HAT UPS cho Raspberry Pi Zero

Sản phẩm này là bộ cấp nguồn điện liên tục (UPS) được gắn lên 40 chân GPIO - HAT (Hardware Attach of Top) cho Raspberry Pi. Nó có thể cung cấp nguồn điện ổn định cho Raspberry Pi trong một khoảng thời gian dài khi nguồn điện chính bị ngắt. Nhờ vậy tránh được sự cố hệ thống không thể đoán trước và đảm bảo an toàn. Ngoài ra sản phẩm dùng để cung cấp nguồn điện ổn định cho một số ứng dụng như máy ảnh Raspberry Pi, máy tính bảng, hệ thống thu thập dữ liệu hoặc IoT (Internet of Things).

HAT đi kèm với 3 (2) đèn LED trên bo mạch để hiển thị trạng thái của pin ở mức năng suất đầy hoặc đang sạc. IC quản lý nguồn MAX17040 được sử dụng trong sản phẩm này để phát hiện nguồn điện chính xác. Vì vậy bo mạch Raspberry Pi có thể lấy thông tin dung lượng pin và điện áp pin trực tiếp qua cổn giao tiếp I²C. 

Xin lưu ý: HAT đi kèm với pin, nhưng không đi kèm bo mạch Raspberry Pi

Tính năng:

• Nối tầng (từ dưới lên) được thiết kế để tiết kiệm không gian trong khi cung cấp nguồn năng lượng cho raspberry pi và bo mạch mở rộng không ảnh hưởng đến việc mở rộng GPIO
• Hỗ trợ dòng điện sạc lên đến 400mA để sạc pin.
• Có thể sạc và cung cấp nguồn điện cho Raspberry Pi cùng lúc.
• Với 3 LED báo nguồn, đèn báo ĐẦY, đèn báo SẠC và đèn báo đầu ra 5V.
• HAT đi kèm với Lithium Polymer (LiPo) với dung lượng1000mAh.
• Có thể cấp nguồn cho Raspberry Pi Zero W khoảng 30 phút không cần nguồn điện chính trong điều kiện sử dụng bình thường.
• Pin có thể tháo rời, người dùng có thể chọn pin  lithium (Lưu ý: Điện áp điển hình phải 3.7V).
• Với mạch bảo vệ an toàn chống qua tải.
• Hỗ trợ cổng giao tiếp I2C với bo mạch chính Raspberry Pi cho điện áp và dung lượng pin.

Xin lưu ý: HAT UPS sẽ cung cấp nguồn cho Raspberry Pi qua chân GPIO, vì vậy KHÔNG kết nối nguồn micro USB đến  Rasberrry Pi. Hãy kết nối nguồn micro USB đến bo mạch HAT UPS  và mạch USP này sẽ cấp nguồn Raspberry Pi Zero qua GPIO.

Sử dụng:

• Trước tiên, bạn cần tháo bộ bảo vệ chân GPIO như trong hình. 
• Để tháo bộ chân bảo vệ bạn có thể cần phải nới lỏng vít của bộ bảo vệ.
• Sau khi tháo bộ bảo vệ, vặn chặt vít trở lại.
• Sau đó, xếp máy tính Raspberry Pi Zero lên UPS HAT thông qua 40-chân GPIO và siết chặt vít vào bo mạch bằng đai ốc. 
• Để cấp nguồn cho Rasberry Pi Zero,chuyển UPS HAT thành 'ON' và ngược lại
• Sạc UPS HAT qua bộ thu nhận micro B trên HAT
• UPS HAT ở chế độ sạc khi Rasbperry Pi và UPS HAT được bật nguồn cùng lúc.

Dung lượng Pin:

• Đoạn code mẫu như trong file Python

• Kiểm tra qua Terminal:

• Trước tiên, kích hoạt I2C trên bộ xử lý Raspberry Pi, chạy lệnh này: sudo raspi-config
• Tiếp theo, cài đặt công cụ I²C , chạy lệnh: sudo apt-get install i2c-tools
• Để kiểm tra cài đặt công cụ, hãy chạy:  sudo i2cdetect -l
• Để kiểm tra địa chỉ của I²C chạy: sudo i2cdetect -y -a 1
• Địa chỉ của MAX17048 phải là 0x36
• Để kiểm tra dung lượng pin, chạy:  sudo i2cget -f -y 1 0x36 4 w
  • Ví dụ, nó trả về "0x853d"
  • "0x853d"theo một cách nào đó đại diện cho dung lượng pin, một số chuyển đổi thì cần thiết. Theo MAX17048, chúng ta cần hoán đổi byte cao và byte thấp. Chúng ta có"0x3d85"sau khi chuyển đổi.
  • Tiếp theo, chuyển đổi "0x3d85"thành số thập phân, 0x3d85 = 15749(Thập phân)
  • Bây giờ, 15749/256 = 61.52  là phần trăm dung lượng, có nghĩa là dung lượng pin là 61.52%.
• Để kiểm tra đọc điện áp chạy: sudo i2cget -f -y 1 0x36 2 w
  • Ví dụ, kết quả trả về "0xb0bc"
  • "0xb0bc" theo một cách nào đó đại diện cho điện áp của pin, nhưng một lần nữa, một số chuyển đổi là cần thiết. Theo MAX17040, chúng ta cần hoán đổi byte cao và byte thấp, nó sẽ là "0xb980"
  • Tiếp theo, chuyển đổi "0xbcb0" thành số thập phân, nó sẽ là 47488
  • Điện áp pin: 48304* 78.125 / 1000000 = 3.71V
  • Lưu ý:78.125 là giá trị cố định
  • 3.71V là điện áp pin

Bộ sản phẩm gồm:

• 1 x UPS Power HAT cho Raspberry Pi Zero
• 1 x Pin Li 3.7V 1000 mAh  

Tài liệu:

• Bảng dữ liệu MAX17040
• Sách hướng dẫn UPS Litecho Raspberry Pi Zero bởi Xiaoj 
• Tài liệu UPS Lite và mã code bởi linshuqin329  trongGitHub
• Bạn có thể tham khảo wikipage.