Come posso fornire energia tramite GPIO?

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Ho visto alcuni esempi di persone che alimentano il loro Raspberry Pis collegando un alimentatore in stile DC "barrel plug" ai pin GPIO 5V e GND.

Quali considerazioni dovrebbero essere prese quando si fa qualcosa del genere? Devo aggiungere componenti protettivi o qualsiasi alimentazione a 5 V decente con una corrente sufficientemente elevata andrà bene per un uso a lungo termine e non distruggerà il mio Raspberry Pi?

gpio power-supply

— BitBobBang
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Hai una foto del power brick che vuoi usare? o altre specifiche?

— Piotr Kula,

Dato che ppumpkin ha ritenuto opportuno porre la domanda su EE Stackexchange, dovrebbe esserci un collegamento a questo: electronics.stackexchange.com/questions/38077/…

— Chris Stratton,

Non sono d'accordo con la pubblicazione incrociata di questo su EE.

— Alex Chamberlain,

@AlexChamberlain Concordato. Quello era un comportamento strano. ppumkin, perché non incoraggiare BitBobBang a chiedere a EE?

— Jivings,

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Dall'aspetto dello schema i pin GPIO sono collegati a + 5v Rail ;

Ho copiato parte dello schema di input sull'alimentazione USB. In questa sottosezione il + 5v fornito dal connettore USB viene filtrato per fornire una buona alimentazione stabile 5v alla 5V0guida.

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Studiando lo schema si arriva a rendersi conto che ci sono altre 3 tensioni (4 in totale) utilizzate sul Pi.

5.0V; HDMI (auto-protetto) (ora so perché il mio HDMI attivo su VGA funziona correttamente)
3.3v; BCM e IC LAN
2.5V; DAC
1.8v; BCM (RAM) e LAN

Questo sotto-circuito che è collegato alla 5V0guida ha 3 regolatori di tensione con i propri condensatori di filtro.

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IMPLICAZIONI

Per rispondere alla tua domanda. Sì, è possibile fornire 5v sul pin GPIO. MA, non ha protezione all'indietro e non è stato progettato per essere un pin di ingresso a 5 volt. il pin 3.3v può anche essere alimentato con 3.3v poiché il regolatore ha una protezione integrata, ma di nuovo lascia il tuo BCM non protetto! In genere qualsiasi pin di alimentazione nell'area GPIO viene utilizzato per alimentare circuiti estesi.

È necessario rendersi conto che lo schema USB è stato accuratamente progettato per essere utilizzato come ingresso primario + 5V e protegge il Pi dal friggere. Il pin GPIO non offre questa protezione completamente e devi davvero fidarti del tuo alimentatore se vuoi farlo!

Di solito le persone producono un altro PCB ad alta potenza per guidare altre cose. Ad esempio un H-Bridge utilizzato per pilotare motori per un robot. Tutto ciò che serve sono i segnali TTL per controllare i motori ma funziona con il proprio alimentatore; e la maggior parte delle volte fornisce energia all'MCU / CPU tramite i propri circuiti di protezione isolandola dal circuito ad alta potenza.

ALTERNATIVA

Non è l'ideale ma è possibile collegare + 5v a TP1 e GND a TP2 (TP = Test Point)
Taglia il cavo micro USB e usa i cavi con codice colore ROSSO e NERO e collegalo all'alimentatore. L'uso di adattatori con una frequenza superiore a 1AMP (1000ma) va bene. Il Raspberry Pi non utilizzerà più di 800ma in alcun modo, ma la tensione deve essere di 5votl

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— Piotr Kula
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Hai solo bisogno di usare un alimentatore adeguato. Sappiamo tutti che i fusibili causano più problemi di quanti ne risolvano e i condensatori sono ancora nel circuito, ma non in un posto brillante - ah beh, usa un alimentatore migliore.

— Alex Chamberlain,

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Molte persone si lamentano dei fusibili USB ma non ne ho visti molti lamentarsi dei fusibili di ingresso. Personalmente non lascerei cadere la miccia sulla tensione di ingresso e ho visto molti altri dire lo stesso. Si può, tuttavia, utilizzare un fusibile prima del regolatore di tensione, in modo che non cada più tensione dopo che è stato regolato ma protegge comunque dai cortocircuiti.

— Krzysztof Adamski,

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Inoltre, collegarsi a TP1 e TP2 è esattamente lo stesso che passare attraverso GPIO.

— Alex Chamberlain,

3

@ppumkin I cappucci filtranti sono in parallelo con il carico! Puoi disegnarli ovunque tu voglia!

— Alex Chamberlain,

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Perché le persone rendono queste cose così difficili? Metti un tappo da 1000uF sulla potenza in ingresso, quindi aggancialo con un regolatore, quindi evita che cada con un convertitore buck. Ciò ti consentirà di prendere energia sporca da 2,5 a 30 V. Se non ti piace la saldatura, ci sono schede di vendita al dettaglio sia per regolatori regolabili che per convertitori buck.

— Peter finito il

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Prima di tutto, usando il pin GPIO 5V si sta bypassando il fusibile di ingresso che si trova sull'RPi. Questo significa che non hai alcuna protezione nel caso in cui tu faccia qualche scorciatoia ecc. Quindi, se lo fai, molta corrente (a seconda di quanto l'alimentazione può fornire) può fluire attraverso il tuo Pi e può danneggiarlo. Stai anche bypassando il diodo TVS, quindi praticamente non hai alcuna protezione.

Ricorda anche che devi mettere 5V regolati su questo pin. La maggior parte degli adattatori di potenza non emetterà tensione regolata (se non diversamente indicato su di essi), quindi è necessario utilizzare anche un circuito regolatore di tensione.

E l'ultima cosa è che ci sono alcuni condensatori di livellamento che rendono l'energia più stabile, quindi sarebbe saggio collegare alcuni condensatori da soli.

— Krzysztof Adamski
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Anche il diodo è molto importante! +1

— Piotr Kula,

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È vero, ovviamente intendevo solo miccia di input. I fusibili di uscita sono solo su USB, quindi non sono realmente correlati e ovviamente non aiuteranno comunque quando c'è un collegamento su qualcosa di diverso da USB.

— Krzysztof Adamski il

Aspetta, in pratica stai dicendo che potrei creare il mio circuito di ingresso in tensione (con protezione) e collegarlo al raspberry Pi? È geniale! In realtà stavo cercando di progettare un circuito, con alcuni altri connettori e transistor (per pilotare relè e roba da 5 v! Potrei fare anche quella parte come uscita.

— Paul

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Se guardi lo schema, puoi vedere che il pin 5V è collegato direttamente alla guida 5V. :)

Collegare un connettore a cilindro ai pin 5V e GND andrà bene, ma fai attenzione che non avrai la protezione del fusibile di ingresso - questa è la vita. Assicurati di utilizzare un alimentatore 1A @ 5V correttamente regolato idealmente con protezione da sovracorrente; Le PSU non regolamentate sono inutili!

— Alex Chamberlain
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I cappucci di lisciatura sono ancora nel circuito; non sono nel posto perfetto: saranno vicino alla porta USB, piuttosto che al GPIO. Saranno comunque più sul SoC. Con un alimentatore decente, ci proverei. Con una scheda di espansione personalizzata che incorpora un alimentatore, starai più che bene, probabilmente fornirai una fornitura migliore di quella che il Pi ottiene.

— Alex Chamberlain,

Sì con un PSU decente - come fa l'OP a sapere che cos'è un PSU decente .. Non mi fido quasi di PSU che uso ovunque

— Piotr Kula

Non ho detto nulla di più potere. Dovresti attenersi a 1A, anche se dubito che in realtà brucerai tracce; le patatine andranno per prime.

— Alex Chamberlain,

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No - Immagine che collega una fonte di alimentazione 5v 5A al Pi e che utilizza la guida 5v da qualche parte per alimentare i motori, ad esempio il disegno @ 4AMP. la traccia 5v brucerà! Non il chip. Il chip lo disegna felicemente ~ 500ma. Se sulla porta USB non era presente un fusibile con valore nominale di 1A e si forniva 5A tramite esso, un corto circuito scioglierà le tracce 5V. Ecco perché è lì per proteggere il sovraccarico della scheda PCB e proteggere la CPU / GPU dalla sovratensione (ma qui non siamo preoccupati per la tensione). PS Non ti ho votato.

— Piotr Kula,

@ppumpkin questa è la risposta corretta. I tappi del filtro rimangono nel circuito. Ciò che è importante sulla posizione dei tappi del filtro è che si trovano vicino al carico per il quale forniscono un serbatoio a bassa impedenza. Lo spostamento dell'alimentazione non modifica il layout tra tappi e carico. Ricorda che il cavo USB è molto più lungo di qualsiasi traccia sulla scheda, quindi i tappi sono inevitabilmente piuttosto lontani dalla fonte di alimentazione effettiva, e va bene.

— Chris Stratton,

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Si, puoi. Se usi la batteria e non l'alimentazione in cc è molto sicura come nel mio programma catspberry 2 .

il fusibile f3 protegge solo nvcp11117-3v3 e una certa resistenza vicino a hdmi.

nvcp11117-3v3 Il limite della corrente di uscita è in genere 1 A e il fusibile max 1,5 A e f3 fornisce una potenza massima di 1,1 A.

Anche se si utilizza un alimentatore cc, collegato a gpio, è molto improbabile bruciare nvcp1117-3v3 ma è possibile utilizzare qualsiasi tipo di dispositivo USB.

Se si utilizza il connettore di alimentazione microUSB, per alimentare Raspberry Pi, non è possibile utilizzare molti dispositivi USB perché non c'è abbastanza energia.

Una buona idea è stata apportare alcune modifiche a rasperry pi per dare + 5v direttamente dal "connettore di alimentazione microusb" a usb e gpio, senza passare attraverso bus 5v +, come questo.

Ma per ora la cosa migliore è alimentare il lampone attraverso la gpio, perché se nvcp117-3v3 brucia, acquistandolo, su ebay, costa meno di 1 € soprattutto se si collega notando al connettore hdmi e non si rischia di bruciare le sue resistenze

— Francesco Amirante
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Sì, puoi, tuttavia, non essere uno stupido come me e un triplo connettore di alimentazione dove è + e dove è -

Ho appena bruciato il mio 3xRpi contemporaneamente perché la mia immaginazione mi ha convinto in qualche modo che il cavo nero è + ....

— zigfi
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Ho progettato una piccola scheda per fornire energia, montare un breakout GPS Adafruit definitivo e un resistore di ingresso / pull up per sensore Hall. (Lo scopo è Open Road Racing). Ho usato un regolatore di commutazione dimensionale Dimension Engineering 7805 e un condensatore di uscita. Funziona bene e rimane esattamente a 4,98 V. Usa parti buone e questo dovrebbe andare bene.

— Steve Donegan
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LM1085 è la scelta migliore, a causa della bassa tensione di diseccitazione e della corrente 3A.

— pylover,

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Puoi usare le 4 batterie NiMh, ma vorrei sempre verificare che la tensione sia di 5 V o entro 0,25 V. Inoltre ho usato un connettore USB per telefono cellulare Nokia collegato a una presa USB da un hub rotto ed economico (originariamente da un negozio di elettronica quindi solo £ 1) con solo le 2 linee esterne saldate ai fili che vanno al pacco batteria.

— z lesiak
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Uso la tua combinazione menzionata, 4 batterie NiMh e un connettore micro USB riproposto. Può funzionare ininterrottamente con rete cablata, monitor esterno (tramite HDMI) e Pi Cam per circa 2 ore o giù di lì, non ha l'ora esatta. Dopo che la tensione diventa troppo bassa, le cose diventano piuttosto strane sul Pi. Corre un po 'di più senza ethernet collegato.

— Chris O

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Correzione semplice, Soldato sul lato del fusibile che va al connettore USB su + 5v in linea e gnd su tp2 o sul lato del condensatore che va su gnd.

Quindi stai ancora usando la miccia. Se hai bisogno di più energia, allora la tua sinistra salta la miccia.

Ho a che fare con lo stesso problema mettendo un RPi sul mio elicottero. Lo spazio è un problema, quindi un jack di alimentazione modificato è fuori discussione.

Ho realizzato un regolatore 5v 50A (drasticamente alimentato (senza calore)) in modo da poter far funzionare la batteria 12v invece del 5v che contiene.

(Modifica con un noob no-points: il lato del fusibile che va al connettore USB è il lato verso il bordo. Puoi dirlo dal layout su http://www.raspberrypi.org/final-pcb-artwork/ - Il pin numero 1 scende attraverso una via, sotto il centro del fusibile, quindi verso il bordo.)

— Zack
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In alcune situazioni ci si aspetta che alimenti l'RPi tramite l'intestazione Pin 26/40, in particolare i pin fisici 2 + 4 (+ 5V) pin 6 + altri (terra). Ad esempio, ho un RPi 1B in esecuzione da un paio d'anni che è alimentato da un'unità UPiS versione Basic che è un UPS di PiModules, ora praticamente impossibile da ottenere ma sostituito dal più sofisticato PICO anche se sospetto che ora l'unità aspira energia tramite quegli stessi pin quando l'RPi è alimentato normalmente {per caricare la cella LiPo di bordo} e quindi lo fornisce solo quando agisce come riserva di backup ...

— SlySven
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