汽车Raspberry Pi的关机控制器

在上一个问题之后，我正在尝试为Raspberry Pi创建一个关机控制器。Raspberry Pi需要使用电池供电，但在Pi检测到点火开关已关闭后应将其关闭。

Pi将通过ACC线路获得3.3V的馈电（我还有其他组件将通过7805从ACC线路获得5V，因此除非有人有更好的建议，否则我将使用分压器降压至3.3V-我会它还将驱动需要5V CMOS I / O的uPD6708，因此必须在另外2条线上将其从5V降压至3.3V。

在RPi中运行的软件会将GPIO引脚之一设置为高电平，大概是在RPi关闭时，GPIO引脚都将变为低电平。因此，Q1应该打开继电器，并在点火开关打开或GPIO引脚为高电平时保持RPi的电源打开。

我有3个带1000uF帽的保险丝套件和某种变压器/电感器，所以我也可以在12V电池和12V辅助线路上分别使用其中的一个。

这个关闭的控制器声称在待机状态下仅消耗50uA的电流-如果我使用的是CMOS 4071或门，这是一个开始，但是从我的读物中，您需要来自或门的更多电流以使晶体管饱和-是对不对

请记住，除了该子电路的要求之外，我还需要将5条线从3.3V电平转换到5V，将2条线从5V转换到3.3V，任何人都可以推荐OR1，Q1，RLY1和/或的组件/替代品。有任何修改吗？

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

这是我尝试遵循@Connor Wolf的建议。

• 需要选择R1和C3以允许RPi正确关闭
• 我添加了C1是因为我想象到点火开关关闭后继电器会花很短的时间-我不知道那会持续多久，但我想RPi将从中汲取约700mA的电流电容器，以及555和继电器

^{模拟该电路}

@Nick建议它可能更简单-也许像这样吗？我试图去掉二极管，以便只使用现成的12V-5V 1A USB电源（或一对）。555数据表说它输出3.3V（最大电源100mA？ 此页面说200mA）。RPi将读取3.3V的ACC线以确定何时关闭。

^{模拟该电路}

虽然使用单触发定时器电路可以工作，但我认为可以使用更简单的解决方案。看一下这个电路。

为了澄清起见，“ VBAT”是一个12V电源，只要连接了电池，它就会一直打开。但是，“ ACC”是12V电源，仅在点火开关打开或钥匙设置为“附件”时才打开。为什么不使用如图所示的标准12V自动继电器，而不是仅使用5V继电器来控制RPi的电源。这样，就不会浪费电源（电源打开时线圈电流除外），因为一切都将与电池断开连接。

线圈的一侧始终连接到12V。另一侧通过N沟道FET（Q1）接地。虽然在该图中使用了MOSFET，但是可以使用能够吸收线圈电流的任何FET。当“ ACC”接通电源时，Q1将接通，将线圈接地并启动开关。这将为您打算使用的任何5V调节电路供电（一个简单的7805带有散热器的调节器，一个开关DC-DC转换器，上述USB电源等）。

二极管D2用于确保电容器只能向Q1放电，并且可以为常规或Shottky。其他方法可能应该用于电池的过电压和电流保护。

可以通过分压器放置“ ACC”电压，以为RPi创建3.3V信号。注意此电压水平，因为考虑使用12V自动电池实际上更像14V DC。只要此信号为HI，RPi就会知道电源已打开。显然，应在禁用任何内部上拉电阻的情况下将此GPIO引脚设置为输入。当“ ACC”关闭时，RPi应该在引脚上看到LO信号并开始关闭。

当“ ACC”电压关闭时，电容器C1将保持电荷很长时间，并通过电阻R1放电。一旦电容器电压下降到Q1的门极阈值以下，它将关断，将继电器线圈与地面断开连接，并从外围电路中切断电源。如果Q1使用“逻辑电平MOSFET”，它将保持导通状态，直到C1电压相当低为止。我使用NTD4960（数据表）测试了该电路，并保持接通状态约15秒钟-直到C1约为2V。要增加时间，请增加电容值。

老实说，我认为您对此事考虑过多。

就我个人而言，由于汽车被关闭，我只用一两分钟的时间就可以一次拍摄。

当您关闭汽车时，会一声点火，将继电器保持关闭状态直至超时。您需要做的就是确保您的树莓派在关闭汽车的一两分钟内关闭。通过监视汽车开关电源的输入，这应该足够容易。

这样的系统的最大优点是，当您的软件崩溃时（无论何时，如果不是），它仍然会关闭，因此您不会因电池没电而陷入困境。一击就足够简单了。您可以使用555或一个小型微处理器（如Olin会建议的那样）。
另一件好事是，如果您正确地进行设计，则系统可以将其自身与汽车电池断开连接，从而确保静态电流消耗绝对为零。

任何固定的延迟方法都有一个问题，就是不知道RPi真正需要关闭多少时间。最好按下一个指示Pi关机的按钮，然后它可以执行干净有序的关机所需的工作，需要花费很长的时间，然后将GPIO信号发送回按钮电路以关闭键盘。功率。这样可以给RPi提供执行安全关闭SD卡等操作所需的时间。电路不必太复杂。您可以在看到一个简单的电路

http://www.mosaic-industries.com/embedded-systems/microcontroller-projects/raspberry-pi/on-off-power-controller

该网站描述了电路的操作。

请使用4节AA充电电池。用它们为Pi供电，并用汽车电池为它们充电。

使用1个GPIO告诉Pi点火开关是打开还是关闭。

准备就绪时请关机。