Raspberry Pi UPS:구축에 대한 종합 가이드

UPS는 주 전원 또는 입력 전원에 장애가 발생했을 때 비상 전원을 공급하여 Raspberry Pi에서 중요한 역할을 하는 경우가 많습니다. 오늘은 PiJuice HAT와 간단한 하드웨어를 사용하여 Raspberry Pi UPS를 구축하는 방법을 알려드리겠습니다.

Raspberry Pi UPS가 필요한 이유는 무엇입니까?

UPS는 무정전 전원 공급 장치의 약자입니다. Pi 프로젝트에서 작업할 때 간헐적인 AC 어댑터 충돌, 정전 또는 경미한 전력 변동에도 불구하고 계속 작동하려면 UPS가 필요합니다.

기타:

• SD 카드 손상 방지

불행히도 Raspberry Pi를 부적절하게 종료할 때마다 Raspberry Pi SD 카드가 손상될 수 있습니다. 그러나 UPS는 이러한 문제를 방지할 수 있습니다.

라즈베리 파이 SD 카드

• 항상 켜져 있어야 하는 프로젝트

또한 UPS는 부팅할 때 다시 시작되지 않는 복잡한 스크립트, 스트리밍, 데이터 수집 및 카메라를 지속적으로 실행하는 것과 관련된 프로젝트의 무결성을 가능하게 합니다.

또한 Pi-Hole 및 OctoPrint와 같은 다양한 맞춤형 프로젝트를 제공할 수 있습니다. 배터리 전압이 낮으면 안전한 종료 명령이나 알림을 보낼 수 있습니다.

라즈베리 파이 UPS 옵션

Pi UPS 구성을 위한 두 가지 주요 옵션은 다음과 같습니다.

• 옵션 #1:보조 배터리

(전원 은행)

Raspberry Pi를 고출력 전원 은행에 연결해야 하는 간단한 프로세스입니다. 기본적으로 외부 배터리 팩을 벽에 연결한 다음 Raspberry를 배터리 팩에 연결합니다.

고려해야 할 중요 요소

전력 출력 

전원 은행은 Raspberry Pi Zero의 경우 1A, 2.5A – Raspberry Pi 3B+, 2A – Raspberry Pi 3의 최소 출력이 있어야 합니다.

라즈베리 파이 3B+ 모델

이 상태는 전원 은행이 전원을 끌어오지 않거나 주변 장치를 Raspberry에 연결하지 않았음을 의미합니다.

슬프게도 Pi는 배터리 전원이 켜져 있는지 감지할 수 없기 때문에 항상 안전한 종료를 경험하지는 않습니다. 또한 필요한 요구 사항이 있는 이러한 휴대용 전원 은행은 비싸고 희귀합니다.

동시 방전/충전

보조 배터리는 충전할 때 USB 포트 중 하나에 최대 전력을 출력해야 합니다(즉, 동시 충전 및 방전).

다시 말하지만, 이 기능이 있는 전원 은행을 찾는 것은 추가 회로가 필요하기 때문에 어렵습니다.

• 옵션 #2:전원 관리 보드

배터리와 전원 관리 회로를 Pi에 직접 연결합니다. 그런 다음 AC 어댑터를 전원 관리 보드에 연결합니다.

정전이 발생해도 보드는 더 오랜 시간 동안 여전히 원활하게 작동합니다. 또한 Pi는 안전한 종료를 시작하기 위해 전력이 낮고 배터리 전원을 사용 중인지 알려줄 수 있습니다.

하드웨어 

다음과 같은 구성 요소를 사용합니다.

• JuiceBox Zero – Raspberry Pi Zero UPS를 위한 저렴한 옵션 또는
• PiJuice – 설치가 쉽고 컴팩트합니다.

UPS 런타임

대형 온보드 BP7X 1820mAh 기성 리튬 이온/LiPo 배터리를 연결하여 4-6시간 또는 하루 동안 지속적으로 Pi를 실행하십시오.

(리튬 배터리) 

런타임은 주로 사용 중인 Raspberry Pi의 유형, 전원을 공급하는 외부 하드웨어 및 수행 중인 작업에 따라 다릅니다. 작업을 더 쉽게 하기 위해 배터리 방전 계산기를 사용하여 프로젝트의 런타임을 알 수도 있습니다.

Raspberry Pi OS 설치 및 Raspberry Pi 구성

일반적으로 Pi는 일부 소프트웨어를 실행합니다. 따라서 프로젝트에 GUI가 필요한지 여부에 따라 Raspberry Pi OS의 Lite 또는 정식 버전으로 정착할 수 있습니다.

Pi 종료

Pi를 PiJuice에 연결한 후 다음 명령어를 실행하여 안전하게 작업하는 동안 Pi를 종료합니다.

HAT(PiJuice 하드웨어) 연결

다음으로 PiJuice를 Pi의 GPIO 헤더에 조심스럽게 누르고 플라스틱 스탠드오프와 나사를 사용하여 고정합니다.

참고; 하드웨어가 Raspberry Pi Zero인 경우 먼저 Pi에 헤더를 납땜하십시오.

배터리 연결 

PiJuice 패키지에는 기성품 배터리가 미리 설치되어 있어 전원이 공급되는 Pi에서 배터리를 쉽게 교체하거나 교체할 수 있습니다. 배터리를 찾으면 배터리의 투명 플라스틱 절연 탭을 제거하세요.

PiJuice에 배터리가 없거나 다른 리튬 폴리머/리튬 이온 배터리의 추가 전력 용량이 필요한 상황이 있습니다. 여기서 PiJuice에 배터리 단자를 납땜한 후 별도의 배터리를 연결합니다.

PiJuice 케이스 부착(선택사항)

GPIO 포트/슬롯이 없거나 Raspberry Pi 케이스를 사용하는 경우 PiJuice에서 케이스 상단을 생략합니다. 또한 Pi-3와 같은 풀 사이즈 Pi용 톨 케이스와 숏 케이스와 같이 PiJuice용으로 설계된 케이스를 사용할 수 있습니다.

라즈베리 파이 플라스틱 케이스

단계; 케이스의 전면, 후면 및 상단을 밀어서 분리합니다. 그런 다음 PiJuice와 Pi를 각각의 위치에 밀어 넣어 전체 어셈블리를 케이스 측면의 슬롯에 잠급니다. 마지막으로 윗면과 옆면을 교환한 후 고무발 4개를 연결합니다.

전원 연결 및 Pi 전원 켜기

표준 Raspberry Pi 전원을 PiJuice의 Micro-USB 포트에 연결할 수 있습니다. 그런 다음 핀이나 클립으로 깜박이는 LED 근처의 작은 SW 버튼을 눌러 Pi를 켭니다.

안전한 종료 Pi에서 동일한 전원 버튼을 10초 이상 누르고 있으면 손을 뗍니다.

안전하지 않은 종료, 전원 버튼을 20초 동안 길게 누릅니다.

또한 PiJuice 소프트웨어를 설치하여 Pi가 저전력으로 일부 명령을 수행하거나 안전한 종료를 수행할 수 있도록 합니다.

Raspberry Pi UPS 배터리가 부족하면 자동으로 종료

이제 낮은 배터리 백분율/전압에서 PiJuice를 종료하도록 PiJuice를 구성해야 하는 마지막 단계에 있습니다.

구성을 달성하려면

PiJuice CLI에서

명령줄을 사용하여 아래 지침을 실행한 다음 구성 옵션을 확인하고 변경합니다.

PiJuice GUI에서

VNC 또는 키보드를 사용하여 메뉴, 기본 설정에서 PiJuice 설정으로 이동하면 Raspberry Pi OS GUI에서 옵션을 변경할 수 있습니다.

그런 다음 시스템 작업 탭을 누르고 최소 충전 상자를 클릭하고 텍스트 입력에 1을 입력하십시오. 마지막으로 적용을 선택합니다.

CLI 및 GUI 구성 옵션 모두

또한 배터리 용량이 부족할 때 JSON 구성을 직접 편집할 수 있습니다.

그런 다음 system_task 개체에 다음을 추가합니다.

위의 구성은 배터리 비율이 1%에 도달하면 자동으로 Pi를 종료합니다.

결론

결론을 내리면서 오늘 포스팅의 지침이 이해하기 쉬웠으면 합니다. 그러나 여전히 궁금한 점이 있거나 도움이 필요하면 친절하게 저희에게 연락하십시오.