Witty Pi 4 L3V7: Realtime Clock and Power Management for Raspberry Pi

Witty Pi ist eine Zusatzplatine, die Ihrem Raspberry Pi Echtzeituhr und Energieverwaltung hinzufügt. Es kann die EIN/AUS-Sequenz Ihres Raspberry Pi definieren und den Energieverbrauch erheblich reduzieren. Witty Pi 4 L3V7 ist das neue Mitglied der vierten Generation von Witty Pi und ist für den Betrieb mit einer 3,7-V-Lithiumbatterie (Ionen- oder Polymerbatterie) (dafür steht L3V7) ausgelegt und kann als USV verwendet werden.

Witty Pi 4 L3V7 verfügt über diese Hardware-Ressourcen an Bord:

• Werkseitig kalibrierte und temperaturkompensierte Echtzeituhr mit einer Genauigkeit von ±2 ppm.
• Spezieller Temperatursensor mit einer Auflösung von 0,125 °C.
• AVR 8-Bit-Mikrocontroller (MCU) mit 8 KB programmierbarem Flash.
• DC/DC-Aufwärtswandler (Boost), der bis zu 5 V/3 A ausgibt.
• Lademanager, der Akkus mit bis zu 1A Strom laden kann.

Witty Pi 4 L3V7 hat ein sehr ähnliches Design wie Witty Pi 4, allerdings ist sein DC/DC-Wandler ein Aufwärtswandler (Aufwärtswandler), während Witty Pi 4 mit einem Abwärtswandler (Massenwandler) ausgestattet ist. Witty Pi 4 L3V7 verfügt außerdem über eine Ladeschaltung, die den Akku laden kann.

Anmerkungen: Die Software von Witty Pi wird unter Raspberry Pi OS (dem ehemaligen Raspbian) entwickelt und getestet. Wenn Sie Witty Pi auf anderen Linux-Distributionen verwenden möchten, kann es sein, dass Sie die Software nicht fehlerfrei installieren können. Dies liegt daran, dass verschiedene Linux-Distributionen standardmäßig unterschiedliche Pakete installiert haben und ihre Standardbenutzer möglicherweise auch unterschiedliche Berechtigungseinstellungen haben. Möglicherweise müssen Sie das Softwareinstallationsskript oder sogar die Software selbst ändern. Dazu sind jedoch einige Kenntnisse der BASH-Programmierung erforderlich.

Integrierte unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV).

Der Witty Pi 4 L3V7 verfügt über eine integrierte Batterieladeschaltung und einen DC/DC-Aufwärtswandler und kann als unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) verwendet werden. Witty Pi 4 L3V7 kann mit allen aufladbaren Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akkus mit einer Nennspannung von 3,7 V (und einer Vollladungsspannung von 4,2 V) betrieben werden.

Wenn eine 5-V-Stromversorgung an den USB-C-Anschluss des Witty Pi 4 L3V7 angeschlossen ist, hat die Stromversorgung des Boards und des Raspberry Pi Vorrang. In der Zwischenzeit wird die Batterie von der Stromschiene getrennt und aufgeladen.

Nachdem die 5-V-Stromversorgung getrennt wurde, wird die Spannung der Batterie vom Witty Pi 4 L3V7 überwacht. Sobald die Batteriespannung unter einen voreingestellten Schwellenwert fällt, führt die Software von Witty Pi ein ordnungsgemäßes Herunterfahren durch und unterbricht dann die Stromversorgung des Raspberry Pi. Durch Anpassen der Unterspannungsschwelle können Sie entscheiden, wann das Gerät abschalten soll, bevor der Akku vollständig entladen ist.

Genaue Echtzeituhr und EIN/AUS-Planung

Die Echtzeituhr (RTC) des Witty Pi 4 L3V7 wurde im Werk kalibriert und die Firmware des Witty Pi 4 L3V7 sorgt auch für eine Temperaturkompensation für den Quarz. Dadurch ist die RTC sehr genau und der tatsächliche jährliche Fehler ist auf ±2 ppm begrenzt. Wenn Ihr Raspberry Pi hochfährt, überschreibt die in der RTC gespeicherte Zeit die Systemzeit. Dadurch kennt Ihr Raspberry Pi auch ohne Internetzugang die richtige Uhrzeit. Sie können das Starten und/oder Herunterfahren Ihres Raspberry Pi planen und ihn zu einem zeitgesteuerten Gerät machen. Sie können sogar ein Zeitplanskript definieren, um komplizierte EIN/AUS-Sequenzen für Ihren Raspberry Pi zu planen.

Das Planen der EIN/AUS-Sequenz für Raspberry Pi ist die beliebteste Funktion von Witty Pi und äußerst nützlich für batteriebetriebene Systeme. Da der Raspberry Pi nur bei Bedarf eingeschaltet wird, kann der Akku mit installiertem Witty Pi viel länger genutzt werden.

Temperaturgesteuertes Gerät

Der Temperatursensor des Witty Pi 4 Mini hat eine Auflösung von 0,125 °C. Die Temperaturdaten werden zur Kompensation des Kristalls verwendet und machen die RTC genauer.

Sie können auch die Aktion (Starten oder Herunterfahren) festlegen, wenn die Temperatur über oder unter den voreingestellten Schwellenwert fällt. Das heißt, Sie können Ihren Raspberry Pi auch zu einem temperaturgesteuerten Gerät machen.

E-Latching-Netzschalter

Witty Pi 4 L3V7 verfügt über einen e-Latching-Netzschalter, der sich sehr ähnlich wie der Netzschalter Ihres PCs/Laptops verhält. Sie können Ihren Raspberry Pi mit einem einzigen Tastendruck ein- und ausschalten. Die im Hintergrund laufende Software führt den Befehl zum Herunterfahren aus, bevor der Strom ausfällt, und vermeidet die Datenbeschädigung, die durch ein „hartes“ Herunterfahren verursacht wird.

Einzelnes I2C-Gerät

Witty Pi 4 verwendet MCU, um ein einzelnes I2C-Gerät mit der Standardadresse 0x08 zu emulieren und außerdem alle I2C-Register in Echtzeituhr und Temperatursensor als virtuelle I2C-Register im selben Gerät abzubilden. Sie können über das einzige von Witty Pi 4 emulierte I2C-Gerät auf alle I2C-Register in Echtzeituhr und Temperatursensor zugreifen.

Der Vorteil dieses neuen Designs besteht darin, dass Witty Pi 4 andere I2C-Geräte (Echtzeituhr, Temperatursensor) verbirgt und zum Stellvertreter dieser Geräte wird, um mit dem Raspberry Pi zu kommunizieren. Da die von Witty Pi 4 verwendete I2C-Adresse in einen beliebigen Wert geändert werden kann, können Sie jederzeit einen I2C-Adressenkonflikt vermeiden.

UWI-Unterstützung

Witty Pi 4 L3V7 wird vollständig von UWI (UUGear Web Interface) unterstützt und Sie können von jedem Gerät mit Netzwerkzugriff auf Ihren Witty Pi 4 L3V7 zugreifen.

Software Installation:

Witty Pi 4 L3V7 verwendet die gleiche Software wie Witty Pi 4. Sie müssen nur diese beiden Befehle auf Ihrem Raspberry Pi ausführen, um die Software von Witty Pi 4 L3V7 zu installieren:

 pi@raspberrypi:~ $ wget https://www.uugear.com/repo/WittyPi4/install.sh

pi@raspberrypi:~ $ sudo sh install.sh

Die Software und Firmware von Witty Pi 4 L3V7 sind Open-Source. Den Quellcode finden Sie auf GitHub .

Spezifikation:

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