Indicador de apagado de Raspberry Pi: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Es un circuito muy simple para mostrar el estado operativo de raspberry pi (en adelante, RPI).

Tal vez sea útil cuando ejecuta RPI como sin cabeza (sin monitor).

A veces me preocupa cuándo es el momento adecuado para apagar completamente después de apagar el RPI.

Por lo tanto, este circuito está diseñado para notificar el momento adecuado para el apagado.

También puede mostrarle el RPI en ejecución sin cabeza haciendo algo … al menos hacer que el LED bicolor parpadee.

(Introducción al circuito)

Este circuito se basa en un multivibrador LED muy común llamado intermitente LED.

Basado en el intermitente LED, estoy agregando la siguiente función para hacer el indicador de apagado de RPI (en adelante, INDICADOR).

- Uso de optoacoplador para interactuar con RPI (porque quiero aislar este circuito por completo con RPI en términos de fuente de alimentación. En realidad, tengo una mala experiencia quemando RPI con cableado)

- El adaptador de corriente USB tipo B se utiliza para que este circuito se conecte con un cargador de teléfono de mano común que está altamente disponible y suministra 5V exactamente

Supongo que el uso de una fuente de alimentación externa puede minimizar los problemas (por ejemplo, conexión a tierra con RPI, conectar por error alto voltaje a GPIO) y menos RPI de carga.

Aunque este circuito es bastante simple, planeo desarrollar otros más complejos más adelante, que están obteniendo una corriente bastante significativa de GPIO.

Paso 1: esquemas

Estos son los esquemas del circuito INDICADOR.

Puede notar que se incluye un circuito intermitente LED muy popular y básico en los esquemas del INDICADOR.

Para que INDICATOR funcione correctamente, se debe incluir la siguiente configuración en “/boot/config.txt”.

dtoverlay = gpio-poweroff, active_low, gpiopin = 24

Esta configuración del sistema operativo RPI hace que el pin 24 de GPIO llegue al nivel alto cuando el RPI se inicia y luego baje cuando se completa el apagado.

Por lo tanto, puede apagar de forma segura el RPI cuando el LED bicolor parpadea y se apaga.

La imagen de arriba muestra el parpadeo del LED bicolor con el arranque de RPI.

Hasta ahora, estoy explicando la descripción general del circuito INDICATOR y el propósito de uso.

Empecemos a hacer esto.

Paso 2: preparación de piezas

Como tengo bastantes transistores PNP en mi inventario, se utilizan principalmente transistores PNP para hacer INDICADOR.

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

- Optoacoplador: PC817 (Panasonic)

- Condensadores: 22uF 20V x 2

- Resistencias: 220ohm x 3 (limitación de corriente), 2.2K (control de conmutación de BD140) x 1, 100K (que define la tasa de parpadeo del LED), 4.7K (Entrada de señal RPI inversora)

- LED bicolor x 1 (se requiere un tipo de cátodo común)

- Placa universal de 25 (W) por 15 (H) orificios de tamaño (puede cortar cualquier tamaño de placa universal para adaptarse al circuito INDICADOR)

- Alambre de estaño (daré un ejemplo de detalle en la "Parte 2: hacer dibujos de PCB" para el uso de esta parte)

- Micro ruptura USB tipo B

- Cable (cable de un solo hilo común rojo y azul)

- Cualquier cargador de mano-teléfono con entrada de 220V y salida de 5V (conector USB tipo B)

- Cabeza de alfiler (5 pines)

No se utilizan componentes exóticos para INDICATOR y tal vez todas las piezas se pueden comprar fácilmente en cualquier tienda electrónica de Internet, excepto el alambre de estaño.

Compré este de Farnell hace mucho tiempo (tal vez más de 10 años)

No estoy seguro de si todavía está disponible para realizar pedidos.

Pero no se preocupe, puede usar cualquier cable de tamaño 24 SWG que conduzca corriente como sustitución.

O simplemente puede usar un solo cable común sin usar cable de estaño.

El microinterruptor USB tipo B se utiliza para conectar el cargador de teléfono de mano como fuente de alimentación.

Antes de comenzar a hacer INDICATOR, explicaré el esquema de interfaz entre RPI e INDICATOR a través del optoacoplador.

Cuando se inicia el RPI, la salida de GPIO 24 se vuelve ALTA mediante la configuración config.txt.

Debido a la configuración del circuito de inversión de señal con el terminal de salida del optoacoplador y la resistencia de 4.7K, la señal de entrada del INDICADOR se vuelve BAJA.

Como la señal de entrada es BAJA (el voltaje de entrada se acerca a 0 V), el transistor BD140 PNP está conduciendo (encendido).

Cuando el transistor PNP se enciende, el circuito de luz intermitente LED (que es la carga del transistor) comienza a funcionar.

Paso 3: hacer un dibujo de PCB

Como se explica el esquema de funcionamiento del INDICADOR, comencemos a hacer el circuito.

Antes de soldar algo en una placa universal, es útil preparar el siguiente tipo de dibujo de PCB para minimizar los errores.

Estoy usando power-point para ubicar cada parte en la placa universal y hacer patrones de cableado entre las partes con alambre de estaño como se muestra en el dibujo de PCB anterior.

El cable de estaño mencionado anteriormente se utiliza para hacer patrones de cables de PCB representados como líneas rosadas, azules y rojas en el dibujo.

Pero como mencioné, solo puede usar un cable de un solo cable común para conectar todos los componentes como se muestra en la imagen a continuación.

Pero como puede ver, parece un poco feo y cuidadoso cablear cada componente para evitar errores. (Utilizando una cabeza de alfiler en lugar de un micro breakout USB tipo B)

Recomiendo usar alambre de estaño para que la salida tenga un aspecto un poco refinado y sea fácil de corregir los errores al soldar.

¡OK! Todo está listo y comencemos a hacer.

Paso 4: soldadura

Explicaré solo los pasos importantes entre todos los pasos de soldadura.

Consulte otras publicaciones en las páginas web de Instructable con respecto a los conceptos básicos de soldadura.

El micro break-out USB tipo B se puede montar en una placa universal usando una cabeza de 5 pines.

Cada parte se insertará en la placa universal en la ubicación que se muestra en el dibujo de la PCB.

Tenga cuidado con la disposición de los pines del PC817 mientras suelda el optoacoplador.

Para el cableado de cada componente, a veces se requiere el uso de alambre de estaño para interconectar dos partes ubicadas a una gran distancia entre sí en la PCB.

Cuando observa cuidadosamente el patrón de cableado entre el colector de BD140 y el emisor del transistor 2N3906 en la parte inferior de la PCB, la línea naranja se conecta con la línea rosa.

También la línea naranja cruzada por la línea rosa que conecta entre la resistencia de 2.2K y la base de BD140.

En realidad, el segmento de alambre de púas pequeño en forma de “U” es una línea de color naranja, como se muestra en la siguiente imagen.

Y el patrón de línea rosa larga entre los transistores se conecta mediante un cable de estaño de forma recta.

Como el cable de estaño en forma de “U” insertado en la PCB, no toca la línea rosa desde 2.2K hasta la base del transistor BD140.

Otras líneas largas de color rosa están conectadas con alambre de púas rectas.

Asimismo, todos los demás componentes se pueden interconectar entre sí.

La PCB completada con soldadura se muestra en la siguiente imagen.

Como última etapa, se debe conectar un LED bicolor a la PCB completa.

Para la parte superior del LED orientada hacia la parte frontal, se utiliza un pequeño fragmento de PCB como se muestra en la siguiente imagen.

Un pequeño fragmento de PCB que une el LED bicolor se suelda perpendicularmente (90 grados) con el PCB principal.

Paso 5: INDICADOR Interfaz con RPI

Cuando se completa la soldadura, el circuito INDICADOR debe conectarse con RPI.

También se debe agregar la configuración del sistema operativo RPI en el archivo”/boot/config.txt”.

Los pines GPIO 24 (18) y Ground (20) están conectados con RPI como se muestra en la siguiente imagen.

Como solo se conecta la interfaz del optoacoplador, son necesarias dos unidades de alimentación.

El adaptador de fuente de alimentación blanco que se muestra en la imagen de arriba es un cargador de teléfono de mano común que suministra 5V.

El negro que se muestra en el lado derecho es una fuente de alimentación RPI de 5V / 3A.

Para configurar GPIO 24 para activar INDICATOR, se debe incluir la siguiente configuración en /boot/config.txt como se muestra en la siguiente imagen.

Paso 6: INDICADOR de funcionamiento

Cuando finalice el cableado y la configuración, simplemente reinicie el RPI con el comando "sudo reboot now".

Entonces el INDICADOR comienza a parpadear durante el arranque.

Supongo que tal vez GPIO 24 se está activando en el nivel de ejecución 1 ya que la sesión de masilla aún no muestra el mensaje de inicio de sesión mientras se inicia el parpadeo.

Cuando todo está bien, puede ver el LED bicolor parpadeando mientras se ejecuta el RPI.

Por supuesto, el parpadeo se detendrá cuando inicie el apagado, como al usar el comando "sudo shutdown –h 0".

Cuando el parpadeo se detiene, puede apagar de forma segura la energía de RPI.

Disfrutar….