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  • 概述:树莓派4B搭载博通最新的BCM2711处理器,相比于上一代树莓派3B+,性能有着2~4倍的提升,4B要求5V3A的电源供电,通常普通电源都是5V2A。为此我们设计了一款支持树莓B系列的智能电源,该电源能够与树莓派通过扩展...

    关键词: 树莓派B系列  智能电源  串口通信  电池电压查询  输出电压查询  运行时间查询  电压阈值设置  输出开闭控制
    概述:树莓派4B搭载博通最新的BCM2711处理器,相比于上一代树莓派3B+,性能有着2~4倍的提升,4B要求5V3A的电源供电,通常普通电源都是5V2A。为此我们设计了一款支持树莓B系列的智能电源,该电源能够与树莓派通过扩展IO的串口相连接,提供电池电压数据和输出电压数据等,除此之外,支持树莓派控制电源输出等功能。

    连接示意图

    使用前准备:
    测试使用:树莓派4B 
    系统:Raspberry Pi OS(32-bit)with desktop and recommended software
              Version:May 2020
              Release date:2020-05-27
              Kernel Version:4.19

           本贴演使用了minicom进行串口通讯收发,可通过在命令窗口输入sudo apt-get install minicom 进行minicom的下载安装(注意:建议在树莓派首次启动后就先行安装,系统更新、更换源后会出现下载安装失败的问题)
           点击界面左上角菜单->Preferences->Raspberry Pi Configuration
           将Serial Port属性值设置为Enabled,如需使用SSH通过电脑网络连接控制树莓派,也可将其开启

           因为树莓派IO引出的串口默认是用来做控制台使用的,因此需要禁用这个默认功能。
           在树莓派命令窗口分别通过如下两个命令停止和禁用控制台功能
           sudo systemctl stop serial-getty@ttyS0.service
           sudo systemctl disable serial-getty@ttyttyS0.service
          (如出现无法输入@的问题,请将树莓派的键盘布局从英式键盘换成美式键盘:菜单->Preference->Mouse and Keyboard Setting)
           最后还需要删除一个东西:
           sudo nano /boot/cmdline.txt
           在文件中删除console=serial0,115200

    使用说明:
           前期准备工作完成后,在树莓派命令窗口输入sudo minicom进入串口工具界面
           根据界面提示,按键盘CTRL-A Z进入帮助界面,再按E,将命令回显功能打开
           打开电源开关,屏幕每隔两秒显示一次电池电压数据和输出电压数据(默认2s间隔,可根据需要自行设置)

    输入ATE查询电源系统运行时长

    输入AL<设置值>E设置电源电量指示灯显示时间间隔
    输入AU<设置值>E设置串口数据接收时间间隔
    输入AV<设置值>E设置电池电压阈值(电池电压低于设置阈值后系统将自动关闭电源输出)
    输入AO1E关闭USB1口的电源输出
    输入AO2E关闭USB2口的电源输出
    输入AB1E设置电源输出开闭按钮与上路输出绑定(长按一秒以上开闭电源输出)
    输入AB2E设置按钮与下路输出绑定

    电池可选18650或者21700。两节18650容量可达6800mAh,两节21700容量可达10000mAh(额定值9600mAh)

    Rev3.0版本的电源提供USB1、USB2两路电源输出端口电压单独显示,并在相应的USB接口处增加了LED灯对输出端口开闭情况提供显示

    另外有树莓派端的调试工具,无需另外下载其他插件,拷贝到树莓派后即可直接使用

    调试工具使用方法:       确保开放RPIPowerController与RPIPowerController.sh文件的可执行权限

    直接双击RPIPowerController.sh文件或是在命令窗口(软件文件夹目录下)输入./RPIPowerController.sh即可启动使用
    检测串口后选择ttyS0(未识别到ttyS0请参考之前楼层内容进行设置或是检查串口是否正确连接)

     

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  • 硬件准备: 树莓派开发板(最好3B+或者4B) ...树莓派电源扩展板(给树莓派供电,树莓派电源要求比较严格,必须到达标准,或者你可以用移动电源) 树莓派T型扩展板 高级面包板(和树莓派T型扩展板配合使用.
    • 硬件准备:(所有的都可以在某宝买)
    1. 树莓派开发板(最好3B+或者4B)
    2. L298N电机驱动板(1个或者2个)
    3. DC3V-6V直流减速电机TT马达(4个)
    4. 2轮四驱车智能车橡胶轮(4个)
    5. 4WD驱动双层小车底盘DIY套件
    6. 红外避障传感器(2-3个)
      在这里插入图片描述
    7. 红外循迹传感器(2-3个)
      在这里插入图片描述
    8. 超声传感器(1-2个)
    9. 摄像头(USB摄像头或者树莓派摄像头)
    10. 锂电池组(给L298N电机驱动板供电)
    11. 树莓派电源扩展板(给树莓派供电,树莓派电源要求比较严格,必须到达标准,或者你可以用移动电源)
    12. 树莓派T型扩展板
    13. 高级面包板(和树莓派T型扩展板配合使用,以防树莓派上的+5(只有两个)V引脚不够用)
    14. 杜邦线若干(公对公,母对母,公对母都准备一些)。
    15. 舵机(用于转动超声波传感器方向),如果你想要更好的避障效果,可以买个舵机。
      2.软件环境和工具
      1.工具
      (1) Putty,命令模式对树莓派进行更新操作等等等。
      (2) Advanced_IP_Scanner,查找树莓派ip
      (3) VNC,连接树莓派的远程图形化界面
      (4)FileZilla,文件传输的,你将来可以在PC端写代码,直接用它拖进树莓派中
    • 烧入系统
      在进行树莓派开发之前必须给树莓派安装操作系统。选用的是官方的Raspbian系统。到官网下载镜像后使用下图软件烧入就行。
      在这里插入图片描述
      所有的工具和系统镜像文件自己提取哈
      链接:https://pan.baidu.com/s/1GvTeuhaVglAF8QrVOKTyfQ
      提取码:v4q5
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  • 本节书摘来自异步社区《树莓派开发实战(第2版)》一书中的第1章,第1.3节,作者[英]Simon Monk(蒙克),韩波 译,更多章节内容可以访问云栖社区...至于电源在电流大小方面的要求,这要取决于树莓派的具体型号...

    本节书摘来自异步社区《树莓派开发实战(第2版)》一书中的第1章,第1.3节,作者[英]Simon Monk(蒙克),韩波 译,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

    1.3 选择电源

    面临问题

    你需要为树莓派选择电源。

    解决方案

    树莓派对电源的基本电气规格的要求为提供5V稳压直流电。

    至于电源在电流大小方面的要求,这要取决于树莓派的具体型号以及其连接的外围设备。你最好采用一款能够轻松驱动树莓派的电源,因此电流一般不宜小于700mA。如果你在同一个卖家那里购买树莓派和电源的话,他通常能够告诉你某款电源是否与你的树莓派相匹配。

    如果你打算使用无线上网卡或其他大功率的USB外设的话,那么最好选用能够提供1.5A甚至2A电流的电源。

    此外需要注意的是,那些非常廉价的电源通常无法提供准确可靠的5V电压。

    进一步探讨

    树莓派的电源和连接器其实与许多智能手机的充电器是完全一样的。只要这些充电器采用的是micro USB接口的话,那么其电压几乎都是5V的(但是仍需检验一下)。这样的话,唯一的问题就是这些充电器是否能够提供足够的电流。

    如果它们无法提供足够的电流的话,那么就会发生下列问题。

    • 充电器会过热,甚至有可能引发火灾。
    • 充电器本身报废。
    • 高负荷运行时(比如当树莓派使用Wi-Fi网卡的时候),这会导致电压下降,从而可能引起树莓派重启。

    通常来说,我们需要检查电源的相关说明,看看是否至少能够提供700mA及以上的电流。如果电源只是标明了功率是多少W,而没有给出电流是多少mA,那么将瓦数除以5就是mA数。也就是说,一个5V 10W的电源能够提供2A(2000mA)的电流。

    当我们使用一个最大电流为2A的电源的时候,我们用到的电力不会比使用700mA电源时的更多。因为树莓派只是按需消耗电流,而不是按照供电器的最大输出电流。

    在图1-3中,我测量了B型树莓派的电流,并与B型树莓派2的电流进行了相应的比较。


    screenshot

    虽然新型的树莓派(A+、B+或者树莓派2)要比旧型号的树莓派更加节能,但是当处理器满负荷或者使用了大量外围设备的时候,它们的电流需求同样也不低。

    从图1-3所示可以看到,电流很少会高于500mA。这是因为此时的处理器根本没有做太多的事情。当你开始播放HD视频的时候,电流就会显著提高。所以对于电源来说,其额定输出电流最好要高一些,以备不时之需。
    参考资料

    你可以从http://www.pi-supply.com 购买一个模块,以便在树莓派关机时可以自动切断电源。

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  • 树莓派打卡签到

    万次阅读 2020-02-02 12:23:05
    实习要求:上班和下班必须要签到。我这么懒,实习是肯定要实习的,但是签到嘛,还是要想办法摸摸鱼的啦! 树莓派介绍 树莓派是一款信用卡大小的超小型电脑 那么我们有个大胆的想法,能不能用树莓派实现打卡的心愿...

    实习要求:上班和下班必须要签到。我这么懒,实习是肯定要实习的,但是签到嘛,还是要想办法摸摸鱼的啦!


    树莓派介绍

    树莓派是一款信用卡大小的超小型电脑

    那么我们有个大胆的想法,能不能用树莓派实现打卡的心愿呢。好歹也是个计算机,对吧。

    树莓派的购买及组装

    购买清单

    就我实际的使用而言,必需品:一块主板,网线,3个散热片,外壳,电源,16g sd卡,读卡器。

    组装部分 https://projects.raspberrypi.org/en/projects/raspberry-pi-setting-up/4

    大家拿着自己的板子(树莓派4)对照着图找就好了

    装系统

    我这里推荐大家装 Raspbian Buster with desktop 对于官网NOOBS系统我尝试过了,对于我们没有买显示器的而言,不友好,需要额外的操作。

    系统下载完成,就需要烧录 这里需要先SD卡格式化,使用 SD Card Formatter(支持windows和mac)

    烧录系统到sd卡
    这里使用win32Diskimager

    链接:https://pan.baidu.com/s/1loQPydCsw9Cam8Us2CbpxQ
    提取码:wiis
    复制这段内容后打开百度网盘手机App,操作更方便哦

    烧录完成,组装完成。设置ssh连接,最新的系统默认是未开启ssh,这里我们需要设置开启ssh。将SD卡连接到电脑上并打开,直接新建“SSH”文件(无后缀)即可

    算了,接下来还有网线什么的连接。写起来太长,都还没到主菜。详细的设置大家可以参考
    https://blog.csdn.net/weixin_43895902/article/details/100919851#_142

    就我出现的几个问题给大家说一下。

      1. ssh连接,我是在学校里,学校网络比较复杂。我是电脑使用无线连接手机热点,树莓派和电脑网线连接。无线网开启共享给有线。cmd中arp-a查看分配的ip,一般树莓派默认是192.168.137.x 默认密码
        raspberry 用户名 pi
      1. 开启的vnc无法显示,这是因为你屏幕的分辨率问题,按教程修改就好
      1. 自己的树莓派下载很慢,这时需要设置软件源
      1. 不推荐大家使用swap分区,会有损sd卡的性能。装完系统默认是开启100mb的sd卡空间提供swap。

    主菜到了,树莓派签到功能

    树莓派直接放在公司里,有电有网,直接就能定位。除了让树莓派自动打卡,我还想让树莓派打卡完成之后给我发一封邮件。一步一步来

    设置邮件功能

    配置msmtp和mutt自动发送邮件

    mutt: 是一个Linux下的邮件程序,Mutt 更像一个文件管理器,只不过它管理的是email
    msmtp: 是Linux下一个非常简单易用的smtp客户端

    #安装
    sudo apt install msmtp mutt
    
    # 配置msmtprc
    cd ~               #进入用户根目录
    touch msmtp.log        #创建日志文件
    chmod 600 msmtp.log    #查看日志
    touch .msmtprc         #创建.msmtprc文件
    chmod 600 .msmtprc     #msmtprc权限
    sudo nano .msmtprc     #添加如下内容
    
    
    account default
    host smtp.163.com    #需要开启163邮箱的SMTP服务
    from xxx@163.com     #你的邮箱地址
    auth plain
    user xxx@163.com     #你的邮箱地址
    password your_password   #是SMTP授权码
    logfile /root/msmtp.log # 在发送邮件之后程序会把发送日志写到这个路径的文件里
    
    
    
    #配置mutt
    cd ~
    touch .muttrc
    sudo nano .muttrc  #添加以下内容,默认填就好了
    
    
    set sendmail="/usr/bin/msmtp"
    set use_from=yes
    set realname="Alpha"  #收件人名字
    set from="xxx@163.com"
    set editor="vim"
    
    
    #测试
    测试配置文件:msmtp -P
    测试smtp服务器:msmtp -S
    echo "你好,我是测试用的,谢谢" | mutt -s "你好啊" xxx@163.com
    
    

    脚本定时/开机自启动

    这个要单独列出来一下。因为一个脚本的核心还是自动化,方便实用。

    #开机自启动
    sudo nano /etc/rc.local
    sudo bash /home/pi/sendmail.sh                 #我的sendmail.sh是开机发送自己的ip,文末会贴上
    
    #定时任务
    #cron进行定时器
    crontab -e         #编译定时任务
    // 从左往右:  分 时 日 月 星期 
    # m h  dom mon dow   command
    30 5   10   3   *   touch /tmp/test.log  // 表示每年3月10号5点30分,执行touch /tmp/test.log
    10 18   *   *   *   echo "Hello World" > /home/pi/log  // 每天的18点10分执行echo "Hello World" > /home/pi/log
    
    

    抓取定位包

    我使用的是eteams打卡,它不支持pc端的签到,所以我只能使用模拟器代理去抓包。

    一些自己使用的脚本:

    • 1.定时ip任务: #!/bin/bash
    #!/bin/bash
      
    # check network availability
      
    # get the IP address of eth0, e.g. "192.168.16.5"
    ETH0_IP_ADDR=`/sbin/ifconfig eth0 | sed -n "2,2p" | awk '{print substr($2,1)}'`
      
    # send the Email
    echo "Current time: `date '+%F %T'`. Enjoy it" | mutt -s "IP Address of Raspberry Pi: $ETH0_IP_ADDR" xxx@163.com
    
    
    • 2.报告车况,车辆到站时间
      
    
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树莓派电源要求