GPIO'dan nasıl güç sağlayabilirim?


102

5V ve GND GPIO pinlerine DC "varil fiş" tarzı bir güç kaynağı bağlayarak Ahududu Pis'ine güç veren bazı insan örnekleri gördüm.

Böyle bir şey yaparken nelere dikkat edilmeli? Herhangi bir koruyucu bileşen eklemem gerekiyor mu yoksa yeterince yüksek akımla çalışan 5V'luk bir güç kaynağı uzun süreli kullanım için iyi olacak mı ve Raspberry Pi'mi yok etmeyecek mi?


Kullanmak istediğiniz güç tuğlasının bir fotoğrafı var mı? veya başka bir özelliği var mı?
Piotr Kula

Ppumpkin, EE Stackexchange'teki soruyu sormaya uygun olduğunu gördüğü için, bunun bir bağlantısı olmalı: electronics.stackexchange.com/questions/38077/…
Chris Stratton

Bunu EE'ye gönderdiğim haç ile aynı fikirde değilim.
Alex Chamberlain

@AlexChamberlain Anlaşıldı. Bu garip davranışlardı. ppumkin, neden BitBobBang'ı EE'ye sormaya teşvik etmiyorsunuz?
Jivings

Yanıtlar:


60

Şematik görünüme göre GPIO pimleri + 5V Rayına bağlanmıştır ;

Girişin bir kısmını USB gücüne kopyaladım. Bu alt bölümde, USB konektöründen sağlanan + 5v, Ray'a sağlam ve sağlam bir 5v besleme sağlamak için filtrelenir 5V0.

görüntü tanımını buraya girin

Şemayı inceleyerek, Pi'de kullanılan 3 voltajın (toplamda 4) olduğunu farkedersiniz.

  • 5.0V; HDMI (kendinden korumalı) (şimdi neden aktif HDMI-VGA çalıştığımı biliyorum)
  • 3.3v; BCM ve LAN IC'leri
  • 2.5v; DAC
  • 1.8V; BCM (RAM) ve LAN

Raylara bağlanan bu alt devre 5V0, kendi filtre kapasitörlerine sahip 3 voltaj regülatörüne sahiptir.

görüntü tanımını buraya girin

ÇIKARIMLARI

Soruna cevap vermek için. Evet, GPIO pininde 5v sağlayabilmektedir. AMA, geriye dönük koruması yoktur ve gerçekten 5 voltluk bir giriş pini olarak tasarlanmamıştır. 3.3v pin, regülatörün korumaya sağladığı gibi 3.3v ile de kullanılabilir - ancak yine de BCM'nizi korumasız bırakır! Genellikle GPIO alanındaki herhangi bir güç pimi, uzatılmış devrelere güç sağlamak için kullanılır.

USB şemasının birincil + 5V giriş olarak kullanılmak üzere dikkatlice tasarlandığını ve Pi'nin kızartılmasını önlediğini fark etmeniz gerekir. GPIO pimi bu korumayı tam olarak sağlamaz ve bunu yapmak istiyorsanız güç kaynağınıza gerçekten güvenmeniz gerekir!

Genellikle insanlar başka şeyleri sürmek için başka bir yüksek güçlü PCB yaparlar. Örneğin, bir robotun motorlarını sürmek için kullanılan bir H-Bridge. Tek ihtiyacı olan motorları kontrol etmek için TTL sinyalleridir ancak kendi güç kaynağından çalışır; ve çoğu zaman MCU / CPU'ya, yüksek güç devresinden izole eden kendi koruyucu devreleri üzerinden güç sağlar.

ALTERNATİF

  1. İdeal değil ama ila + 5v bağlayabilirsiniz TP1 ve GND TP2 (TP = Testi Noktası)

  2. Mikro USB kablosunu kesin ve KIRMIZI ve SİYAH renk kodlu kabloları kullanın ve güç adaptörünüze bağlayın. 1AMP'tan (1000ma) daha yüksek hızda güç adaptörleri kullanmak iyidir. Ahududu Pi, herhangi bir şekilde 800m'den fazla kullanmayacak - Gerilim 5vot' olmalı.

görüntü tanımını buraya girin


4
Sadece uygun bir PSU kullanmanız gerekir. Sigortaların çözdüklerinden daha fazla soruna neden olduğunu hepimiz biliyoruz ve kapasitörler hala devrededir, sadece mükemmel bir yerde değil - ah, daha iyi bir PSU kullanın.
Alex Chamberlain,

1
Bir çok insan USB sigortalarından şikayet ediyor, ancak ben çok fazla giriş sigortasından şikayet etmedim. Ben şahsen giriş voltajındaki sigortayı düşürmezdim ve başkalarının da aynı şeyi söylediğini gördüm. Bununla birlikte, voltaj regülatöründen önce bir sigorta kullanabilirsiniz, böylece ayarlandıktan sonra daha fazla voltaj düşmez, ancak yine de kısa devrelere karşı korursunuz.
Krzysztof Adamski,

3
Ayrıca, TP1 ve TP2’ye bağlantı GPIO’dan geçmeyle tamamen aynıdır.
Alex Chamberlain,

3
@ppumkin Filtreleme kapakları yüke paralel! Onları istediğiniz yere çizebilirsiniz!
Alex Chamberlain,

2
İnsanlar bu işleri neden bu kadar zorlaştırıyor? Giriş gücüne 1000 FF'lik bir kapak yerleştirin, daha sonra bir regülatör ile klipsleyin ve bir kova dönüştürücü ile sarkmasını önleyin. Bu, 2,5 - 30V arası kirli güç almanıza izin verecektir. Lehimlemeyi sevmiyorsanız, hem ayarlanabilir düzenleme hem de konvertör için perakende panoları vardır.
Peter

16

Her şeyden önce, 5V GPIO pinini kullanarak RPI'daki giriş sigortasını atlıyorsunuz. Bu, kisa kisa kestirmeler vb. Durumunda korumanız olmayacak demektir. Öyleyse, yaparsanız, ne kadar güç beslediğinize bağlı olarak) Pi'nizden akabilir ve ona zarar verebilir. Ayrıca TVS diyodunu atlıyorsunuz, böylece temelde herhangi bir korumaya sahip değilsiniz.

Ayrıca, bu pime ayarlı 5V ayarlamanız gerektiğini de unutmayın. Çoğu güç bağdaştırıcısı ayarlanan voltajı çıkarmaz (üzerinde aksi belirtilmedikçe), bu nedenle bazı voltaj regülatör devresini kullanmanız gerekir.

Ve son şey, gücü daha istikrarlı kılan bazı yumuşatma kapasitörlerinin bulunmasıdır, bu yüzden bazı kondansatörleri kendiniz bağlamak akıllıca olacaktır.


2
Diyot da çok önemlidir! +1
Piotr Kula,

1
Bu doğru, tabii ki sadece giriş sigortası demek istedim. Çıkış sigortaları yalnızca USB'dedir, bu nedenle gerçekten ilgili değildir ve elbette USB dışında herhangi bir kısayol olduğunda hiçbir şekilde yardımcı olmaz.
Krzysztof Adamski

Bekle, temelde kendi voltaj giriş devresini (korumalı) oluşturabileceğimi ve ahududu Pi'ye bağlayabileceğimi mi söylüyorsun? Bu dahi! ! Ben aslında başka konnektörleri ve transistörlerin ile bir devreyi tasarlamak için bakıyordu (röleleri ve 5v şeyler götürmek Ben çıktı olarak lutfen o kısmı kaynağını yapabiliriz.
Paul

9

Şemaya bakarsanız, 5V piminin doğrudan 5V rayına bağlı olduğunu görebilirsiniz. :)

Bir varil konektörün 5V ve GND pinlerine bağlanması iyi olacaktır, ancak giriş sigortasının korumasına sahip olmayacağınıza dikkat edin - hayat böyledir. İdeal olarak aşırı akım korumalı, doğru ayarlanmış 1A @ 5V PSU kullandığınızdan emin olun; düzenlenmemiş PSU'lar işe yaramaz!


3
Düzleştirme kapakları hala devrededir; mükemmel bir yerde değiller - GPIO yerine USB portuna yakın olacaklar. Zaten SoC'ta daha fazla olacaklar. İyi bir PSU ile, bir şans verirdim. Bir PSU'yu içeren özel bir genişletme kartı ile, gayet iyi olacaksınız - muhtemelen Pi atm'den daha iyi bir ürün vereceksiniz.
Alex Chamberlain,

Evet iyi bir PSU ile - nasıl OP iyi PSU o .. Ben pek PSU en her yerde kullanmak güven biliyor mu
Piotr Kula

Daha fazla güç hakkında hiçbir şey söylemedim. 1A'ya sadık kalmalısın, gerçekte gerçekte izleri yakacağından şüpheliyim; cips önce gidecek.
Alex Chamberlain,

1
Hayır - Pi'ye 5v 5A güç kaynağı bağlayan ve örneğin motorları güçlendirmek için 5v rayını kullanan bir görüntü. 5v iz yanacak! Çip değil. Çip mutlu bir şekilde çiziyor ~ 500ma. USB portunda 1A değerinde sigorta yoksa ve bunun üzerinden 5A sağlamışsanız- Kısa devre 5V izlerini eritecektir. Bu nedenle PCB aşırı yüklenmesini korumak ve CPU / GPU'yu aşırı gerilimden korumak için var (ancak burada gerilimden endişe duymuyoruz). PS Aşağı oy vermedim sana.
Piotr Kula

@ pumpkin bu doğru cevap. Filtre kapakları devrede kalır. Filtre kapaklarının yeri hakkında önemli olan, düşük empedanslı bir rezervuar sağladıkları yüke yakın olmalarıdır. Güç girişini hareket ettirmek, kapaklar ve yük arasındaki düzeni değiştirmez. USB kablosunun tahtadaki izlerden çok daha uzun olduğunu unutmayın, bu yüzden kapaklar gerçek güç kaynağından kaçınılmaz bir şekilde uzaktadır ve bu iyidir.
Chris Stratton

7

Evet yapabilirsin. Batarya kullanıyorsanız ve dc güç kaynağı kullanmıyorsam benim catspberry 2 programımdaki gibi çok güvenlidir .

f3 sigortası sadece nvcp11117-3v3'ü ve hdmi yakınında bir miktar direnci koruyor.

nvcp11117-3v3 Çıkış Akımı Sınırı tipik olarak 1A ve maksimum 1.5A ve f3 sigortası 1.1A'lık maksimum güç verir.

Gpio'ya bağlı bir dc güç kaynağı kullanıyor olsanız bile, nvcp1117-3v3 modelini kullanmak pek mümkün olmamakla birlikte, herhangi bir tür usb cihazı kullanabilirsiniz.

Eğer mikrosb güç konektörü kullanıyorsanız, ahududu pi'ye güç vermek için, yeterli güç olmadığı için pek çok usb cihazı kullanamazsınız.

İyi bir fikir, rasperry pi üzerinde bazı "5v + bus 'a geçmeden, bunun gibi usb ve gpio' ya doğrudan" microusb güç konnektöründen "+ 5v vermek için bazı değişiklikler yapmaktı.

Ama şu an için en iyi şey ahududuları gpio'dan beslemektir, çünkü nvcp117-3v3 yanarsa, satın alırsanız, ebay üzerinden, özellikle hdmi konektörüne dikkat çekerseniz ve dirençlerini yazma riski yoksa 1 € 'dan daha düşük bir maliyetle


3

Evet, ancak benim gibi aptal olmayın ve üçlü chceck güç konektörü + ve nerede -

Ben sadece 3xRpi'imi aynı anda yaktım çünkü hayal gücüm beni bir şekilde siyah kablonun + olduğuna ikna etti.


3

Güç sağlamak, bir Adafruit nihai GPS kopması ve bir Hall sensörü giriş / çekme direnci monte etmek için küçük bir tahta tasarladım. (Amaç, Açık Yol Yarışıdır). Boyut Mühendislik 7805 boyutunda anahtarlama regülatörü ve çıkış kondansatörü kullandım. Sadece iyi çalışıyor ve tam olarak 4.98V'da kalıyor. İyi parçalar kullanın ve bu iyi olmalı.


1
LM1085, düşük düşme voltajı ve 3A akım nedeniyle daha iyi bir seçimdir.
pylover

2

4 NiMh pili kullanabilirsiniz - ancak voltajın 5v veya .25v arasında olduğunu daima kontrol ederim. Ayrıca, batarya paketine giden tellere lehimlenmiş olan 2 dış hattıyla, kırılmış, ucuz bir hub'dan (aslında sadece 1 sterlinlik bir pounshop'tan) USB soketine bağlı bir Nokia cep telefonu USB konektörü kullandım.


Bahsettiğiniz combo, 4 NiMh pil ve bir mikro USB konektörü kullanıyorum. Kablolu ağ, harici monitör (HDMI ile) ve Pi Cam ile yaklaşık 2 saat kesintisiz çalışabilir, tam zamanı yoktur. Voltaj çok düştükten sonra, Pi'de işler biraz garipleşir. Ethernet takılı olmadan biraz daha uzun süre çalışır.
Chris O

2

Basit Düzeltme, USB konektöre giden sigorta tarafına + 5V'ınıza giden hat ve Gnd'niz tp2'ye veya gnd'ye giden kapasitörün yanına.

O zaman hala sigortayı kullanıyorsun. İhtiyacınız olan daha fazla güç varsa, o zaman sigorta atlayarak sol.

Helikopterime RPI koyarak aynı konuyla uğraşıyorum. Alan bir endişe, bu yüzden modlanmış bir güç girişi söz konusu değil.

Bir 5v 50A (büyük ölçüde aşırı güç (ısı yok)) regülatörü yaptım, böylece içindeki 5v yerine 12v batarya çalıştırabilirim.

(Noob noob noob ile düzenleyin: USB konektörüne giden sigortanın tarafı kenara doğru olan taraftır. Http://www.raspberrypi.org/final-pcb-artwork/ - 1 numaralı pin, sigortanın ortasının altından geçerek ve sonra kenara doğru iner.)


1

Bazı durumlarda RPi'ye 26/40 Pin Header - özellikle fiziksel pinler 2 + 4 (+ 5V) pin 6 + diğerleri (toprak) üzerinden güç sağlamanız beklenir. Mesela birkaç yıldır çalıştığım bir RPI 1B'm var, şimdi PiAT modüllerinden şüphelenmeme rağmen , şimdi elde edilemeyecek fakat şimdi daha sofistike olan PICO ile değiştirilebilecek olan bir temel sürüm UPiS biriminden güç alıyor. RPI normal olarak beslendiğinde {on-board LiPo hücresini şarj etmek için} aynı pimleri kullanarak gücü emer ve daha sonra sadece yedek kaynağı görevi görürken ...

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.