Линейка мини-ПК Raspberry не теряет актуальности. На основе «малинок» уже создано большое количество разного рода устройств и систем. Это и медиа-центры, и игровые приставки, и даже суперкомпьютеры с роботами. Для того, чтобы использовать Raspberry Pi, нужно подключить питание, клавиатуру, мышку, дисплей. Ну, а если нужно работать с Raspberry Pi в автономном режиме, без доступа к электрической сети?

В таком случае можно использовать PiJuice. Это модуль батареи для «малинки», проект, который сейчас собирает средства на Kickstarter.

Объем батареи - 1400 mAh, по словам разработчиков, этого хватает для работы «малинки» в течение суток. Батарейный модуль поддерживает функцию «глубокого сна», а также пробуждения в различных случаях, включая события календаря.

PiJuice использует 40-пиновый коннектор, совместимый Pi Model A+, Model B+ и Raspberry PI 2 Model B.

Есть и вариант с солнечной батареей, который называется PiJuice Solar. Сюда входит как PiJuice, так и 6В солнечная батарея. Правда, цена такого комплекта составляет уже $171.

Автономная работа девайса позволяет расширить его функциональность. Можно сделать камеру, игровую консоль и многое другое. Разработчики представили первые прототипы таких проектов:

Уже сейчас собрано в 10 раз больше, чем планировалось: 82 тысячи фунтов стерлингов вместо 10. До завершения кампании осталось еще 56 часов.

Как все знают, Raspberry Pi это компьютер, размером с кредитную карту и стоимостью всего $35. Существует масса возможностей использовать этот маленький компьютер. Некоторые создают на его основе мультимедийные центры, игровые ретро-автоматы, погодные станции, автомобильные компьютеры, проигрыватели и другие самые разные устройства. Когда 4 недели назад я занялся этим проектом, я просто хотел выяснить, получится ли создать ультра портативный, мобильный Raspberry Pi? который можно было бы брать с собой. Все время, пока я делал Pi-ti-Go, я представлял как будет здорово пользоваться им и, в результате, я нашел способ реализовать свою идею.

Теперь, когда мобильный Rasberry Pi закончен и оформлен в виде открытого проекта, я хочу рассказать все детали, для того, чтобы люди могли повторить его. Я даже дал ссылки на магазины компонентов и файлы STL для 3D принтера, чтобы желающие могли повторить корпус компьютера. Итак, начнем!

Напоследок, короткий рассказ обо мне. Я основатель и CEO компании Parts-People.com, Inc , которая занимается ремонтом и восстановлением ноутбуков Dell. Я обладаю более, чем 10-ти летним опытом в области ремонта переносных компьютеров. На этом все.

LCD экран

Я использовал автомобильный ЖК экран от камеры заднего вида. Этот экран имеет низкое разрешение и, надеюсь, в следующей версии устройства я найду ему замену. Но для первого образца он работает неплохо. Экран имеет размер 3.5 дюйма и соотношение сторон 4:3. Видеосигнал подается на композитный вход и разрешение составляет 640 на 480 пикселов.

Батарейный блок

В первую очередь, прошу вас быть крайне осторожным при работе с литий-ионным батареями! Не компания Parts-People.com, Inc, не я не несём никакой ответственности за любые повреждения, полученные после чтения этой инструкции. Выполняйте все работы под свою ответственность. Поскольку я работаю в компании, которая продает запчасти для ноутбуков, то я использовал батарею от ноутбука в своем проекте. К сожалению, подключиться к батарее от ноутбука напрямую не так просто и не так просто использовать ее в качестве батарейного блока. С другой стороны, я представлял, что и как нужно переделать, чтобы добиться питания от такой батареи, а также как впоследствии правильно и безопасно зарядить батарею. В конце концов, я решил извлечь аккумуляторные элементы из батареи ноутбука Dell Latitude D600 . Эти аккумуляторы оказались подходящего размера, давали достаточное напряжение и у меня их было много. Такая батарея имеет стандартный 9-ти пиновый разъем Dell. Для того, чтобы подключить батарею, нужно соединить контакты 1, 2 и 4 вместе и подключить к отрицательному контакту разъема питания, земле (-), а контакты 8 и 9 соединить и подключить к положительному контакту (+). Будьте внимательны и не перепутайте полярность!

Заряжать батарею проще всего бывшим в употреблении зарядным устройством для ноутбука. Оно подключается непосредственно к 9-ти пиновому разъему и имеет встроенный индикатор заряда.

Внутренний USB концентратор

Одной из основных проблем оказалась проблема с питанием. Сам Raspberry Pi получает питание через разъем micro USB и потребляет ток как минимум 750 мА, а лучше 1 А. Но проблема не в этом, а в том, что его USB порт может выдать всего 120 мА, чего явно недостаточно. В связи с этим, а нашел маленький 7-ми портовый USB концентратор с внешним питанием и разобрал его. Мне были нужны 5 потребителей: беспроводной адаптер WiFi, адаптер Bluetooth, жесткий диск SSD, передатчик сигнала для клавиатуры и мыши и собственно Raspberry Pi. Напряжение батареи питания составляет 11.1 В, а напряжение, требуемое для USB концентратора, составляет 5 В. Вот как я выкрутился: я подключил батарею к контроллеру ЖК экрана, который питается от 9 — 13 В. Я знал, что внутри контроллера есть детали, потребляющие 5 В (например светодиоды подсветки экрана) и преобразователь напряжения для них. В результате, все что я сделал — нашел этот преобразователь и припаял разъем параллельно конденсатору 5 В, с которого подал питание на USB концентратор. Все просто! Теперь у нас есть качественное питание для всех наших устройств.

Внешнее хранилище

64 Гб SSD — да, именно так! Я собирался создать раздел подкачки (swap) по причине маленькой оперативной памяти. Raspberry Pi имеет 256 Мб (model B version 1) или 512 Мб (model B version 2). Если бы я просто установил карту SD большого объема и создал бы на ней файл или раздел подкачки, то эта SD карта просто быстро вышла бы из строя. SD карты имеют очень небольшое количество циклов чтения-записи, кроме того эти карты очень медленные. Я выбрал 64 Гб SSD диск компании Samsung (model # MMBRE64GHDXP) просто потому, что у меня было много таких дисков и мне так было удобно. Я использовал контроллер от USB жесткого диска, чтобы подключить SSD диск напрямую к USB концентратору. На диске я создал раздел подкачки Linux, объемом 1 Гб, а остальное место отформатировал в файловой системе ext4 для хранения данных.

Встроенные WiFi и Bluetooth

Я хотел встроить столько устройств, сколько поместится, поэтому купил миниатюрные USB адаптеры WiFi и Bluetooth и установил их. Просто припаял их напрямую к USB концентратору.

Операционная система

Я использовал стандартный образ Raspbian Linux, скачанный с raspberrypi.org . Единственные настройки, которые я сделал, были файл config.txt и раздел подкачки, объемом 1 Гб. Мне пришлось изменять файл config.txt для того, чтобы получить качественное изображение на ЖК экране и без полей.

Изменения в файле config.txt

overscan_left=8
overscan_right=-40
overscan_top=-30
overscan_bottom=-30
sdtv_mode=2

Клавиатура и тачпад

Я купил беспроводную клавиатуру со встроенным тачпадом. Конечно, я бы хотел установить проводное устройство, но их не бывает достаточно миниатюрных. Клавиатура вставляется и вынимается через специальное окно с левой стороны корпуса компьютера. Это окно закрывается крышкой, под которой также находится выключатель клавиатуры и mini USB гнездо для её зарядки.

Технические характеристики

Я использовал Raspberry Pi model B (version 1), но можно использовать и model B (version 2).

Корпус компьютера

Я использовал программу Google Sketchup, 3D принтер и немного фантазии для создания этого корпуса. Всего я сделал 5 частей, чертежи которых вы можете скачать.

Все части соединяются друг с другом, за исключением нижней крышки, которая крепится четырьмя винтами. На задней крышке сделан логотип Raspberry Pi, который подсвечивается во время работы устройства. Я использовал светодиод с акриловым световодом от клавиатуры с подсветкой. Я вырезал световод по форме логотипа и припаял светодиод напрямую к источнику питания 5 В. Конечно, в этом не было необходимости, но мне показалось, что это украсит устройство.

Где купить комплектующие

  • ЖК экран – куплен на Amazon за $17.95 –
  • Raspberry Pi – куплен в Element14 за $35 –
  • Мини клавиатура/мышь – куплена на Amazon за $29.95 –
  • Внешнее зарядное устройство – куплено на Amazon за $75.00 –
  • 7-ми портовый USB концентратор – куплен на Parts-People.com за $14.95 –

От PI SUPPLY - это источник бесперебойного питания для . Аккумулятор BP7X Motorola, емкостью 1820 мАч, может обеспечить миникомпьютер питанием в течение 6 часов. Устройство может работать с внешними литий-йонными или литий-полимерными аккумуляторами различных емкостей вплоть до 10 Ач, обеспечивая непрерывную работу до 24 часов. В качестве внешнего питания можно использовать сетевой адаптер, солнечные батареи, ветрогенераторы и другие возобновляемые источники.

Часы реального времени (RTC) позволяют выполнять запланированные задачи, когда Pi находится в автономном режиме или осуществлять удаленное включение/выключение. Встроенный микроконтроллер (MCU) управляет различными режимами питания (плавное отключение, пониженное энергопотребление, интеллектуальный запуск).

Трехцветные светодиоды RGB позволяют отслеживать уровни заряда аккумулятора и другую информацию. Имеются также три программируемые кнопки, которые позволяют запускать события с настраиваемыми сценариями. PiJuice использует только пять контактов GPIO Pi (питание и I2C), остальные являются свободными и могут использоваться совместно с другими HAT-платами. Также на плате имеется EEPROM, которую можно отключить.

PiJuice разработан для Raspberry Pi A+, B+, 2B и 3B, но электрическая совместимость поддерживается с любым другим Pi. Низкопрофильная конструкция позволяет поместить устройство в большинство стандартных корпусов для Raspberry Pi.

Особенности PiJuice:

  • Аккумулятор BP7X 1820 мАч;
  • Микроконтроллер: STM32F030CCT6. ARM Cortex-M0; 48 МГц; F64KB; R8KB; I2C; SPI; USART; 2.4-3.6 В;
  • Зарядное устройство: BQ24160RGET. 2.5A; 4.2-10 B;
  • Микросхема индикации уровня заряда: LC709203FQH-01TWG;
  • EEPROM: CAT24C32WI-GT3. I2C; 32 Кбит; 400 кГц; 1.7…5.5 В;
  • Диапазон входного напряжения: 4.2…10 В;
  • Выходное напряжение: 3.3 В и 5 В;
  • Выходной ток с BP7X: 1.1 А (5 В; GPIO) и 1,6 А (VSYS);
  • Встроенные RTC часы реального времени (RTC);
  • Встроенный интеллектуальный переключатель включения / выключения;
  • Низкое энергопотребление в режиме глубокого сна;
  • Программируемый многоцветный светодиод;
  • Программируемые RGB светодиоды: 2;
  • Программируемые кнопки: 3;
  • Аппаратный сторожевой таймер;
  • API управления питанием, доступный для Raspberry Pi OS с возможностью автоматического отключения при низком заряде батарей;
  • Батареи могут заряжаться от разных источников и напряжений

Миникомпьютер Raspberry Pi можно подключать к источнику питания различными способами.

(на фото плата Raspberry Pi 3)

Варианты подключения источника питания к Raspberry Pi 2 или 3:
1. Самый простой и банальный — берем хорошую зарядку от мобильного телефона, которая выдает 5В и 2А и подключаем в разъем microUSB, готово.
2. Можно использовать контакты GPIO (это 40-пиновая рейка — General Purpose Input Output — интерфейс ввода/вывода)
3. Подпаять провода напрямую к плате.

Второй вариант, менее варварский, чем третий и лучше, чем первый, при условии, что у вас есть стабилизированный блок питания 5В, с током не менее 1А, а лучше 2А и клеммы или колодки, чтобы накинуть на штырьки, их можно взять со старого корпуса компьютера или динамика материнской платы, купить в магазине радиотоваров.

Схема GPIO Raspberry Pi 2 и 3

Из схемы мы видим, что блок питания мы можем подключить к контакту 2 или 4 (подаем +5) и к 6-му контакту минус (GND земля, ноль).

Внимание! Питание надо использовать только одно - либо от порта, либо через microUSB - не оба!

Для справки. При подключении питания к microUSB Raspberry соответствующие пины на разъёме GPIO будут работать в качестве источников питания для подключаемых устройств +5В и +3.3В и GND.

Если вы любите наводить красоту и удобство, то вам будет интересно — создали карточку Raspberry Pi GPIO.

Распечатываем на бумаге разных цветов, вырезаем, прокалываем дырочки под контакты Raspberry Pi 3 и красота!

Скачать Low Voltage Labs Card for Raspberry Pi 3 —