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WSAL23452 – Power Management HAT (B)

Aus JW Tech Wiki

Dokumentationshinweis: Diese technische Dokumentation wurde aus einer archivierten Lieferantenquelle neu formuliert. Technische Angaben und Befehle müssen vor der Verwendung mit der Produktversion und den Herstellerunterlagen abgeglichen werden.

Zusammenfassung

Das Power Management HAT (B) ist eine Stromverwaltungs-Erweiterung für Raspberry Pi. Es bietet zeitgesteuertes Ein-/Ausschalten, Überwachung von Spannung und Strom sowie einen eingebauten RTC-Chip und mehrere Schutzschaltungen.

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Technische Übersicht

  • Gehäuse: 56,5 mm × 65 mm; Befestigungsloch-Durchmesser 3,0 mm.
  • Hauptprozessor: RP2040; Kommunikation über UART + GPIO; Standard-Übertragungsrate 115200 Baud (konfigurierbar).
  • Eingangsversorgung: USB mit 5 V oder PH2.0-Anschluss mit 3,3–4,2 V (typisch 3,7-V-Li-Batterie, Batterie nicht im Lieferumfang).
  • Integrierte Schutzschaltungen: Batteriepol-Umkehrschutz, Rückstromschutz, Spannungs- und Stromüberwachung.
  • GPIO-Anschlüsse: UART0_TX/RX an RPI D15/D14; I2C1 SDA/SCL an II2 SDA/SCL; Benutzer-Taste an GPIO19; Soft-Shutdown-Pin an RPI D20; Laufzustands-Pin an RPI D21; Stromsteuerungs-Pin (niedrig = aus); Status-LED; Eingangsspannungswandler (ca. 1/10 der Eingangsspannung).
  • Demo-Funktionen: Button_Ctr (Ein/Aus per Taste), Period_Time (zeitgesteuert, Standard 9:00:30 ein / 10:00:00 aus), Cycle_Time (Zyklen: 1800 s ein / 3600 s aus).
  • Programmierung über SWD (OpenOCD) oder USB (UF2-Bootloader): Reset- und BOOT-Taste drücken, erst Reset loslassen, dann BOOT, Datei in das Massenspeichergerät ziehen.
  • Für die Programmierung sollte die Versorgung über den Stromanschluss des Raspberry Pi erfolgen, da der RP2040 beim Flashen zurückgesetzt wird und die Stromzufuhr unterbrochen wird.
  • Der Soft-Shutdown-Skript setzt eine Neustart des Raspberry Pi voraus; ohne Neustart wirkt die Konfiguration nicht.
  • Die theoretische maximale Ausgangsstrombegrenzung beträgt 3 A; bei einer vollgeladenen 3,7-V-Li-Batterie liegt der praktisch erreichbare Wert bei etwa 2 A.

Befehle und Beispiele – vor Ausführung prüfen:  

sudo raspi-config
sudo minicom -D /dev/ttyS0
openocd -f interface/raspberrypi-swd.cfg -f target/rp2040.cfg -c "program ./Power_Management_HAT.elf verify reset exit"

Hinweise und Versionsgrenzen

  • Li-Ionen- und Li-Polymer-Akkus können bei falscher Handhabung Feuer, Verletzungen oder Sachschäden verursachen; Polung niemals umgekehrt anschließen, keine unzureichenden Ladegeräte verwenden, alte und neue Akkus nicht mischen.
  • Akku-Lebensdauer ist begrenzt; Austausch nach Erreichen der maximalen Zyklenzahl oder nach zwei Jahren Betriebszeit, je nachdem was zuerst eintritt.
  • Beim Programmieren über SWD wird der RP2040 zurückgesetzt und die Stromzufuhr unterbrochen – währenddessen den Raspberry Pi über seinen eigenen Stromanschluss versorgen.
  • Die OpenOCD-Kompilierung ist versionsabhängig (rp2040-v0.12.0); Abweichungen im SDK- oder Treiberstand können zu Fehlschlägen führen.
  • Die Demo-Zeitwerte sind Standardwerte und müssen vor dem Einsatz auf die jeweilige Anwendung angepasst werden.
  • Bei der Nutzung eines Li-Akkus ist sicherzustellen, dass die Akku-Spezifikation zum Board passt und der Akku vom Hersteller gealtert und geprüft wurde.

Quelle und Revisionsnachweis

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