Kontroler wyłączania Raspberry Pi w samochodzie

Kontynuując moje poprzednie pytanie , próbuję stworzyć kontroler zamknięcia dla mojego Raspberry Pi. Raspberry Pi musi być zasilany z akumulatora, ale powinien się wyłączyć, gdy Pi wykryje, że zapłon został wyłączony.

Pi pobierze napięcie 3,3 V z linii ACC (mam inne elementy, które pobiorą 5 V z linii ACC przez 7805, więc obniżę napięcie do 3,3 V za pomocą dzielnika napięcia, chyba że ktoś ma lepszą sugestię - ja ” Będę również prowadzić uPD6708, który pobiera 5 V CMOS I / O, więc będzie musiał obniżyć z 5 V do 3,3 V na kolejnych 2 liniach).

Oprogramowanie działające w RPi ustawi jeden z pinów GPIO na wysoki, przypuszczalnie gdy RPi wyłączy piny GPIO, staną się niskie. Więc Q1 powinien włączyć przekaźnik, utrzymując zasilanie RPi tak długo, jak zapłon jest włączony, lub pin GPIO jest wysoki.

Mam 3 zestawy bezpieczników z nasadką 1000uF i pewnego rodzaju transformatorem / cewką, więc równie dobrze mogę użyć jednego z nich na każdej baterii 12V i linii akcesoriów 12V.

Ten wyłączony kontroler twierdzi, że pobiera tylko 50uA w trybie czuwania - gdybym użył bramki CMOS 4071 OR, która byłaby początkiem, ale z tego, co przeczytałem, potrzebujesz więcej prądu z bramki OR do nasycenia tranzystora - jest prawda?

Mając na uwadze, że oprócz wymagań tego podzespołu muszę przesunąć poziom o 5 linii z 3,3 V na 5 V i 2 z 5 V na 3,3 V. Czy ktoś może polecić komponenty / alternatywy dla OR1, Q1, RLY1 i / lub jakieś modyfikacje?

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Oto moja próba zastosowania się do sugestii @Connor Wolf.

• Należy wybrać R1 i C3, aby umożliwić prawidłowe zamknięcie RPi
• Dodałem C1, ponieważ wydaje mi się, że minie krótka chwila, zanim przekaźnik przełączy się po wyłączeniu zapłonu - nie mam pojęcia, jak długo to trwa, ale przypuszczam, że RPi będzie pobierać około 700mA z kondensator, oprócz 555 i przekaźnika

^{zasymuluj ten obwód}

@Nick sugeruje, że może to być prostsze - może tak? Próbowałem usunąć diody, aby móc po prostu użyć gotowego zasilacza USB 12V-5V 1A USB (lub ich pary). Karta danych 555 mówi, że wyprowadza napięcie 3,3 V (maksymalne źródło 100 mA? Ta strona mówi 200 mA). RPi odczyta linię ACC przy 3,3 V, aby określić, kiedy należy wyłączyć.

^{zasymuluj ten obwód}

Chociaż korzystanie z obwodu zegara jednokrotnego będzie działać, myślę, że można zastosować łatwiejsze rozwiązanie. Spójrz na ten obwód.

Dla wyjaśnienia „VBAT” to źródło 12 V, które jest zawsze włączone, dopóki akumulator jest podłączony. Jednak „ACC” jest źródłem 12 V, które jest włączone tylko wtedy, gdy zapłon jest włączony lub kluczyk jest ustawiony w pozycji „akcesorium”. Zamiast używać przekaźnika 5 V tylko do sterowania zasilaniem RPi, dlaczego nie użyć standardowego automatycznego przekaźnika 12 V, jak pokazano. W ten sposób nie ma marnowanej mocy (z wyjątkiem prądu cewki, gdy zasilanie jest włączone), ponieważ wszystko zostanie odłączone od akumulatora.

Jedna strona cewki jest zawsze podłączona do 12V. Przeciwna strona jest połączona z masą (podwozie) za pomocą F-N kanału (Q1). Podczas gdy na schemacie używany jest MOSFET, można zastosować dowolny FET zdolny do obniżenia prądu cewki. Gdy „ACC” jest włączone, Q1 włączy się, łącząc cewkę z masą i uruchamiając przełącznik. To z kolei zasila każdy obwód regulacyjny 5 V, który zamierzasz zastosować (prosty regulator 7805 z radiatorem, przełączany przetwornik DC-DC, wspomniane zasilacze USB itp.).

Dioda D2 jest tam, aby zapewnić, że kondensator może rozładować się tylko do Q1 i może być regularny lub Shottky. Prawdopodobnie należy zastosować inne metody ochrony przed przepięciem i prądem z akumulatora.

Napięcie „ACC” można przepuścić przez dzielnik napięcia, aby utworzyć sygnał 3,3 V dla RPi. Uważaj na ten poziom napięcia, biorąc pod uwagę, że automatyczna bateria 12 V może naprawdę przypominać 14 V DC. Dopóki ten sygnał jest HI, RPi wie, że zasilanie jest włączone. Oczywiście, ten pin GPIO powinien być ustawiony jako wejście z wyłączonymi wszelkimi wewnętrznymi podciągnięciami. Gdy „ACC” jest wyłączone, RPi powinien zobaczyć sygnał LO na pinie i rozpocząć jego wyłączanie.

Gdy napięcie „ACC” zostanie wyłączone, kondensator C1 zachowa ładunek tak długo, rozładowując się przez rezystor R1. Gdy napięcie kondensatora spadnie poniżej progu bramki Q1, wyłączy się, odłączając cewkę przekaźnika od ziemi i odłączając zasilanie z obwodu peryferyjnego. Jeżeli dla Q1 zostanie zastosowany „MOSFET poziomu logicznego”, pozostanie on włączony, dopóki napięcie C1 nie będzie dość niskie. Przetestowane tego układu przy użyciu NTD4960 ( Dane ) i utrzymywał się przez około 15 sekund, - do C1 wynosiła około 2V. Aby wydłużyć czas, zwiększ wartość pojemności.

Szczerze mówiąc, myślę, że bardzo to przesadzasz.

Osobiście użyłbym tylko jednego strzału z okresem minuty lub dwóch, wyzwalanego przez wyłączenie samochodu.

Gdy wyłączysz samochód, jeden strzał strzela, trzymając przekaźnik zamknięty, aż upłynie limit czasu. Wszystko, co musisz zrobić, to upewnić się, że malinowa pi wyłączy się w ciągu minuty lub dwóch od wyłączenia samochodu. Powinno to być łatwe dzięki monitorowaniu mocy pobieranej z włączonej mocy samochodu.

Największą zaletą takiego systemu jest to, że gdy oprogramowanie ulegnie awarii (kiedy, a nie jeśli), i tak zostanie ono zamknięte, więc nie skończysz z rozładowaną baterią. Jeden strzał powinien być prosty. Możesz użyć 555 lub małego mikroprocesora (jak sugeruje Olin).
Kolejną fajną rzeczą jest to, że jeśli prawidłowo wykonasz projekt, system może odłączyć się od akumulatora samochodowego, zapewniając, że pobór prądu spoczynkowego wynosi absolutnie 0.

Każda metoda ustalonego opóźnienia cierpi na problem polegający na tym, że nie wie, ile czasu RPi naprawdę potrzebuje na zamknięcie. Lepiej byłoby nacisnąć przycisk, który sygnalizuje, że Pi ma się zamknąć, może wtedy zrobić to, czego potrzebuje do czystego uporządkowanego zamknięcia, tak długo, jak to konieczne, a następnie wysłać sygnał GPIO z powrotem do obwodu przycisku, który wyłącza moc. To daje RPi tyle czasu, ile potrzeba na takie rzeczy, jak bezpieczne wyłączenie karty SD. Obwód nie musi być zbyt skomplikowany. Możesz zobaczyć prosty obwód na

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

Strona internetowa opisuje działanie obwodu.

Użyj 4 akumulatorów AA. Zasilaj od nich Pi i ładuj je z akumulatora samochodu.

Użyj 1 GPIO, aby poinformować Pi, czy zapłon jest włączony, czy wyłączony.

Zamknij, gdy będzie gotowy.