Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Auto-Aus für Raspberry Pi + HifiBerry


von Peter G. (pgzh)


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Hallo,

ich würde gerne für meinen Raspberry Pi mit HifiBerry AMP2 eine 
Schaltung bauen, die die Spannungsversorgung auf Knopfdruck zuschaltet 
und in Selbsthaltung geht, bis der Raspberry heruntergefahren ist. 
Außerdem möchte ich mit dem selben Taster ein "sauberes" Herunterfahren 
auslösen.
Softwareseitig weiß ich was zu tun ist, aber da ich von Elektronik nur 
wenig Ahnung und wenig Erfahrung damit habe, würde ich gerne eure 
Meinung zu meiner angehängten Schaltung haben.

Der Hifiberry wird über ein 19V Netzteil versorgt und liefert die 5V für 
den Raspberry mit. Dadurch wird die Sache ein wenig anspruchsvoller, da 
ich die 19V schalten muss.

Ich habe einen Schaltplan angehängt, den ich mir so ausgedacht habe.

Insbesondere interessiert mich:
1. Wird irgendein Bauteil (z.B. Transistor) überlastet?
Habe ich irgendwo einen ganz groben Fehler gemacht oder könnte das so 
funktionieren?
2. Geht das vielleicht einfacher? (Weniger Bauteile)
3. Ist der P-MOSFET für den Einsatz hier geeignet? Der HifiBerry AMP2 
braucht bis zu 60W, dazu kommen noch ein paar Watt für den Raspberry. 
Insgesammt sollte ich also min. 65W durch den MOSFET bringen.
Würdet ihr evtl. andere Transistoren verwenden? (Das sind Darligtons, 
von denen ich noch einige habe und nichts kaufen müsste)

Wenn es denn funktioniert, würden mich folgende Punkte interessieren:
4. Kann ich evtl. die 3V3 von einem GPIO (als Eingang, mit Pullup auf 
HIGH gelegt) nutzen, um den Kondensator direkt über einen 2K2 
Wiederstand zu laden und kann mir den Transistor für die 5V sparen?
Hintergrund: Das Signal zum Ausschalten erfolgt über einen der GPIOs, 
der als Eingang konfiguriert und über internen Pullup auf HIGH gehalten 
wird. Legt man den GPIO Pin auf GND (über den Taster), bekommt der 
Raspberry das Signal zum Herunterfahren.

Eventuell muss ich hier noch etwas ändern und den TxD-Pin am GPIO 
verwenden, um den Kondensator zu laden. Dieser liegt bei aktiviertem 
UART auf HIGH und bleibt bis kurz vor dem Ende des Herunterfahrens so, 
das haben andere schon so gelöst.
Dann müsste ich eben einen weiteren GPIO für das Signal zum 
Herunterfahren über den Taster belegen, wäre aber nicht schlimm.

Ich würde mich über jede Art von Feedback freuen, da ich mir überhaupt 
nicht sicher bin, ob das so funktioniert. Wie gesagt habe ich nur 
Grundkentnisse in Sachen Elektronik und auch sehr selten damit zu tun.

Grüße,
Peter

von Crazy Harry (crazy_h)


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Fangen wir mal langam an: der 2. Transistor von links wird niemals 
leitend.

von Klaus R. (klaus2)


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Habe sowas hier mal diskutiert und dann gebaut. Tx Pin ist die Lsg, 
läuft seither 1A.

Klaus.

von Crazy Harry (crazy_h)


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- oben links Spannungseingang
- D vom FET Ausgang
- Einschalten: C vom NPN mit einem Taster auf GND, dann muß der Raspi 
über einen IO die Basis des NPN auf 3.3V ziehen
- zum Ausschalten einfach Basis freigeben

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klaus2)


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von Andi (Gast)


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https://blog.gc2.at/post/pi-herunterfahren

Ist mir neulich untergekommen, vielleicht ein anderer Ansatz?

Der Pi liefert damit ein eindeutiges Signal sobald er mit dem Powerdown 
fertig ist.

von Klaus R. (klaus2)


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Ich sehe keinen Vorteil...zumal er dann nicht autom. GANZ AUS ist. Und 
man verliert einen GPIO.

Klaus.

von Andi (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Ich sehe keinen Vorteil...zumal er dann nicht autom. GANZ AUS ist.

Nein, aber man weiß wann er mit dem Powerdown fertig ist und wann man 
ihm den Strom sauber und nicht nur geschätzt ausknipsen kann.

> Und man verliert einen GPIO.

Ist das wirklich ein Problem bei einer Anwendung mit einem HifiBerry?

von Peter G. (pgzh)


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Crazy H. schrieb:
> Fangen wir mal langam an: der 2. Transistor von links wird niemals
> leitend.

Ganz doofe Frage: Warum nicht?
Solange der Taster offen ist, kann mein Strom vom IO doch nur in die 
Basis des Transistors fließen, oder irre ich mich da?

Crazy H. schrieb:
> - oben links Spannungseingang
> - D vom FET Ausgang
> - Einschalten: C vom NPN mit einem Taster auf GND, dann muß der Raspi
> über einen IO die Basis des NPN auf 3.3V ziehen
> - zum Ausschalten einfach Basis freigeben

Ich sehe hier das Problem, dass ich den Taster gedrückt halten muss, bis 
mein IO schalten kann. Das sind min. 2 Sekunden.
Wenn der GPIO beim Herunterfahren auf Low geht, brauche ich ebenfalls 
noch ca. 2 Sekunden Strom, da der Pi in diesem Moment noch nicht 
komplett heruntergefahren ist (Pin geht auf Low bevor Ausschalten 
wirklich "sicher" ist).
Daher habe ich in meinem Ansatz den 47uF Kondensator verwendet, der beim 
Ein- und Ausschalten ca. 2 Sekunden den rechten Transistor weiter 
versorgt.

Was tut die Spule oben rechts und welchen Zweck erfüllen der 100n 
Kondensator und die Diode?

Auf jeden Fall möchte ich mich für die vielen Beiträge schonmal 
bedanken!
Das angesprochene Herunterfahren über einen Pin mache ich so, aber 
möchte wie gesagt nach dem Herunterfahren ganz ausschalten.

von Klaus R. (klaus2)


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Der Txd Pin hört recht definiert vor dem kompletten shutdown auf zu 
toggeln. Die 5s Puffer durch den C reichen lange. Läuft bei mir seit dem 
Thread ohne Probleme.

Kompliziert gehts immer, aber Trick 17 ist oft besser. Und POWER OFF war 
eine fixe Anforderung, also gehts so am effizientesten.

Klaus.

von Peter G. (pgzh)


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Klaus R. schrieb:
> Der Txd Pin hört recht definiert vor dem kompletten shutdown auf
> zu toggeln. Die 5s Puffer durch den C reichen lange. Läuft bei mir seit
> dem Thread ohne Probleme.
>
> Kompliziert gehts immer, aber Trick 17 ist oft besser. Und POWER OFF war
> eine fixe Anforderung, also gehts so am effizientesten.
>
> Klaus.

Hallo Klaus,
ich habe mir deine vorgeschlagene Lösung jetzt angesehen, aber ich 
glaube nicht, dass ich damit meine 19V Spannungsversorgung schalten 
kann.
Für 5V wäre die Lösung super, aber die Transistoren müssten so eine 
Emitter-Basis-Spannung von 19V ertragen können und eine Leistung von 65W 
schalten können.
Wie könnte ich die Schaltung für 19V anpassen?

Grüße, Peter

von Klaus R. (klaus2)


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Indem du ein größeres Relais nimmst...19V sind nicht viel, 3A schon 
eher. Schau mal bei Reichelt.de nach 5V Relais die 2x 4A schalten.

Klaus.

von Klaus R. (klaus2)


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: Bearbeitet durch Moderator
von Peter G. (pgzh)


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Hallo Klaus,wie mache ich dann am besten 5V aus meinen 19V um das Relais 
einzuschalten wenn die ganze Schaltung aus ist?
Ich habe anfangs ja nur die 19V, die 5V für das Relais sind erst da, 
wenn das 5V-Relais angezogen hat....

Grundsätzlich würde mich auch noch interessieren, warum in meiner 
Schaltung der Transistor nicht schalten würde - hier hätte ich das 
Problem über einen Spannungsteiler schon gelöst.

Grüße, Peter

von Dieter (Gast)


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Es waere ueber die 19V mit einem Widerstand ein Elko moeglich zu laden. 
Ueber einen Taster schaltet diese Ladung das Relais bis nach wenigen 
zehn ms die Spannung von 5V steht.

Beitrag #7604469 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Matthias H. (fujisan)


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Hallo zusammen!

Aktuell bin ich auf der Suche nach einer Lösung um meinen Raspberry mit 
Hifiberry AMP komplette stromlos zu schalten, da dieser mit Akku 
betrieben werden soll.

Ich habe mit auch schon mehrfach diverse Threads durchgelesen u.a. den 
von Klaus R. (Beitrag "Raspberry Pi einschalten und "komplett" ausschalten nach dem Runterfahren (PowerOff Schaltung)")

Leider kann ich die Puzzleteile aber nicht zusammensetzen um zu einer 
funktionsfähigen Lösung zu kommen. Hat jemand denn einen Aufbau mit 19V 
Eingangsspannung, Uart TX Pin zum abschalten und Relais hinbekommen?
Wäre jemand so lieb und würde mal seinen Schaltplan hier posten? Ich 
kriege es leider einfach nicht zusammen.
Viele Grüße Fujisan

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