ИБП Raspberry Pi:подробное руководство по его созданию

ИБП часто играет решающую роль в Raspberry Pi, обеспечивая аварийное питание при сбое сетевого питания или входного источника питания. Сегодня мы расскажем вам о создании ИБП Raspberry Pi с использованием PiJuice HAT и простого оборудования.

Зачем вам нужен ИБП Raspberry Pi?

ИБП означает источник бесперебойного питания. При работе над проектом Pi вам понадобится ИБП, чтобы обеспечить непрерывную работу, несмотря на случайные перебои в работе адаптера переменного тока, перебои в подаче электроэнергии или незначительные перепады напряжения.

Другие включают;

• Предотвращение повреждения SD-карты

К сожалению, вы можете повредить SD-карту Raspberry Pi каждый раз, когда неправильно отключаете Raspberry Pi. Однако UPS может предотвратить эту проблему.

SD-карта Raspberry Pi

• Проекты, которые нужно поддерживать постоянно

Кроме того, UPS обеспечивает целостность проектов, включающих непрерывную работу, сложные сценарии, которые не перезапускаются при загрузке, потоковую передачу, сбор данных и камеру.

Он также может обслуживать различные пользовательские проекты, такие как Pi-Hole и OctoPrint. Они могут отправлять команды безопасного отключения или уведомления, если у него низкое напряжение батареи.

Параметры ИБП Raspberry Pi

Два основных варианта построения ИБП Pi включают в себя:

• Вариант 1. Внешний аккумулятор

(банк питания)

Это простой процесс, который требует от вас подключения Raspberry Pi к блоку питания с высокой выходной мощностью. По сути, вы подключаете внешний аккумулятор к стене, а затем подключаете Raspberry к аккумулятору.

Важные факторы, которые необходимо учитывать

Выходная мощность 

Блок питания должен иметь минимальную выходную мощность 1 А для Raspberry Pi Zero, 2,5 А для Raspberry Pi 3B+ и 2 А для Raspberry Pi 3.

Модель Raspberry Pi 3B+

Это состояние означает, что блок питания не потребляет энергию или вы не подключили к Raspberry какие-либо периферийные устройства.

К сожалению, Pi не всегда будет безопасно отключаться, поскольку он не может определить, что он работает от батареи. Кроме того, такие портативные блоки питания с необходимыми требованиями дороги и редки.

Одновременная разрядка/зарядка

Блок питания должен выдавать максимальную мощность на один из портов USB во время зарядки, т. е. при одновременной зарядке и разрядке.

Опять же, найти блоки питания с этой функцией сложно, потому что для этого нужны дополнительные схемы.

• Вариант 2. Плата управления питанием

Вы напрямую подключите батарею и схему управления питанием к Pi. Затем подключите адаптер переменного тока к плате управления питанием.

Если есть потеря питания, плата все еще работает без сбоев в течение более длительного периода. Кроме того, Pi может уведомить вас, когда его мощность низка, чтобы инициировать безопасное отключение, и если он использует заряд батареи.

Оборудование 

Вы будете использовать такие компоненты, как;

• JuiceBox Zero — недорогой вариант для ИБП Raspberry Pi Zero или
• PiJuice – легко настраивается и компактен.

Время работы ИБП

Начните с подключения большой встроенной литий-ионной/литий-полимерной батареи BP7X емкостью 1820 мАч для непрерывной работы вашего Pi в течение 4-6 часов или дня.

(литиевая батарея) 

Время работы в основном зависит от типа используемого Raspberry Pi, внешнего оборудования, на которое он подает питание, и выполняемых задач. Чтобы упростить работу, вы также можете использовать калькулятор разряда батареи, чтобы узнать время выполнения проекта.

Установите ОС Raspberry Pi и настройте Raspberry Pi

Обычно ваш Pi запускает какое-то программное обеспечение. Таким образом, в зависимости от того, нужен ли проекту графический интерфейс или нет, вы можете согласиться на облегченную или полную версию ОС Raspberry Pi.

Выключите свой пи

Запустите следующую команду после подключения Pi к PiJuice, чтобы выключить Pi во время безопасной работы.

Подключите HAT (оборудование PiJuice)

Затем осторожно прижмите PiJuice к разъему GPIO Pi и закрепите его с помощью пластиковых стоек и винтов.

Примечание; Сначала припаяйте разъем к вашему Pi, если ваше оборудование — Raspberry Pi Zero.

Подключите аккумулятор 

Пакет PiJuice имеет предустановленную стандартную батарею, что позволяет легко заменить или заменить батарею в питаемом Pi. Если вы найдете аккумулятор, снимите с аккумулятора прозрачный пластиковый изолирующий язычок.

Бывают ситуации, когда у PiJuice нет батареи или вам нужна дополнительная мощность от другой литий-полимерной/литий-ионной батареи. Здесь припаяйте клемму аккумулятора к PiJuice, затем подключите отдельный аккумулятор.

Прикрепите чехол PiJuice (необязательно)

Опустите верхнюю часть корпуса PiJuice, если в нем отсутствует порт/слот GPIO или используются корпуса Raspberry Pi. Кроме того, вы можете использовать чехлы, разработанные для PiJuice, например, высокий и короткий чехол для полноразмерного Pi, например, Pi-3.

Пластиковый корпус Raspberry Pi

Шаги; Сдвиньте переднюю, заднюю и верхнюю часть корпуса. После этого вставьте PiJuice и Pi в соответствующие места, чтобы зафиксировать всю сборку в прорезях по бокам корпуса. Наконец, поменяйте местами верхнюю и боковые стороны, затем соедините 4 резиновые ножки.

Подключите источник питания и включите Pi

Вы можете подключить стандартный источник питания Raspberry Pi к порту Micro-USB PiJuice. Затем нажмите маленькую кнопку SW рядом с мигающими светодиодами с помощью булавки или скрепки, чтобы включить Pi.

Безопасное завершение работы. Удерживайте и нажмите ту же кнопку питания на Pi не менее десяти секунд, прежде чем отпустить ее.

Небезопасное завершение работы; Удерживайте и нажмите кнопку питания в течение 20 секунд.

Кроме того, установите программное обеспечение PiJuice, чтобы ваш Pi мог выполнять некоторые команды с низким энергопотреблением или безопасно отключаться.

Автоматическое отключение, если батарея ИБП Raspberry Pi разряжена

Теперь мы находимся на последнем шаге, который требует настройки PiJuice для выключения PiJuice при низком проценте / напряжении батареи.

Для достижения конфигурации;

В интерфейсе командной строки PiJuice

Используйте командную строку для выполнения приведенных ниже инструкций, затем проверьте и измените параметры конфигурации.

В графическом интерфейсе PiJuice

Используйте VNC или клавиатуру, чтобы перейти из меню предпочтений в настройки PiJuice, где вы измените параметр в графическом интерфейсе Raspberry Pi OS.

После этого перейдите на вкладку системных задач, поставьте галочку на минимальном заряде и в поле ввода текста вставьте 1. Наконец, выберите Применить.

Для параметров конфигурации CLI и GUI

Кроме того, вы можете напрямую редактировать конфигурацию JSON, когда заряд батареи низкий;

Затем добавьте следующее в объект system_task;

Приведенная выше конфигурация автоматически отключит Pi, когда процент заряда батареи достигнет 1%.

Заключение

В заключение мы надеемся, что руководство в нашем сегодняшнем посте было легко понять. Однако, если у вас все еще есть острые вопросы или вам нужна помощь, пожалуйста, свяжитесь с нами.