JOY-IT RASP STROM PI 3 Instructions

StromPi 3

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StromPi 3

Veröffentlicht: 18.07.2 019 Copyright by J oy-IT 2

INHALTSVERZEICHNIS

1. Einführung

2. Übersicht

3. Stromquellen

4. Funktionen des StromPi 3

4.1 Eingangspriorisierung

4.2 Zeitgesteuerte Anwendungen

4.2.1 Real Time Clock

4.2.2 Automatische Zeitkonfiguration

4.2.3 ShutDown Timer

4.2.4 Alarm Mode

4.2.5 PowerOff Alarm

4.2.6 WakeUp Alarm

4.2.7 Minute Wakeup Alarm

4.2.8 Intervall Funktion

5. Zusätzliche Funktionen

5.1 Serialless Modus

5.2 Verwendungsbeispiel anhand der Echtzeituhr

5.3 PowerOn Button

5.4 Poweroff Modus

5.5 Powersave Modus

6 Konfiguration des StromPi 3

6.1 Aktivierung der seriellen Kommunikation

6.2 Ausführen des GUI Skripts

6.3 VNC für Remotedesktopverbindung

6.4 SSH-Verbindung über PuTTy und Xming

6.5 SSH-Verbindung über MobaXterm

7. StromPi 3 Skripte

7.1 Serial Skripte

7.2 Serialless Skripte

7.3 Raspberry Pi Pin-Layout

7.4 Automatisches Ausführen von Skripten

8. Modifikationen

9. Öffnen der seriellen Konsole

10. Konsolenbefehle

11. Support

12. EU-Konformitätserklärung

StromPi 3

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Sehr geehrter Kunde,

vielen Dank, dass Sie sich für unser Produkt entschieden haben.
Im Folgenden zeigen wir Ihnen den Auau und die Funkonen des StromPis und erklären Ihnen welche

Einstellungen Sie auf Ihrem Raspberry Pi vornehmen müssen, damit alles funkoniert.

Sollten Sie während der Verwendung unerwartet auf Probleme stoßen, so können Sie uns
selbstverständlich gerne kontakeren.

Der StromPi 3 erönet dem Raspberry Pi® und vielen weiteren Einplanencomputer völlig neue
Einsatzmöglichkeiten. Zusätzlich zu den bereits verfügbaren Spannungseingängen des StromPi 2 (mUSB,
WideRange 6-61V) lässt sich der StromPi 3 um eine oponale, aufsteckbare Baerieeinheit ergänzen,

welche Ihren Raspberry Pi mit einer LiFePO4 Baerie um eine wiederauadbare Notstromquelle

erweitert. Unvorhergesehene Stromausfälle gehören damit der Vergangenheit an!

Die einzelnen Eingänge können variabel priorisiert werden, womit sich der StromPi 3 perfekt an Ihr
Projekt anpassen lässt. Mit einem Spannungsbereich von 6V-61V und einem Strom von bis zu 3A können
auch größere Projekte mit genügend Strom beliefert werden.
Zusätzlich dazu besitzt der StromPi 3 nun eine eigene kongurierbare und autonom agierende
Mikrosystemeinheit, welche für ein programmierbares Start-Stopp-Verhalten genutzt werden kann:
Lassen Sie Ihr System zu vorgegebenen Zeiten hoch- und runterfahren, um Messungen durchzuführen
oder um Geräte ein- oder auszuschalten (auch ideal für Digital Signage oder zur Maschinensteuerung).
Die darin enthaltende Echtzeituhr kann auch für einen Zeitabgleich des Raspberry Pis im Betrieb ohne

Internetzugang verwendet werden.

Zudem wurde der StromPi 3 um eine Steuerung über die serielle Schnistelle erweitert (Ladezustand des
Akkus, Spannungswerte der Ein-/Ausgänge, Steuerung und Konguraon), was ihn zu einem absoluten
Allrounder macht.

Mit dem neuen StromPi 3 sind Sie für jeden Einsatz perfekt ausgerüstet!

1. EINFÜHRUNG

Diese Anleitung ist für Firmware Version 1.71 ausgelegt. Wir empfehlen Ihnen die
StromPi Firmware immer aktuell zu halten. Sie können die neuste Firmware hier
herunterladen, eine Anleitung zum flashen der Firmware befindet sich im Down-

loadverzeichnis.

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Bei starker Last kann sich der StromPi 3 erhitzen. Berühren Sie die Platine nicht
während des Betriebs, um Verbrennungen zu vermeiden. Ermöglichen Sie zudem
auch eine gute Luftzufuhr, um ein Überhitzen des Gerätes auszuschließen.

2. ÜBERSICHT

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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 microUSB -Anschluss mit
Strom versorgt werden.

WIDE-RANGE

Im „Wide“-Modus kann der StromPi 3 über eine Spannungsquelle im Bereich von 6 - 61V
betrieben werden.
Schließen Sie dazu an den markierten Anschluss einfach eine beliebige Spannungsquelle,

wie Netzteile oder eine Fahrzeugbordversorgung, an.

Achtung! Die Spannungsquelle muss im eingeschalteten Zustand im Bereich von 6 - 61V
liegen. Bitte achten Sie auf die Polarität, um Schäden am Raspberry Pi und am StromPi zu
vermeiden.

3. STROMQUELLEN

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BATTERIE-EINHEIT

Der StromPi 3 kann auch mit einer optionalen 1000mAh LiFePO4 Batterie um eine wieder
aufladbare Notstromquelle erweitert werden.
Dazu wird die separat erhältliche Batterieeinheit einfach auf den StromPi 3
aufgesteckt und kann dann als sekundäre oder tertiäre Spannungsquelle priorisiert werden.
Dadurch, dass die GPIO-Leiste durchgeführt ist, müssen Sie bei der Verwendung der
Batterieeinheit keinerlei Einschränkungen in Kauf nehmen.

Der StromPi 3 besitzt eine Vielzahl an Konfigurationsmöglichkeiten.
Sie können Ihren StromPi 3 ganz nach Ihren Wünschen konfigurieren und anpassen.
Hierzu zählt beispielsweise die Eingangspriorisierung, optionales Herunterfahren sowie der
WakeUp- und Power-Off-Modus. Diese und viel weitere Funktionen können Sie ganz einfach
mit unserem Konfigurationsprogramm mit grafischer Oberfläche einrichten.

Um alle Funktionen des StromPis im vollen Umfang nutzen zu können, müssen Sie unsere

Python-Skripte benutzen. Diese werden im Kapitel 7 „StromPi 3 Skripte“ aufgelistet und
erklärt.

4. FUNKTIONEN DES STROMPI 3

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1: Auswählen des StromPi Modus.

2: Aktivieren oder deaktivieren der Powerfail Warning

3: Einstellen des BatteryShutdown-Modus
4: Aktivieren oder deaktivieren des Serialless Modus.
5: Aktivieren oder deaktivieren des Power Save Modus
6: Aktivieren oder deaktivieren des Poweroff Modus
7: Einstellen des Alarm Modus
8: Einstellen des Wakeup-Alarms
9: Einstellen des PowerOff-Alarms
10: Einstellen des Interval-Alarms
11: Einstellungen für die Echtzeituhr
12: Aktivieren oder deaktivieren des ShutdownTimers und einstellen der Zeit (in Sekunden)

13: Aktivieren oder deaktivieren des PoweronButtons und einstellen der Zeit (in Sekunden)

4. FUNKTIONEN DES STROMPI 3

Für das vornehmen aller Einstellungen die in den folgenden Kapiteln
beschrieben werden ist eine serielle Verbindung notwendig. In Kapitel
6 erfahren Sie, wie Sie die serielle Schnittstelle für den Raspberry­Pi konfigurieren.

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4. FUNKTIONEN DES STROMPI 3

StromPi Mode:
Der StromPi Mode legt die Priorisierung der einzelnen Spannungsquellen fest.

Powerfail Warning:
Die Powerfail-Warning ist die Warnung bei einem Stromausfall der priorisierten Spannungsquelle.

Battery Shutdown Mode:
Der Battery Shutdown Mode legt fest, bei welchem Ladestand der Batterie der Raspberry Pi
herunter gefahren werden soll.

Serialless Mode:

Der Serialless Mode erlaubt die anderweitige Nutzung des seriellen Ports, indem über einen GPIO
Pin kommuniziert wird. [Modifizierung benötigt! Siehe Kapitel 8 „Modifikationen“]

Power Save Mode:
Der Powersave Modus ermöglicht es den Stromverbrauch des StromPi3 drastisch zu reduzieren,
wenn Wide als sekundäre Spannungsquelle eingestellt ist. Allerdings ist dies nur im Betrieb mit
niedriger Stromstärke empfohlen (<2,5A / z.B: Raspberry Pi ohne Peripherie).

Real Time Clock Settings:
In den RTC Settings kann man die Uhrzeit und das Datum der Echtzeituhr manuell einstellen oder
sie automatisch mit der Zeit des Raspberry Pis vergleichen und synchronisieren.

Shutdown Timer:
Wird ein Stromausfall an der primär eingestellten Spannungsquelle detektiert, so wird bei
aktivierten Shutdown ein Signal über die serielle Schnittstelle vom StromPi3 an den Raspberry Pi
gesendet (für das Herunterfahren mittels Script) und die angegebene Zeit des Timers abgewartet,
bis dann der StromPi3 die Stromversorgung des Raspberry Pi‘s unterbricht.

PowerOnButton:
Mit der PowerOnButton Funktion kann man den ausgeschalteten Raspberry Pi wieder hochfahren,
indem man den Kontakt zwischen den Reset Pins schließt.

[Modifizierung benötigt! Siehe Kapitel 8 „Modifikationen“]

Intervall Timer:

Mit dem Intervall Timer können Sie Ihr System nach einer bestimmten Zeit herunter- und wieder hochfahren.

Alarm Mode:
Der Alarm Mode bezieht sich auf den WakeUp- und den PowerOff-Alarm. Er gibt an ob der Alarm
täglich, wöchentlich oder nur zu einem bestimmtem Datum ausgeführt wird.

WakeUp-Alarm:
Der WakeUp-Alarm fährt den Raspberry Pi zu dem angegebenem Zeitpunkt hoch.

PowerOff-Alarm:
Der PowerOff-Alarm fährt den Raspberry Pi zu dem angegebenem Zeitpunkt herunter.

Poweroff Modus:
Der Poweroff Modus erfordert das Einschalten des RaspberryPi mit dem Power-On-Button nach
einem Shutdown durch den Shutdown Timer. Zusätzlich verhindert der Poweroff Modus das
Detektieren eines Zurückkehrens der primären Spannungsversorgung.

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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. Sollte diese ausfallen, so wird automatisch der Wide -Range-Eingang als alternative

Quelle hinzugeschaltet.

Es stehen insgesamt sechs verschiedene Modi zur Verfügung. Die primäre Spannungsquelle
dient dabei als Hauptstromquelle. Die sekundäre Spannungsquelle wird automatisch
zugeschaltet, falls die primäre Quelle ausfallen sollte.

Den entsprechenden Modus können Sie über das Configskript unter „Choose StromPi V3
Powerpath Mode“ einstellen.

MODUS PRIMÄR SEKUNDÄR TERTIÄR

Mode 1 microUSB Wide-Range ­Mode 2 Wide-Range microUSB ­Mode 3 microUSB Batterie -

Mode 4 Wide-Range Batterie ­Mode 5 (ab V1.6) microUSB Wide-Range Batterie
Mode 6 (ab V1.6) Wide-Range microUSB Batterie

4.1 EINGANGSPRIORISIERUNG

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4.2.1 REAL TIME CLOCK

Die Echtzeituhr (RTC) des StromPi 3 kann mit dem Configskript eingestellt werden werden:

UHRZEIT UND DATUM MANUELL EINSTELLEN

Um die Uhrzeit und das Datum manuell einzustellen, klicken Sie auf Manual Setting.
Nun können Sie die Uhrzeit und das Datum in die entsprechenden Felder rechts daneben
eintragen. Mit dem Klicken auf Update übernehmen Sie die Einstellungen.

UHRZEIT UND DATUM MIT DEM RASPBERRY PI SYNCHRONISIEREN

Um die Uhrzeit und das Datum mit dem Raspberry Pi zu synchronisieren, klicken Sie auf
Sync with Raspberry Pi. Mit dem Klicken auf Update wird die Urzeit der RTC des StromPis

und die des Raspberry Pis verglichen, die ältere Uhrzeit wird mit der aktuelleren

überschrieben. Die voreingestellte Zeit vom StromPi ist der 01. Mai 2018 und der
Raspberry Pi aktualisiert seine Uhrzeit, wenn er mit dem Internet verbunden ist.

4.2 ZEITGESTEUERTE ANWENDUNGEN

Der StromPi 3 verfügt zusätzlich über eine Echtzeituhr.
Sollte der Strom einmal ausfallen, so sind auch zeitgesteuerte Anwendungen nicht
gefährdet. Auch zeitgesteuertes Hoch- und Herunterfahren des Raspberry Pis sind
kein Problem!
Bitte beachten Sie, dass für einen fortlaufenden Betrieb der RTC zumindest eine
der Stromquellen (mUSB, Wide oder Batterie) am StromPi3 angeschlossen bleiben
muss — werden alle Stromquellen getrennt, wird die aktuelle Zeit
nicht gespeichert.

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4.2.2 AUTOMATISCHE ZEITKONFIGURATION

Zusätzlich stellen wir Ihnen ein Skript zur Verfügung welches nach dem Start Ihres
Raspberry Pi die Echtzeituhr automatisch synchronisiert. Das Skript zur Aktualisierung der
Zeit können Sie hier in unserem Downloadbereich unter „Scripte“ herunterladen.
Laden Sie das Archiv herunter, entpacken Sie das Skript und kopieren Sie dieses auf Ihren
Raspberry Pi.
In dem Kapitel 7.4 „Automatisches Ausführen von Skripten“ können Sie nachlesen, wie Sie

Skripte zum Autostart hinzufügen, damit sie beim Start des Raspberry Pis automatisch

ausgeführt werden.

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4.2.3 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.

Haben Sie den Shutdown-Timer beispielsweise auf 600 gestellt (600 Sekunden —> 10
Minuten), so verhält sich das System wie folgt:

Wenn der StromPi3 nun einen Stromausfall erkennt, startet der Timer. Nach 10 Minuten
trennt der StromPi3 dann die Stromversorgung zum RaspberryPi. Zusätzlich stellen wir ein
Skript bereit welches entweder über die serielle Konsole oder über einen GPIO Pin einen
Stromausfall erkennen kann und dann mit dem Sicheren herunterfahren des RaspberryPi
beginnt.

Der Shutdowntimer lässt sich mit dem Configskript unter dem Punkt „Shutdown Timer“

einstellen.

Zum Aktivieren des Shutdowntimers 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.

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4.2.4 ALARM-MODE

Der StromPi3 verfügt über die Möglichkeit den Raspberry Zeitgesteuert hoch und
herunterzufahren.

Mit der Kombination aus WakeUp – und PowerOff-Alarm, lässt sich ein individuelles Start­Stopp-Verhalten für Ihren Raspberry Pi konfigurieren (z.B. jeden Tag um 10:45 Uhr
hochfahren und um 13:00 Uhr herunterfahren).
So ist Ihr Raspberry Pi ausschließlich in dem Zeitfenster aktiv, indem die anfallenden
Aufgaben bearbeitet werden müssen.

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4.2.5 POWER-OFF-ALARM

Der Power-Off Alarm ermöglicht es Ihnen den Raspberry jeden Tag zu einer
voreingestellten Uhzeit herunterfahren zu lassen.
Allerdings kann der RaspberryPi nur einmal am Tag mit diesem Modus heruntergefahren
werden.

Wenn Sie den StromPi3 zeitgesteuert herunterfahren möchten Starten Sie das Configskript.

Schalten Sie „Choose Power-Off Alarm Mode“ auf Enable um den PowerOff-Alarm, zu
aktivieren. Die Uhrzeit um die der Raspberry Pi herunterfahren soll tragen Sie in die zwei
Felder rechts daneben ein. Bei „Choose Power-Off Minutes“ die Minuten und bei „Choose
Power-Off Hours“ die Stunden.

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4.2.6 WAKE-UP-ALARM

Der Wake-Up Alarm ermöglicht es Ihnen den Raspberry zeitgesteuert hochfahren zu lassen.
Zusätzlich haben Sie die Möglichkeit dieses hochfahren an ein spezielles Datum oder an
einen Wochentag zu binden.

Wenn Sie den StromPi3 zeitgesteuert hochfahren möchten Starten Sie das Configskript.

Schalten Sie „Choose WakeUp-Alarm Mode“ auf Enable um den WakeUp-Alarm zu
aktivieren. Die Uhrzeit um die der Raspberry Pi hochfahren soll tragen Sie in die zwei
Felder rechts daneben ein. Bei „Choose WakeUp-Alarm Minutes“ die Minuten und bei
„Choose WakeUp-Alarm Hours“ die Stunden. Der RaspberryPi kann nur einmal am Tag über
diesen Modus gestartet werden.

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 Modus1 fährt Ihr Raspberry jeden Tag um die eingestellte Uhrzeit hoch.

Mit Alarm Modus2 fährt Ihr Raspberry an einem speziellem Datum zur angegebenen Zeit
hoch.
Mit Alarm Modus3 fährt ihr Raspberry an einem speziellem Wochentag hoch.
Mit Alarm Modus4 aktiviert man den Minute Wakeup Alarm. Der Alarm -Mode bezieht sich
ausschließlich auf den Wake-up Alarm, auf den Power-off Alarm hat er keinen Einfluss.

Achtung! Ihr Raspberry Pi kann über den WakeUp-Alarm nur gestartet werden,
wenn dieser zuvor automatisch über den Power-Off-Alarm heruntergefahren wurde
oder er manuell mit dem seriellen Befehl „poweroff“ heruntergefahren wurde.

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4.2.7 MINUTE WAKEUP ALARM

Der Minute Wakeup Alarm ermöglicht es Ihnen einen automatischen Timer, zum starten
des Raspberry, zu starten nachdem der Raspberry durch den Poweroff Befehl oder den
Poweroff Alarm heruntergefahren wurde. Dieser Timer wird in Minuten angegeben.

Um diesen Modus zu Aktivieren muss im Configskript der Alarm Modus auf „Minute
Wakeup-Alarm“ gestellt werden.

Anschließend muss noch die Zeit eingestellt werden (Angabe in Minuten):