Jak dostarczać energię przez GPIO?

Widziałem kilka przykładów ludzi zasilających swój Raspberry Pis poprzez podłączenie zasilacza typu „beczkowata” DC do styków 5V i GND GPIO.

Jakie uwagi należy wziąć pod uwagę, robiąc coś takiego? Czy muszę dodać jakieś elementy ochronne, czy też jakieś przyzwoite źródło zasilania 5 V o wystarczająco wysokim prądzie wystarczy na długotrwałe użytkowanie i nie zniszczy mojego Raspberry Pi?

Przez wygląda na schemacie piny GPIO są podłączone do + 5V Rail ;

Skopiowałem część schematu wejściowego na zasilaniu USB. W tej podsekcji + 5 V zasilane ze złącza USB jest filtrowane, aby zapewnić ładne, stabilne zasilanie 5 V na 5V0szynę.

Studiując schemat, zdajesz sobie sprawę, że na Pi są 3 dodatkowe napięcia (łącznie 4).

• 5.0v; HDMI (samoobsługa) (teraz wiem, dlaczego moje aktywne złącze HDMI do VGA działa OK)
• 3,3v; Układy scalone BCM i LAN
• 2,5 v; DAC
• 1,8 v; BCM (RAM) i LAN

Ten obwód pomocniczy, który jest podłączony do 5V0szyny, ma 3 regulatory napięcia z własnymi kondensatorami filtrującymi.

IMPLIKACJE

Odpowiedzieć na Twoje pytanie. Tak, możesz podać napięcie 5 V na pin GPIO. ALE, nie ma zabezpieczenia wstecznego i nie został tak naprawdę zaprojektowany, aby być pinem wejściowym 5V. pin 3,3 V może być również zasilany napięciem 3,3 V, ponieważ regulator ma wbudowaną ochronę - ale ponownie pozostawia BCM bez ochrony! Zazwyczaj wszelkie piny zasilania w obszarze GPIO są używane do zasilania obwodów rozszerzonych.

Musisz zdać sobie sprawę, że schemat USB został starannie zaprojektowany do użycia jako pierwotne wejście + 5 V i chroni Pi przed smażeniem. Pin GPIO nie zapewnia pełnej ochrony i naprawdę musisz zaufać swojemu zasilaczowi, jeśli chcesz to zrobić!

Zwykle ludzie tworzą kolejną płytkę o dużej mocy, aby napędzać inne rzeczy. Na przykład mostek H używany do napędzania silników robota. Wszystko czego potrzebuje to sygnały TTL do sterowania silnikami, ale działa ono z własnego źródła zasilania; i przez większość czasu dostarcza energię do MCU / CPU za pośrednictwem własnych obwodów ochronnych izolujących go od obwodu dużej mocy.

ALTERNATYWNY

1. To nie jest idealne, ale można podłączyć + 5 V do TP1 i GND do TP2 (TP = Punkt testowy)

2. Odetnij kabel micro USB i użyj kabli oznaczonych kolorem CZERWONYM i CZARNYM i podłącz go do zasilacza. Używanie zasilaczy o częstotliwości większej niż 1AMP (1000ma) jest w porządku. Raspberry Pi w żaden sposób nie zużyje więcej niż 800 mA - ale napięcie MUSI wynosić 5 voltów

Przede wszystkim, używając pinu GPIO 5V, omijasz bezpiecznik wejściowy na RPi. Oznacza to, że nie masz ochrony na wypadek skrótu itp. Jeśli tak, to dużo prądu (w zależności od tego, ile zasilacza możesz dostarczyć) może przepłynąć przez twoje Pi i może je uszkodzić. Pomijasz również diodę TVS, więc zasadniczo nie masz żadnej ochrony.

Pamiętaj też, że do tego pinu należy podłączyć regulowane napięcie 5 V. Większość zasilaczy nie wyprowadza napięcia regulowanego (o ile nie podano inaczej), dlatego należy również użyć obwodu regulatora napięcia.

I ostatnią rzeczą jest to, że istnieją kondensatory wygładzające, które sprawiają, że moc jest bardziej stabilna, więc rozsądnie byłoby samemu podłączyć niektóre kondensatory.

Patrząc na schemat, widać, że pin 5 V jest podłączony bezpośrednio do szyny 5 V. :)

Podłączenie złącza beczkowego do styków 5 V i GND będzie w porządku, ale uważaj, nie będziesz miał ochrony bezpiecznika wejściowego - takie jest życie. Upewnij się, że używasz prawidłowo regulowanego zasilacza 1A @ 5V idealnie z zabezpieczeniem nadprądowym; nieuregulowane zasilacze są bezużyteczne!

Tak, możesz. Jeśli użyjesz baterii, a nie prądu stałego, zasilacz jest bardzo bezpieczny, jak w mojej aplikacji Catspberry 2 .

bezpiecznik f3 chroni tylko nvcp11117-3v3 i pewną rezystancję w pobliżu hdmi.

nvcp11117-3v3 Limit prądu wyjściowego wynosi zwykle 1 A, a maks. 1,5 A i bezpiecznik f3 dają maksymalną moc 1,1 A.

Nawet jeśli używasz zasilacza prądu stałego, podłączonego do GPIO, jest bardzo mało prawdopodobne, aby wypalić nvcp1117-3v3, ale możesz użyć dowolnego rodzaju urządzenia USB.

Jeśli używasz złącza zasilania Microusb, aby zapewnić zasilanie Raspberry Pi, nie możesz używać wielu urządzeń USB, ponieważ nie ma wystarczającej mocy.

Dobrym pomysłem było wprowadzenie modyfikacji do rasperry pi, aby dać + 5v bezpośrednio z „złącza zasilania microusb” do USB i GPIO, bez przejścia przez magistralę 5V +, jak to.

Ale na razie najlepszą rzeczą jest karmienie malinami przez GPIO, ponieważ jeśli płonie nvcp117-3v3, kupowanie go w serwisie eBay kosztuje mniej niż 1 €, szczególnie jeśli podłączysz uwagę do złącza HDMI i nie będziesz miał ryzyka wypalenia jego odporności

Tak, ale nie możesz być głupi jak ja, i potrójnie chybić wtyczkę, gdzie jest + a gdzie -

Po prostu spalam jednocześnie 3xRpi, ponieważ moja wyobraźnia przekonała mnie, że czarny kabel to + ....

Zaprojektowałem małą płytkę, aby zapewnić moc, zamontować ostateczny wyłącznik GPS Adafruita i rezystor wejściowy / podciągający czujnik Halla. (Celem jest Open Road Racing). Użyłem regulatora przełączającego i kondensatora wyjściowego Dimension Engineering 7805. Działa dobrze i utrzymuje dokładnie 4,98 V. Używaj dobrych części, a to powinno być w porządku.

Możesz użyć 4 akumulatorów NiMh - ale zawsze sprawdzałbym, czy napięcie wynosi 5 V, czy w granicach 0,25 V. Użyłem też złącza USB telefonu komórkowego Nokia podłączonego do gniazda USB ze zepsutego, taniego koncentratora (z sklepu początkowo za jedyne 1 £), a tylko 2 zewnętrzne linie przylutowano do przewodów prowadzących do akumulatora.

Prosta naprawa, Żołnierz z boku bezpiecznika, który idzie do złącza USB do + 5 V w linii, a twój GND do TP2 lub z boku kondensatora, który idzie do GND.

Więc nadal używasz bezpiecznika. Jeśli potrzebujesz więcej mocy, przeskocz po bezpieczniku.

Mam do czynienia z tym samym problemem dotyczącym umieszczenia RPi na moim helikopterze. Przestrzeń jest problemem, więc modulowane gniazdo zasilania nie wchodzi w rachubę.

Zrobiłem regulator 5 V 50 A (drastycznie nadmiernie zasilany (brak ciepła)), więc mogę zasilać akumulator 12 V zamiast 5 V, który jest w nim.

(Edycja za pomocą nooba no-point: strona bezpiecznika, która przechodzi do złącza USB, jest stroną do krawędzi. Możesz to zobaczyć na stronie http://www.raspberrypi.org/final-pcb-artwork/ - Pin numer 1 przechodzi w dół przez przelotkę, pod środkiem bezpiecznika, a następnie w kierunku krawędzi.)

W niektórych sytuacjach faktycznie oczekuje się zasilania RPi przez złącze kołkowe 26/40 - w szczególności fizyczne styki 2 + 4 (+ 5V) styk 6 + inne (uziemienie). Na przykład mam RPi 1B, który działa od kilku lat, który jest zasilany z jednostki UPiS w wersji Basic , która jest UPS od PiModules, teraz prawie nieosiągalna, ale zastąpiona bardziej wyrafinowanym PICO, chociaż podejrzewam, że ta jednostka teraz zasysa moc przez te same piny, gdy RPi jest normalnie zasilany {aby naładować pokładową komórkę LiPo}, a następnie zapewnia ją tylko wtedy, gdy działa jako zapasowe źródło zasilania ...