Контролер вимкнення Raspberry Pi в автомобілі

Виходячи з попереднього запитання, я намагаюся створити контролер відключення для мого Raspberry Pi. Raspberry Pi потрібно живити від акумулятора, але слід вимкнути живлення після того, як Pi виявить, що запалювання було вимкнено.

Пі буде брати 3,3 В подачі від лінії АСС (у мене є інші компоненти, які будуть приймати 5 В від лінії АСС через 7805, тому я перейду до 3,3 В за допомогою дільника напруги, якщо хтось не має кращої пропозиції - я ' Ви також будете керувати uPD6708, який займає 5 В CMOS вводу / виводу, тому доведеться зменшити з 5 В до 3,3 В на ще 2 лінії)

Програмне забезпечення, що працює в RPi, встановить один із штифтів GPIO високо, імовірно, коли RPI відключить штифти GPIO, всі знизяться. Тож Q1 повинен увімкнути реле, зберігаючи живлення RPi до тих пір, поки включене запалювання або високий штифт GPIO.

У мене є 3 комплекти запобіжників з кришкою 1000uF і якийсь трансформатор / індуктор, тому я можу також використовувати один з них на кожній акумуляторній батареї 12 В і в комплекті 12 В.

Цей контролер вимкнення стверджує, що в режимі очікування вистачає лише 50uA - якби я використовував ворота CMOS 4071 АБО, це було б початком, але з того, що я прочитав, вам знадобиться більше струму від ворота АБО для насичення транзистора - це це вірно?

Маючи на увазі, що мені потрібно зрівняти 5 ліній від 3,3 до 5 В та 2 від 5 В до 3,3 В на додаток до вимог цього підрозділу, чи може хтось порекомендувати компоненти / альтернативи для OR1, Q1, RLY1 та / або будь-які модифікації?

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Ось моя спроба наступної пропозиції @Connor Wolf.

• R1 і C3 потрібно вибирати так, щоб дозволити RPI належним чином вимкнутися
• Я додав C1, тому що я уявляю, що після вимикання запалювання вимкнеться короткий момент, перш ніж реле вимикається - я не маю уявлення, як довго це буде, але я вважаю, що RPi буде черпати приблизно 700 мА від конденсатор, крім 555 і реле

^{моделювати цю схему}

@Nick припускає, що це може бути простіше - як, можливо, це? Я спробував вийняти діоди, щоб я міг просто використовувати позаштатний джерело живлення 12В-5В 1А USB (або пару з них). Таблиця 555 говорить, що вона видає 3,3 В (максимум джерела 100 мА? Ця сторінка говорить про 200 мА). RPI прийме зчитування лінії ACC на 3,3 В, щоб визначити, коли потрібно вимкнути.

^{моделювати цю схему}

Хоча використання таймера одноразового режиму буде спрацьовувати, я думаю, що можна скористатися більш простим рішенням. Погляньте на цю схему.

Для уточнення, "VBAT" - це джерело 12 В, яке завжди увімкнено, доки підключений акумулятор. Однак "ACC" - це джерело 12 В, яке увімкнено лише тоді, коли запалення увімкнено або ключ встановлений на "аксесуар". Замість того, щоб використовувати реле 5В просто для управління потужністю до RPi, чому б не використовувати стандартне 12В автореле, як показано на малюнку. Таким чином, витрачається не витрачається живлення (за винятком струму котушки, коли живлення включено), оскільки все буде відключено від акумулятора.

Одна сторона котушки завжди підключена до 12В. Протилежний бік з'єднаний із землею (шасі) через N-канал FET (Q1). Хоча MOSFET використовується в діаграмі, будь-який FET, здатний занурювати струм котушки, може бути використаний. Коли "ACC" увімкнено, Q1 увімкнеться, підключивши котушку до землі та запустивши перемикач. Це, в свою чергу, не залежно від схеми регулювання 5В, яку ви плануєте використовувати (простий регулятор 7805 з радіатором, комутаційний перетворювач постійного струму, згадані USB-джерела тощо).

Діод D2 є для того, щоб конденсатор міг розряджатися лише в Q1 і може бути звичайним або Шоткі. Для захисту від перенапруги та струму від акумулятора, ймовірно, слід застосовувати інші методи.

Напруга "АСС" можна подати через дільник напруги для створення сигналу 3,3 В для RPi. Будьте обережні з цим рівнем напруги, враховуючи, що 12В автоаккумулятор дійсно може нагадувати 14В постійного струму. Поки цей сигнал є HI, RPi знає, що живлення увімкнено. Очевидно, цей штифт GPIO повинен бути встановлений як вхідний сигнал із вимкнутими внутрішніми підключеннями. Коли "ACC" вимкнено, RPi повинен побачити сигнал LO на штифті і почати його відключення.

Коли напруга «АСС» відключена, конденсатор С1 буде зберігати заряд так довго, розряджаючись через резистор R1. Після того, як напруга конденсатора опуститься нижче порогу затвора Q1, воно вимкнеться, відключивши котушку реле від землі та відвівши живлення від периферійного контуру. Якщо для Q1 використовується "логічний рівень MOSFET", він залишатиметься ввімкненим, поки напруга С1 не стане досить низькою. Я протестував цю схему за допомогою NTD4960 ( Datasheet ), і він залишався увімкненим протягом приблизно 15 секунд - поки C1 не було близько 2В. Щоб збільшити час, збільште значення ємності.

Чесно кажучи, я думаю, що ти багато що передумуєш.

Особисто я просто використовував би один постріл із періодом хвилини чи двох, викликаний вимиканням машини.

Коли ви вимикаєте машину, один удар вистрілює, утримуючи естафету закритою, доки вона не згасне. Все, що вам потрібно буде зробити, це переконатися, що ваш малиновий пі вимкнеться протягом хвилини або двох після вимкнення машини. Це повинно бути досить простим, контролюючи вхід від включеної потужності автомобіля.

Найбільшою перевагою такої системи є те, що, коли ваше програмне забезпечення вийде з ладу (коли, ні, якщо), воно все одно вимкнеться в будь-якому разі, так що ви не зможете забитий акумулятор. Один знімок повинен бути досить простим. Ви можете використовувати 555 або трохи мікропроцесорів (як запропонує Олін).
Ще одна приємна річ - це те, що якщо ви правильно зробите конструкцію, система може відключитися від автомобільного акумулятора, забезпечивши, що струм спокійного струму абсолютно 0.

Будь-який метод фіксованої затримки страждає від проблеми не знати, скільки часу дійсно потрібно відключити RPi. Було б краще натиснути кнопку, яка сигналізує Pi про вимикання, вона могла б зробити те, що потрібно для чистого впорядкованого відключення, зайнявши стільки часу, скільки потрібно, а потім подати сигнал GPIO назад до схеми натискання кнопки, яка вимикає потужність. Це дає RPI стільки часу, скільки потрібно для виконання таких дій, як безпечне вимкнення SD-карти. Схема не повинна бути надто складною. Ви можете побачити просту схему на

http://www.mosaic-industries.com/embedded-systems/microcontroller-projects/raspberry-pi/on-off-power-controller

На веб-сайті описано функціонування схеми.

Використовуйте 4 акумуляторні батареї типу AA. Харчуйте Пі від них і заряджайте їх від акумулятора автомобіля.

Використовуйте 1 GPIO, щоб повідомити Pi, якщо запалювання увімкнено чи вимкнено.

Вимкнення після готовності.