Raspberry Pi має всі необхідні характеристики для роботи сервера, медіацентру, розумного будинку або інших проектів, але у нього є одна слабкість — відсутність вбудованої підтримки безперебійного живлення (UPS). Це може створити проблеми, якщо Raspberry Pi використовується в місцях з нестабільним електроживленням або в разі збоїв мережі.
Установка системи UPS на Raspberry Pi дозволяє захистити її від непередбачених збоїв живлення, забезпечуючи безперервну роботу пристрою при втраті електроенергії. У даній статті розглядається процес установки і настройки UPS на Raspberry Pi без використання спеціалізованих модулів, завдяки яким Ваш проект буде захищений від збоїв живлення і втрат даних.
Процес встановлення UPS на Raspberry Pi за допомогою зовнішнього акумулятора нескладний і вимагає невеликого часу. Це може бути корисно для різних проектів, таких як сервери, медіа-центри або розумні будинки. Установка системи UPS допоможе убезпечити ваш проект від втрати енергії, зберігаючи дані і запобігаючи можливі пошкодження через збої електроживлення.
Підготовка Raspberry Pi до встановлення системи UPS
Перш ніж встановлювати систему безперебійного живлення (UPS) на Raspberry Pi, слід виконати наступні кроки:
-
Підготовка Raspberry Pi - Переконайтеся, що Raspberry Pi повністю оновлений. Для цього відкрийте термінал і виконайте наступні команди по порядку:
| $ sudo apt-get update |
| $ sudo apt-get upgrade |
| $ sudo apt-get install nut |
| $ sudo nano /etc/nut/ups.conf |
| $ sudo nano /etc/nut/upsmon.conf |
| $ sudo systemctl restart nut-server |
Підготовка Raspberry Pi до встановлення системи UPS завершена. Тепер ви можете продовжити встановлення та налаштування необхідного програмного забезпечення для взаємодії з UPS.
Вибір та підключення UPS до Raspberry Pi
Крок 1: Перед вибором UPS необхідно визначитися з вимогами по його потужності. Raspberry Pi зазвичай споживає до 10 Вт енергії, тому досить вибрати UPS потужністю в 10-20 Вт.
Крок 2: При виборі UPS зверніть увагу на його інтерфейс підключення. Багато UPS мають порт USB, який можна використовувати для підключення до Raspberry Pi.
Крок 3: Придбайте UPS сумісний з Raspberry Pi та перевірте його документацію для отримання інформації про підтримувані операційні системи та програмне забезпечення.
Крок 4: Підключіть UPS до Raspberry Pi за допомогою кабелю USB. Вставте один кінець кабелю в USB-порт Raspberry Pi, а інший – в USB-порт UPS.
Крок 5: Встановіть необхідне програмне забезпечення для роботи з UPS. У більшості випадків, потрібна установка драйвера UPS для Linux. Інструкції щодо встановлення та налаштування програмного забезпечення зазвичай надаються разом з UPS.
Крок 6: Після установки драйвера і налаштування програмного забезпечення, UPS буде автоматично виявлений Raspberry Pi.
Крок 7: Для перевірки правильної роботи UPS, вимкніть живлення Raspberry Pi і переконайтеся, що він продовжує працювати від батареї UPS. При цьому, система повинна автоматично перейти в режим резервного живлення.
Важливо: Не забудьте час від часу перевіряти стан батареї і підтримувати її зарядженої для надійної роботи системи.
Встановлення та налаштування бібліотек для взаємодії Raspberry Pi та UPS
Перш ніж почати використовувати систему UPS на Raspberry Pi, потрібно встановити та налаштувати відповідні бібліотеки. Ці бібліотеки дозволяють взаємодіяти з апаратними компонентами пристрою і контролювати роботу батареї
1. Встановлення бібліотеки RPi.GPIO:
- Відкрийте термінал на Raspberry Pi і введіть команду:
sudo apt-get update
- Після оновлення списків пакетів, встановіть бібліотеку RPi.GPIO:
sudo apt-get install python-rpi.gpio
2. Встановлення бібліотеки smbus:
sudo apt-get install python-smbus
3. Встановлення бібліотеки Adafruit-CharLCD:
sudo pip install Adafruit-CharLCD
4. Встановлення бібліотеки Adafruit-WS2801:
sudo apt-get install git build-essential python-dev
- Скачайте репозиторій з бібліотекою:
git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_WS2801.git
- Перейдіть в папку з репозиторієм:
cd Adafruit_Python_WS2801
sudo python setup.py install
Після установки всіх необхідних бібліотек, можна приступати до Налаштування і підключення UPS до Raspberry Pi.
Налаштування живлення Raspberry Pi в умовах відключення мережі
При відключенні мережі живлення Raspberry Pi може бути забезпечено за допомогою пристроїв UPS (безперебійного живлення). Підключення UPS до Raspberry Pi дозволяє зберегти роботу і дані навіть при збої електроживлення.
Для налаштування живлення Raspberry Pi за допомогою UPS необхідно:
- Вибрати відповідний модель UPS. Необхідно враховувати потужність Raspberry Pi і передбачуване навантаження.
- Придбати UPS і підключити його до Raspberry Pi. Зазвичай для підключення використовується USB-порт.
- Встановити і налаштувати драйвера для роботи з UPS на Raspberry Pi. Для цього можна скористатися спеціальними програмними пакетами, доступними в репозиторії Raspbian або встановити їх вручну.
- Налаштувати автоматичне відключення Raspberry Pi при розряді акумуляторної батареї UPS. Для цього необхідно встановити програмні пакети, які контролюють рівень заряду батареї і виконують необхідні дії при його зниженні.
При правильному налаштуванні живлення Raspberry Pi за допомогою UPS можна забезпечити безперервну роботу пристрою навіть при тривалому відключенні електроживлення.
Налаштування автоматичного запуску Raspberry Pi під час подачі живлення
Для того щоб Raspberry Pi запускалася автоматично при подачі живлення, необхідно внести деякі зміни в Налаштування операційної системи. Для цього виконайте наступні кроки:
1. Підключіть Raspberry Pi до джерела живлення та зачекайте, поки він повністю завантажиться.
2. Відкрийте термінал на Raspberry Pi і запустіть команду:
sudo nano /etc/rc.local
3. У відкритому редакторі знайдіть рядок exit 0 і додайте перед нею наступну команду:
sudo python3 /home/pi/startup_script.py &
4. Збережіть зміни, натиснувши Ctrl + X, потім Y, а потім Enter.
5. Створіть файл startup_script.py за допомогою команди:
sudo nano /home/pi/startup_script.py
6. У відкритому редакторі введіть код, який повинен бути виконаний при старті Raspberry Pi. Наприклад, якщо ви хочете, щоб Raspberry Pi запускав скрипт Python під час запуску, введіть такий код:
#!/usr/bin/env python3 import os os.system("python3 /home/pi/my_script.py &")
7. Збережіть зміни, натиснувши Ctrl + X, потім Y, а потім Enter.
Тепер, при кожному запуску Raspberry Pi, буде автоматично виконуватися вказаний Вами скрипт або команда.
Налаштування автоматичного відключення Raspberry Pi при відключенні живлення
При використанні системи UPS (безперервного живлення) на Raspberry Pi, дуже важливо налаштувати автоматичне відключення при відключенні живлення. Це дозволить уникнути втрати даних і пошкодження файлової системи.
Для початку, необхідно встановити відповідні пакети на Raspberry Pi. Один з найпопулярніших пакетів - nuttcp. Він дозволяє контролювати стан харчування і виконувати дії по його зміні.
Після установки пакета необхідно створити скрипт, який буде виконуватися при зміні стану харчування. Для цього створіть файл з іменем power.sh і додайте до нього наступний код:
#!/bin/bashcase "$1" inpowerout)# Действия при отключении питанияshutdown -h now;;powerin)# Действия при подключении питания;;esacПотім необхідно змінити права доступу до файлу скрипта:
chmod +x power.shДалі, додайте в файл / etc/nut / nut.conf наступні рядки:
[ups]driver = nutdrv_qxport = autodesc = "UPS power device"pollinterval = 5І, нарешті, необхідно змінити файл / etc/nut / upsmon.conf . Знайдіть і відредагуйте рядки:
NOCOMMWARNTIME 120POLLFREQ 5NISCOMMWARNTIME 120Перезапустіть службу UPS:
sudo systemctl restart nut-serverТепер Raspberry Pi буде автоматично відключатися при відключенні живлення. Це допоможе уникнути втрати даних і пошкодження файлової системи. Зверніть увагу, що перед відключенням живлення Raspberry Pi слід підключити до системи UPS через відповідний порт.