Eine Raspberry Stromversorgung mit einer "EIN Tasten" Steuerung für On - Off - Reboot und 220~ Volt Netztrennung bei PowerOff.

  • Zum Test der Stromversorgung wurde ein Raspberry Pi OS Buster mit dem Kernel "5.10.17+" Installiert.

    Wichtig für die Funktion der "EIN Tasten" Steuerung sind die folgenden Einträge in der "/boot/config.txt"

    gpio=19=ip,pu

    dtoverlay=gpio-poweroff,gpiopin=26

    Zur Technik:

    Als Ausgang zur Anzeige des RasPi Zustands mit einer Dual(2 Farben) LED wird der Pin 13 = GPIO 27 benutzt.

    Als Eingang wird Pin 35 = GPIO 19 benutzt, um die "EIN Taste" abzufragen.

    Die Poweroff Erkennung der Steuerung erfolgt mit Pin 37 = GPIO 26

    Nur bei Poweroff(Off) des Raspberry wird auch das Netzteil vom 220 Volt Netz getrennt.

    Es wird eine StandBy(Selbsthalte) Schaltung mit einem SN74HC10 benutzt.

    Mit der Grünen "EIN Taste" wird der gesamte Ablauf der "On - Off - Reboot" Funktionen gesteuert.

    Punkt 1. Die EIN Taste für ca. 1 Sekunde drücken, das RasPi Netzteil wird Eingeschaltet(220 Volt) der RasPi läuft hoch, danach kann je nach Wahl.

    Punkt 2. Die EIN Taste für ca. 1 Sekunde drücken, es erfolgt ein Reboot des RasPi "OHNE" eine 220 Volt Netz Trennung des RasPi Netzteils.

    Punkt 3. Die EIN Taste für ca. 4 Sekunde drücken, es erfolgt ein Poweroff des RasPi "MIT" einer 220 Volt Netz Trennung des RasPi Netzteils.

    Nur für Notfälle gibt es eine Rote "Not AUS Taste" d.H. die 220 Volt Netz Trennung erfolgt ohne den RasPi vorher anzuhalten.

    Es wird ein "18650" LiPo mit 2600 mAh benutzt, dieser wird vom Eingeschalteten RasPi Netzteil über einen Laderegler(TP4056) aufgeladen.

    Das Raspberry Netzteil muss eine Reserve je nach Ladestrom für den LiPo haben, ein 3A(15 Watt) Netzteil reicht aus.

    Je nachdem was für ein LiPo verwendet wird muss der Prog. Widerstand auf dem TP4056 Modul angepasst werden.

    Die Widerstands Werte für LiPos mit 1000mAh, 500mAh und 250mAh sind im Stromlaufplan des Projekts zu sehen.

    Ein StepUp Regler(MT3608) erzeugt aus den 3.7 bis 4.2 Volt des LiPo dann die +5 Volt für den SN74HC10 die Schaltung verbraucht ca. 1.5 mA im StandBy Betrieb.

    Wenn das RasPi Netzteil durch das Relais(Axicom D2N05-167) Eingeschaltet wurde, verbraucht die Schaltung dann ca. 30 mA

    Mit dem benutzten LiPo sind locker 2 Wochen StandBy Zeit zu erreichen, was mit einer blauen LED angezeigt wird.

    Nach 7 Tagen StandBy ist der 2600 mAh LiPo nach 1:30 Stunden wieder voll aufgeladen.

    Schaltplan:

    Ablauf im Detail:

    Punkt 1.

    Die EIN Taste wird für ca. 1 Sec. gedrückt der RasPi Startet und läuft Normal Hoch, die Dual LED leuchtet diffus gelb je nach Blickwinkel.

    Der RasPi ist fast Hochgefahren und der ta.timer startet nach 40 Sec. den ta.service

    Dieser legt den Ausgang Pin 13 = GPIO 27 auf Low. Nur die grüne LED leuchtet, die rote LED ist aus.

    Punkt 2.

    Die EIN Taste wird für ca. 1 Sec. gedrückt der Eingang Pin 35 = GPIO 19 erkennt LOW

    Das Script ta_shutdown wird gestartet und triggert den Ausgang Pin 13 = GPIO 27

    von HIGH nach LOW genau 3 mal für jeweils 0.5 Sec.

    Es wird ein Reboot ausgelöst das Netzteil wird nicht vom 220 Volt Netz getrennt.

    Die LED bleibt noch kurz rot, bis der RasPi neu startet dann leuchtet die LED wieder diffus gelb.

    Bis der ta.service nach 40 Sec. wieder nur die grüne LED einschaltet.

    Punkt 3.

    Die EIN Taste wird für ca. 4 Sec. gedrückt der Eingang Pin 35 = GPIO 19 erkennt LOW

    Das Script ta_shutdown wird gestartet und triggert den Ausgang Pin 13 = GPIO 27

    von HIGH nach LOW genau 3 mal für jeweils 1.5 Sec.

    Es wird ein Poweroff ausgelöst das Netzteil des RasPi wird vom 220 Volt Netz getrennt.

    Die Dual LED ist aus. Die Selbsthalte Schaltung ist in StandBy, der RasPi kann durch die EIN Taste wieder eingeschaltet werden.

    1. Installation: Mit Filezilla wird die Datei new-script.zip nach /home/pi/ kopiert.

    Code
    unzip new-script.zip
    cd new-script
    sudo cp ta_* /usr/local/bin/
    sudo cp ta.timer /etc/systemd/system/
    sudo cp ta.service /etc/systemd/system/
    ls -la /usr/local/bin/
    # cd /usr/local/bin/                    # Nur notwendig wenn die Dateien nicht Ausführbar sind.
    # chmod u+x ta_gn.sh
    # chmod u+x ta_rt.sh
    # chmod u+x ta_shutdown

    2. Einschalten: Des Timers und erste Abfragen.

    Code
    # Mit enable --now startet der Timer unverzüglich und permanent, so dass er auch nach einem Neustart aktiv ist.
    sudo systemctl enable --now ta.timer
    
    # Genügt damit eine nachträgliche Veränderung der Timer-Unit sofort wirksam wird.
    # sudo systemctl reenable --now ta.timer
    
    # Listet alle Timer auf. Sollen nur die aktiven Timer angezeigt werden genügt ein systemctl list-timers.
    systemctl list-timers --all

    3. Reboot: Und Kontrollen.

    4. Script: new-script.zip

    new-script.zip

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