Erweiterte RCT für den Raspberry, um ihn autark zu starten

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  • Die "einfache" RTC setzt voraus, dass der RasPi direkt mit einer 5V Spannungsquelle verbunden ist. Der Nachteil ist, dass der RasPi auch dann, wenn er sich im Standby befindet, noch relativ viel Strom benötigt. Zuviel, um ihn längere Zeit am Akku zu betreiben.

    Meine Idee war, die Spannungsversorgung zum RasPi mehr oder weniger durch die RTC zu regeln. Heraus kam die "Erweiterte RTC".

    Diese erweiterte RTC ist nur für RasPi gedacht, die autark regelmäßig gestartet und herunter gefahren werden müssen. Natürlich kann die Platine auch als reine RTC eingesetzt werden, da die Verbindungen zu den drei benötigten GPIO erst über Lötbrücken aktiviert werden, aber für solche Zwecke ist eigentlich die oben verlinkte RTC gedacht.

    Wie schon bei der einfachen RTC, ist es auch bei der erweiterten RTC möglich, die Spannung der verbauten CR2032 zu überwachen. Aktiviert wird diese Funktion über einen Lötjumper zu GPIO04.

    Funktionsweise:
    Nachdem die RTC z. B. über den RasPi mit der Uhrzeit und den Weckzeiten versehen wurde, wird das Netzteil vom abgeschalteten RasPi abgeklemmt und an die Micro-USB-Buchse der RTC-Platine angeschlossen. Ab jetzt startet der RasPi erst, wenn der erste Alarm ausgelöst wurde.

    Aus den 5V des Netzteils werden über einen stromsparenden LDO 3V3 erzeugt, mit denen ein TLC555 Timer, ein Eeprom und eine RTC DS3231 dauerhaft versorgt werden. Die 5V werden über einen Mosfet erst dann auf den RasPi geschaltet, wenn der Timer aktiviert wird, bzw. der RasPi GPIO18 auf HIGH steht.

    Wird durch einen Alarm der SQW/INT des DS3231 ausgelöst, startet der Timer für knapp eine Minute. In dieser Zeit fährt der RasPi hoch und setzt GPIO18 auf HIGH. Dadurch wird der Ausgang des Timers auf HIGH gehalten und der RasPi läuft auch nach Ablauf des Timers weiter. Gleichzeitig wird GPIO17 auf HIGH gesetzt.

    Hat der RasPi seinen Job erledigt, programmiert er bei Bedarf (es könnte ja auch sein, dass die Weckzeit jeden Tag/Woche identisch ist) die nächste Weckzeit in die RTC und setzt GPIO17 auf LOW, wodurch er den Timer startet. Dann fährt er herunter, wofür er wieder knapp eine Minute Zeit hat, bevor der abgelaufene Timer die Spannungsversorgung des RasPi abstellt.

    Da der Eingang des TLC555 per Pullup auf HIGH gehalten wird, löst der Timer erst wieder aus, wenn die nächste Weckzeit erreicht ist und der Vorgang startet von vorn.

    Ich hoffe die Erklärung der Funktion war soweit verständlich.

    Aktuell ist die RTC noch nicht komplett getestet, da ich erst noch nachlesen muss, wie ich die Alarme setze.

    Wie fast immer habe ich mehr Platinen als Bedarf, die ich gerne auch bestückt abgebe. Bei Bedarf bitte ein PN senden.

  • Erweiterte RCT für den Raspberry, um ihn autark zu starten? Schau mal ob du hier fündig wirst!

  • So ... dann will ich doch hier auch mal die mittlerweile gewonnenen Erkenntnisse reinlinken ...

    Da wäre das Einstellen der Alarm-Zeiten mit Bordmitteln auf dem Raspi (i2ctools) ... -> die Anleitung ist hier <- zu finden ( das ist im -> Thread der RTC für den Raspi <- von Neueinsteiger ).

    Und dann ist da noch aktuell das Zugriffs-Problem auf den Uhrenbaustein, wenn das Kernel-Modul geladen und aktiv ist. Näheres dazu -> ist in diesem Thread <- zu finden.
    Der aktuelle Workaround besteht darin das Kernel-Modul mit rmmod auszuhängen bevor die Register geschrieben werden. Anschliessend kann das Modul mit modprobe wieder aktiviert werden.

    cheers,
    -ds-

  • Das Modul hängt doch ständig an 5V ergo könnte alternativ statt CR2032 Batterie auch ein LiR2032 Akku eingesetzt werden, dazu bedarf es nur einen Ladewiderstand 200 Ohm und eine Seriendiode nach +5V

    Eine CR Batterie hat zwar 200mAh kann aber mal leer werden, ein LiR Akku hat zwar nur 50mAh aber an Dauer+ ist er ja stets geladen, der Betrieb über längere Zeit ohne +5V hat ja hier wenig Sinn, weil der PI ohne 5V eh nie starten würde.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

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