme mostrado no desenho do PCB acima.

O fio de estanho mencionado acima é utilizado para fazer padrões de fios de PCB descritos como linhas rosa, azul e vermelho no desenho.

Mas, como mencionei, você pode usar apenas um cabo de fio único comum para conectar todos os componentes, conforme mostrado na imagem abaixo.

Mas como você pode ver, parece um pouco feio e cuidadoso conectar cada componente para evitar erros. (Usando cabeça de pino em vez de micro break-out USB tipo B)

Eu recomendo usar fio de estanho para fazer a saída ter uma aparência um pouco refinada e fácil de corrigir os erros durante a soldagem.

OK! Tudo está pronto e vamos começar a fazer.

Etapa 4: Solda

Vou explicar apenas as etapas importantes entre todas as etapas de soldagem.

Consulte outras postagens em páginas da web instrutíveis sobre fundamentos de soldagem.

O micro breakout USB tipo B pode ser montado na placa universal usando 5 pinos.

Cada parte deve ser inserida na placa universal no local conforme ilustrado no desenho do PCB.

Tenha cuidado com o layout dos pinos do PC817 durante a soldagem do optoacoplador.

Para a fiação de cada componente, às vezes é necessário usar fio de estanho para interconectar duas partes localizadas a uma longa distância uma da outra no PCB.

Quando você olha cuidadosamente o padrão de fiação entre o coletor do BD140 e o emissor do transistor 2N3906 na parte inferior do PCB, a linha laranja conectada com a linha rosa.

Também linha laranja cruzada por linha rosa que conecta entre o resistor 2.2K e a base do BD140.

Na verdade, o segmento de fio dentado pequeno em forma de “U” é uma linha laranja, conforme mostrado na imagem abaixo.

E o padrão de linha longa rosa entre os transistores é conectado por meio de um fio de estanho de formato reto.

Como o fio de estanho em forma de “U” inserido no PCB, ele não toca a linha rosa de 2.2K até a base do transistor BD140.

Outras longas linhas rosa são conectadas com fio de dente reto.

Da mesma forma, todos os outros componentes podem ser interconectados entre si.

O PCB de soldagem concluído é mostrado na imagem abaixo.

Como último estágio, o LED bicolor deve ser conectado ao PCB completo.

Para o lado superior do LED voltado para o lado frontal, um pequeno fragmento de PCB é usado como mostrado na imagem abaixo.

Pequeno fragmento de PCB anexando LED bicolor é soldado perpendicular (90 graus) com PCB principal.

Etapa 5: Interface do INDICADOR com RPI

Quando a soldagem estiver concluída, o circuito INDICADOR deve ser conectado com RPI.

Além disso, a configuração do RPI OS deve ser adicionada no arquivo”/boot/config.txt”.

Os pinos GPIO 24 (18) e Terra (20) são conectados ao RPI conforme mostrado na imagem abaixo.

Como apenas a interface opto-acoplador está conectada, duas unidades de fonte de alimentação são necessárias.

O adaptador de fonte de alimentação branco mostrado na imagem acima é um carregador de celular comum que fornece 5V.

O preto mostrado no lado direito é a fonte de alimentação 5V / 3A RPI.

Para configurar o GPIO 24 para ativar o INDICADOR, a configuração a seguir deve ser incluída em /boot/config.txt conforme mostrado na imagem abaixo.

Etapa 6: INDICADOR operacional

Quando a fiação e a configuração estiverem concluídas, simplesmente reinicie o RPI com o comando “sudo reboot now”.

Então INDICATOR começa a piscar durante a inicialização.

Estou supondo que talvez o GPIO 24 esteja ativando no nível de execução 1, já que a sessão do putty ainda não mostra o prompt de login enquanto o pisca acaba de começar.

Quando tudo estiver OK, você pode ver o LED bicolor piscando enquanto o RPI está em execução.

É claro que o piscar irá parar quando você iniciar o desligamento, como usar o comando “sudo shutdown –h 0”.

Quando parar de piscar, você pode desligar o RPI com segurança.

Aproveitar….