STROMPI 3 Power-Solution
1. INHALTVERZEICHNIS 1. Inhaltsverzeichnis 2. Allgemeine Informationen 3. Übersicht 4. Stromquellen 5. QuickStart 6. Funktionen 6.1 Eingangspriorisierung 6.2 Zeitgesteuerte Anwendung 6.2.1 Real Time Clock 6.2.2 Automatische Zeitkonfiguration 6.2.3 Shutdown Timer 6.2.4 Alarm Modes 6.2.5 PowerOff-Alarm Mode 6.2.6 WakeUp - Alarm Mode 6.2.7 Minute WakeUp-Alarm 6.2.8 Weekend WakeUp-Alarm 6.2.9 Intervall Funktion 7. Zusätzliche Funktionen 7.1 Serialless Mode 7.
2. ALLGEMEINE INFORMATIONEN Sehr geehrter Kunde, vielen Dank, dass Sie sich für unser Produkt entschieden haben. Im Folgenden zeigen wir Ihnen, was bei der Inbetriebnahme und der Verwendung zu beachten ist. Sollten Sie während der Verwendung unerwartet auf Probleme stoßen, so können Sie uns selbstverständlich gerne kontaktieren. Der StromPi 3 eröffnet dem Raspberry Pi® und vielen weiteren Einplatinencomputer völlig neue Einsatzmöglichkeiten.
3. ÜBERSICHT Es gibt mitlerweile 2 Versionen des StromPis, die erste Version Rev 1.0 Und die neue Version Rev 1.1. Bei der Rev 1.1 wurden die Modifikationen für den PowerOnButton und den SeriallessMode bereits integriert. Rev 1.
Rev 1.1 Umschalter Powersave Modus LiFePO4 Bat- Umschalter Flash Modus High - Power USB Ausgang GPIO-Port Dateneingang (für High -Power USB-Ausgang) & Stromausgang microUSB - Spannungseingang Umschalter Serriallessmode Wide-Range Spannungseingang PowerOnButton Umschalter Kondensator - Pufferung Der neu hinzugefügte Serialless-Jumper verbindet, wenn auf „ON“ gesteckt, den GPIO 21 (Pin 40) des Raspberry Pi mit einem GPIO des Mikrocontrollers.
4. STROMQUELLEN Der StromPi 3 kann über drei verschiedene Stromquellen versorgt werden. Im Falle eines Stromausfalls schaltet der StromPi 3 automatisch stufenlos auf die als sekundär konfigurierte Stromquelle und ggf. tertiäre Stromquelle. microUSB Der StromPi 3 kann selbstverständlich, wie gewöhnlich, über einen mircoUSB - Anschluss mit Strom versorgt werden. Wide - Range Im „Wide“ - Modus kann der StromPi 3 über eine Spannungsquelle im Bereich von 6 - 61 V betrieben werden.
5. QUICKSTART In diesem Kapitel finden Sie die notwendigen Schritte, um den StromPi 3 verwenden zu können. Aktivierung der seriellen Kommunikation Näheres finden Sie in Kapitel 8.1 Installieren Sie mit den folgenden Befehlen benötigte Abhängigkeiten und öffnen Sie anschließend die Datei config.txt. sudo apt-get update sudo apt-get install python-serial python3-serial sudo nano /boot/config.
6.
StromPi V3 Powerpath Mode: Der StromPi V3 Powerpath Mode legt die Priorisierung der einzelnen Spannungsquellen fest. Powerfail Warning Mode: Der Powerfail Warning Mode warnt bei einem Stromausfall der priorisierten Spannungsquelle. Battery Shutdown Mode: Der Battery Shutdown Mode legt fest, bei welchem Ladestand der Batterie das Raspberry Pi herunter gefahren werden soll. Serialless Mode: Der Serialless Mode erlaubt die anderweitige Nutzung der seriellen Ports, indem über einen GPIO - Pin kommuniziert wird.
6.1 Eingangspriorisierung Die Spannungsquelle aus der der StromPi 3 seine Energie bezieht, kann je nach Wunsch und Einsatzzweck eingestellt werden. Zusätzlich lässt sich eine zweite oder sogar eine dritte Spannungsquelle wählen, die automatisch die Versorgung übernimmt, falls die erste Quelle ausfallen sollte. Die Werkseinstellung ist so konfiguriert, dass der microUSB-Eingang als Hauptstromquelle dient.
6.2 Zeitgesteuerte Anwendungen 6.2.1 Real Time Clock Der StromPi 3 verfügt zusätzlich über eine Echtzeituhr. Sollte der Strom einmal ausfallen, so sind auch zeitgesteuerte Anwendungen nicht gefährdet.
6.2.3 Shutdown Timer Der StromPi 3 verfügt über einen Shutdown Timer der automatisch, nachdem ein Ausfall der primären Stromversorgung erkannt wurde, die Stromversorgung Ihres Raspberry Pis unterbricht. Die Zeitspanne, wann der Shutdown nach dem Ausfall der Stromversorgung erfolgt, können Sie individuell, ganz nach Ihren Bedürfnissen, anpassen.
Zum Aktivieren des Shutdown Timers wählen Sie Enable bei Choose Shutdown Mode und geben Sie die gewünschte Ausschaltzeit in Sekunden in das nebenliegende Feld ein. Zum Schluss mit Update bestätigen. 6.2.4 Alarm Modes Der StromPi3 verfügt über die Möglichkeit den Raspberry zeitgesteuert hoch und herunterzufahren. Mit der Kombination aus WakeUp– und PowerOff-Alarm, lässt sich ein individuelles Start-Stopp-Verhalten für Ihren Raspberry Pi konfigurieren (z.B.
6.2.5 PowerOff - Alarm Mode Der PowerOff-Alarm ermöglicht es Ihnen den Raspberry Pi jeden Tag zu einer voreingestellten Uhrzeit herunterfahren zu lassen. Allerdings kann der Raspberry Pi nur einmal am Tag mit diesem Modus heruntergefahren werden. Wenn Sie den StromPi3 zeitgesteuert herunterfahren möchten Starten Sie das Configskript. Schalten Sie Choose PowerOff-Alarm Mode auf Enable um den PowerOff-Alarm, zu aktivieren.
Je nachdem was Sie bei Choose Alarm Mode eingestellt haben, fährt Ihr Raspberry Pi nun täglich, wöchentlich oder nur zu einem bestimmten Datum zu der eingestellten Zeit hoch. Mit Alarm Mode 1 fährt Ihr Raspberry jeden Tag um die eingestellte Uhrzeit hoch. Mit Alarm Mode 2 fährt Ihr Raspberry an einem speziellem Datum zur angegebenen Zeit hoch. Mit Alarm Mode 3 fährt ihr Raspberry an einem speziellem Wochentag hoch. Mit Alarm Mode 4 aktiviert man den Minute WakeUp Alarm.
6.2.9 Intervall Funktion Die Intervall Funktion ermöglicht es, Zeitintervalle zu definieren in denen der Raspberry Pi mit Hilfe des StromPi 3 ausgeschaltet und wieder eingeschaltet wird. Die Funktion können Sie im Configskript unter dem Punkt Interval Timer aktivieren und konfigurieren. Schalten Sie Choose Interval-Alarm Mode auf Enable um die Intervall-Funktion zu aktivieren. Unter Interval On-Time in minutes können Sie die Zeit, die der Raspberry Pi eingeschaltet bleiben soll in Minuten angeben.
7. ZUSÄTZLICHE FUNKTIONEN 7.1 Serialless Mode Der Serialless Modus ermöglicht es Ihnen jegliche serielle Kommunikation des StromPi zu unterdrücken, so können Sie z.B. ein anderes HAT, welches die serielle Schnittstelle benutzt, zeitgleich mit dem StromPi nutzen. Allerdings verhindert dies auch das Konfigurieren des StromPi 3. Aus diesem Grund ist es sinnvoll den StromPi vor dem aktivieren des Serialless Modus zu konfigurieren.
7.3 PowerOn-Button Mode Die PowerOn-Button Mode ermöglicht es, dass der StromPi nach dem Herunterfahren mit dem poweroff -Befehl oder dem PowerOff-Alarm ohne trennen der Spannungsversorgungen oder abnehmen des BatteryHATs, wieder neugestartet werden kann. Für diese Funktion ist, bei der StromPi Rev 1.0, nur eine kleine Modifikation notwendig. Es muss eine Kabelbrücke zwischen zwei Lötpads eingelötet werden. Dann ist es möglich den StromPi 3 durch das Überbrücken des Reset-Pins neu zu starten.
7.5 Power Save Mode Der Powersave Modus ermöglicht es Ihnen den Stromverbrauch des StromPi 3 drastisch zu reduzieren, indem der Spannungswandler bei Nichtnutzung des Wide Anschlusses abgeschaltet wird und nur im Falle eines Spannungsausfalls der primären Stromversorgung eingeschaltet wird. Dies ist nur im Betrieb mit niedriger Stromstärke möglich (unter 2,5 A). Sollte die Stromstärke zu hoch sein, könnte es zu Komplikationen beim Umschalten der Powerpaths kommen.
8.1 Aktivierung der seriellen Kommunikation Um die Funktionen des StromPis nutzen und Einstellungen vornehmen zu können, müssen ein paar Einstellungen an Ihrem Raspberry Pi vorgenommen werden. Zunächst müssen Sie die Python3-Serial Bibliothek installieren, geben Sie dazu folgenden Befehl in die Konsole des Raspberry Pi ein: sudo apt-get install python-serial python3-serial Öffnen Sie danach auf Ihrem Raspberry Pi die Konsole und geben Sie die folgenden Befehle ein: sudo nano /boot/config.
Navigieren Sie hier, mit den Pfeiltasten Ihrer Tastatur, in den Menüpunkt 5 Interfacing Options. Wählen Sie den Punkt P6 Serial aus. Die Frage Would you like a login shell to be accessible over serial? beantworten Sie mit No. Die Frage Would you like the serial port hardware to be enabled? beantworten Sie mit Yes. www.joy-it.net Pascalstr.
Nach einer erneuten Bestätigung können Sie das Menü mit Finish verlassen. Die Frage nach einem Neustart des Gerätes beantworten Sie mit Yes. Die serielle Schnittstelle ist nun aktiviert und die serielle Konsole deaktiviert. 8.2 Ausführen des GUI Skriptes Achtung! Das StromPi Configskript funktioniert nicht mit der CLI Version der StromPi Firmware, ausschließlich mit der Main Version der Firmware. Außerdem muss die serielle Kommunikation aktiviert sein [siehe Kapitel 8.
8.4 SSH-Verbindung über PuTTY und Xming Führen Sie folgenden Befehl aus: sudo raspi-config Gehen Sie auf Interfacing Options und aktivieren Sie anschließend SSH. Nun müssen Sie PuTTY und Xming herunterladen. Xming Starten Sie nun die XLaunch.exe Datei im Installationsverzeichnis von Xming. Wählen Sie Multiple Windows aus und Display number als 0. www.joy-it.net Pascalstr.
Stellen Sie sicher, dass Start no client ausgewählt ist: Drücken Sie hier auf Weiter ohne Änderungen vorzunehmen: Drücken Sie nun auf Fertig stellen: www.joy-it.net Pascalstr.
PuTTY Nun müssen Sie noch PuTTY einstellen. Stellen Sie sicher, dass Sie unter Session → SSH ausgewählt haben und die IP-Adresse Ihres Raspberry Pis angegeben haben. Versichern Sie sich nun das unter X11 → Enable X11 fowarding eingeschaltet ist und geben Sie unter Xdisplay location → localhost:0.0 ein. Drücken Sie nun Open und Sie sollten folgendes sehen: Geben Sie nun Ihre Login Daten ein. Sie haben die SSH-Verbindung erfolgreich hergestellt. www.joy-it.net Pascalstr.
Geben Sie nun folgenden Befehl ein: sudo -E python3 strompi_config_gui.py Nun öffnet sich die grafische Oberfläche, welche wie folgt aussieht: Die angezeigten Werte werden beim Start des Skriptes, mit den von Ihnen im StromPi eingestellten Werten synchronisiert. Sie können nun beliebig Werte ändern und anschließend auf Update klicken, um die Einstellungen Ihres StromPi zu ändern. 8.
Drücken Sie nun auf Session und wählen Sie dann SSH aus. Geben Sie nun bei Remote host die IP-Adresse Ihres Raspberry Pis ein und bei Specify username pi. Drücken Sie dann auf OK und geben Sie dann das Passwort Ihres Raspberry Pis ein sobald Sie dazu aufgefordert werden. Nun können Sie mit dem Befehl sudo -E python3 strompi_config_gui.py die grafische Oberfläche aufrufen. Diese sollte wie folgt aussehen: www.joy-it.net Pascalstr.
Die angezeigten Werte werden beim Start des Skriptes mit den von Ihnen im StromPi eingestellten Werten synchronisiert. Sie können nun beliebig Werte ändern und anschließend auf Update klicken, um die Einstellungen Ihres StromPi zu ändern. Es ist möglich, dass Ihr Skript anders aussieht. Der Poweroff Mode und der Power Save Mode wurden erst für eine spätere Firmware Version hinzugefügt. 9. STROMPI 3 SKRIPTE Alle von uns veröffentlichten StromPi Skripte können Sie hier herunterladen.
Poweralarm_serial.py Dieses Skript sendet, wenn die primäre Spannungsversorgung ausfällt, eine Email an die im Skript angegebene Email-Adresse. Eine weitere Email wird gesendet, wenn die primäre Spannungsversorgung wieder vorhanden ist oder wenn der Raspberry Pi neugestartet wurde. In Zeile 22 können Sie die Benachrichtigungsmail beim Neustart des Systems ein (1) oder aus (0) schalten. SERVER ist Ihr SMTP E-Mail Server (z.B. smtp.ihr-e-mail-server.de).
In Zeile 11 des Skripts können Sie den GPIO-Pin den Sie zur alternativen Kommunikation für den Serialless Modus benutzen ändern. In Zeile 14 können Sie die Benachrichtigungsmail beim Neustart des Systems ein (1) oder aus (0) schalten. SERVER ist Ihr SMTP E-Mail Server (z.B. smtp.ihr-e-mail-server.de) PORT ist Ihr Serverport EMAIL ist Ihre E-Mail Adresse. PASSWORT ist Ihr E-Mail Passwort. EMPFAENGER sind die E-Mail Adressen welche die Emails bekommen.
RTC_serialShutdown_serialless.py Diese Skript hat alles Funktionen des powershutdown_serialless.py Skripts und vergleicht zusätzlich noch beim Start die Uhrzeit des Raspberry Pi und die des StromPis. Die ältere Zeit wird mit der aktuelleren überschrieben. Den Shutdown Timer und den GPIO-Pin, den Sie zur alternativen Kommunikation für den Serialless Modus benutzen, können in Zeile 11 und 12 geändert werden.
RTCSerialless.py Dieses Skript wurde extra für den Serialless Modus geschrieben. Beim Start des Skripts wird der Serialless Modus beendet, damit die Uhrzeit des Raspberry Pi und die des StromPis verglichen werden können und die ältere wird mit der aktuelleren Zeit überschrieben. Danach wird der Serialless Modus wieder aktiviert. Weil die serielle Kommunikation nun deaktiviert ist können Sie keine weitere Änderungen an der Konfiguration des StromPi vornehmen.
9.3 Raspberry Pi Pin-Layout Hier können Sie die Pin-Belegung des Raspberry Pis sehen: 1 3.3 V DC 2 5 V DC 3 GPIO 2 (SDA1, I2C) 4 5 V DC 5 GPIO 3 (SCL1, I2C) 6 Ground 7 GPIO 4 8 GPIO 14 (TXD0) 9 Ground 10 GPIO 15 (RXD0) 11 GPIO 17 12 GPIO 18 13 GPIO 27 14 Ground 15 GPIO 22 16 GPIO 23 17 3.
9.4 Automatisches Ausführen von Skripten Skripte lassen sich wie folgt in den Autostart Ihres Raspberry Pis kopieren, um beim Start des Raspberry Pis ausgeführt zu werden: sudo nano /etc/rc.local Hier kann das Skript dem Autostart hinzugefügt werden. Der folgende Befehl muss hierfür vor dem Befehl exit 0 eingefügt werden. python /home/pi/Skriptname.py & Beispiel mit dem RTCSerial.py—Skript: Sollten Sie das Skript nicht in den Ordner /home/pi kopiert haben, so müssen Sie den Pfad dementsprechend anpassen.
Variante 1 Variante 1 ist die schnellste Lösung, kann jedoch nur verwendet werden, wenn Sie keinen Battery Hat benutzen. Stecken Sie dazu einfach, wie im folgenden Bild zu sehen ist, ein Kabel auf den Reset-Pin. Dafür müssen Sie zunächst den Jumper entfernen. Das andere Ende des Kabels müssen Sie auf einen GPIO-Pin stecken. Man kann auf jeden anderen GPIO-Pin verwenden, allerdings muss dafür die Software dementsprechend angepasst werden. www.joy-it.net Pascalstr.
Variante 2 Löten Sie ein Ende des Kabels, wie im Bild zu sehen an das freie Pad. Beachten Sie das der Jumper an dem Reset-Pin dafür gesetzt sein muss. Das andere Ende des Kabels wird wie bei Variante 1 auf einen freien GPIO-Pin gesteckt. www.joy-it.net Pascalstr.
Variante 3 Für Variante 3 löten Sie, wie bei Variante 2 ein Ende des Kabels an das freie Pad des Reset-Pins. Auch hier muss der Jumper gesetzt bleiben. Das andere Ende des Kabels löten Sie, wie um Bild unten zu sehen an einen der GPIO-Pins www.joy-it.net Pascalstr.
PowerOn-Button Die beiden rot markierten Lötpads müssen mit einem Kabel überbrückt werden. Geben Sie dazu zunächst etwas Lötzinn auf beide Pads. Löten Sie nun ein Ende des Kabels an das obere Pad. Als letztes wird das andere Kabelende an dem unteren Lötpad angelötet. www.joy-it.net Pascalstr.
Jetzt kann man das System nach einem Poweroff - Befehl durch das Kurzschließen der rot markierten Reset-Pins neustarten. Im Betrieb dürfen die Pins nicht gebrückt sein. Für mehr Komfort ist es möglich einen Taster (Schließer) an die Pins anzuschließen um diese für den Neustart kurzzuschließen. WICHTIG! Zwischen Poweroff und dem Neustart müssen mindestens 30 Sekunden liegen.
Für mehr Informationen über den Serialless-Modus lesen Sie bitte die Serialless-Anleitung. www.joy-it.net Pascalstr.
11.
Sollte nach dem Eingeben des Befehls: sudo minicom -D /dev/serial0 -b 38400 Port/dev/tty8 (wie im Bild) und nicht Port/dev/serial0 stehen, müssen Sie Minicom manuell konfigurieren. Um das zu erreichen, geben Sie den folgenden Befehl ein: sudo minicom -s Sie sehen nun das folgende Fenster: Wählen Sie hier Serial port setup aus. Das folgende Fenster erscheint nun: Drücken Sie nun A und ändern Sie /dev/tty8 in /dev/serial0. Bestätigen Sie anschließend mit Enter. www.joy-it.net Pascalstr.
Geben Sie nun E ein und das folgende Fenster erscheint: Drücken Sie nun D um eine Baudrate von 38400 einzustellen. Bestätigen Sie anschließend zwei mal mit Enter um in das Konfigurationsmenü zurückzukehren. Drücken Sie danach auf Speichern als dfl und dieses Fenster erscheint als Bestätigung. Sie können nun mit ESC das Konfigurationsmenü verlassen und anschließend STRG + A drücken.
12.
Ausschalten des Raspberry Pi mit dem StromPi: poweroff Befehle nur für die CLI Firmwareversion Setzen des Shutdown Timers in Sekunden: set-timer Aktivieren <1> oder deaktivieren <0> des Raspberry Pis Shutdown: shutdown-enable
Aktivieren <1> oder deaktivieren <0> des Serialless - Modes: serialless-mode
14. SONSTIGE INFORMATIONEN PR Unsere Informations- und Rücknahmepflichten nach dem Elektrogesetz (ElektroG) Symbol auf Elektro- und Elektronikgeräten: Diese durchgestrichene Mülltonne bedeutet, dass Elektro- und Elektronikgeräte nicht in den Hausmüll gehören. Sie müssen die Altgeräte an einer Erfassungsstelle abgeben. Vor der Abgabe haben Sie Altbatterien und Altakkumulatoren, die nicht vom Altgerät umschlossen sind, von diesem zu trennen.
