Сочетание достойной производительности и низкого энергопотребления делает одноплатные компьютеры Raspberry Pi идеальными для всех видов портативных проектов с батарейным питанием. Если у вас есть идея для такого проекта, то это руководство расскажет вам все, что вам нужно знать – от выбора правильной модели Pi до выбора дисплеев, батарей и устройств ввода.
Contents
Выбор подходящего Raspberry Pi для вашего портативного проекта
При создании портативной установки Pi энергопотребление имеет важное значение, поскольку оно напрямую влияет на срок службы батареи. Вот что вы можете ожидать с точки зрения энергопотребления для текущей линейки Raspberry Pi:
| Модель | Требуемый источник питания | Лучший вариант использования |
|---|---|---|
| Raspberry Pi Zero 2 Вт | 2.0A | Легкие вычисления/IoT |
| Raspberry Pi 4 Model B | 3.0A | Общего назначения |
| Raspberry Pi 5 | 5.0A | Вычисления с высокой производительностью |
Raspberry Pi 5 на данный момент является самой мощной доступной моделью. К сожалению, он потребляет значительно больше энергии, чем другие модели, поэтому для его работы необходим специальный источник энергии.
Если вы планируете сделать Raspberry Pi портативным, мы рекомендуем использовать Raspberry Pi 4, поскольку он предлагает хороший баланс производительности и энергоэффективности. Благодаря четырехъядерному процессору и мощному графическому процессору он справляется со всеми задачами, от просмотра веб-страниц до кодирования, с разумной скоростью реагирования, при этом его можно питать от обычного блока питания.
Но если вы собираете регистратор данных или простой полевой компьютер, то Pi Zero 2 W, скорее всего, подойдет лучше. Он потребляет значительно меньше энергии, но при этом обеспечивает достаточную вычислительную мощность для основных задач и предлагает подключение Wi-Fi, Bluetooth и GPIO.
Питание портативного Pi
Все модели Raspberry Pi работают от напряжения 5 В (стандартное напряжение USB), но им требуется разная сила тока (измеряется в амперах). Мы показали различные способы включения Raspberry Pi , и вот на что стоит обратить внимание. При выборе блока питания или аккумулятора вам необходимо учитывать как напряжение, так и ток, поскольку их продукт дает вам общую мощность в ваттах (Мощность = Напряжение × Ток). Например, Pi 5, которому требуется 5 В при токе 5 А, требует 25 Вт мощности.
Вот три надежных решения по электропитанию, каждое из которых подходит для разных нужд:
В Модуль источника бесперебойного питания Waveshare 3S используются три литиевые батареи 18650 (их нужно покупать отдельно) для обеспечения стабильного напряжения 5 В при токе до 5 А, что идеально подходит даже для энергоемкого Pi 5.
Мне особенно нравится его интерфейс I2C, который позволяет отслеживать напряжение, ток и мощность батареи в режиме реального времени — это очень полезно для проектов, где вам нужно отслеживать энергопотребление. Он также оснащен комплексными схемами защиты, предотвращающими повреждения от перезарядки, чрезмерной разрядки или короткого замыкания.
PiSugar S Pro
Для пользователей Pi 4 или Pi Zero, которым нужно элегантное решение, ПиСугар С Про трудно превзойти. Этот аккумулятор емкостью 5000 мАч специально разработан для одноплатных компьютеров семейства Raspberry Pi и крепится непосредственно к нижней части платы.
PiSugar S Pro выдает напряжение 5 В при силе тока 3 А, что идеально подходит для Pi 4 и менее требовательных моделей. Он даже включает в себя программируемую кнопку, которую можно использовать для запуска пользовательских действий. Обратите внимание: эта модель не предоставляет информацию об уровне заряда батареи через программное обеспечение.
Стандартные аккумуляторы
Если вы используете Pi 4 или менее энергоемкую модель, многие стандартные USB-банки питания прекрасно справятся с этой задачей. Ищите те, которые могут выдавать напряжение 5 В при силе тока 3 А, например Банк питания LOVELEDI 15000 мАч. . Зачастую это наиболее экономичное решение, к тому же оно полезно и для других устройств.
Однако, вот важное предупреждение о банках мощности с поддержкой Power Delivery (PD): хотя они могут выдавать мощность 25 Вт или более (технически достаточно для Pi 5), они достигают этого за счет увеличения напряжения выше 5 В, и Pi нуждается в этом. питание подается при напряжении ровно 5 В, поэтому они не будут работать.
Настройка портативного Pi
Когда ваш источник питания готов, подключение его к Raspberry Pi должно привести к автоматической загрузке. Теперь наступает самое интересное: выяснение того, как взаимодействовать с вашим портативным Pi. Существует несколько подходов в зависимости от ваших конкретных потребностей.
Если вы хотите создать что-то похожее на ноутбук или портативную игровую консоль, вам нужно подключить дисплей и устройства ввода непосредственно к Pi. Для дисплеев официальный 7-дюймовый сенсорный дисплей Pi — хороший выбор, поскольку он получает питание непосредственно от самого Pi, что упрощает настройку. Для чего-то большего подойдут USB-мониторы со встроенными батареями, такие как ASUS ZenScreen 15,6″ , поскольку они не увеличивают общую потребляемую мощность.
Однако вам может вообще не понадобиться выделенный дисплей, если вы планируете подключаться к вашему Pi удаленно через SSH. Для многих задач, особенно сбора данных или управления сервером, вполне достаточно доступа только через консоль через SSH . Если вам нужна полноценная графическая среда рабочего стола, вы можете настроить ВНК или xrdp для удаленного доступа к рабочему столу.
Для доступа в Интернет вы можете просто настроить Raspberry Pi на автоматическое подключение к мобильной точке доступа, созданной с помощью вашего смартфона, а затем использовать Хвостовая чешуя для включения безопасного удаленного доступа с любого устройства. Таким образом, вы даже можете подключиться к Pi со своего смартфона с помощью мобильного клиента SSH или VNC.
Это все, что нужно для создания собственного портативного Raspberry Pi. Конечно, даже могучий Пи не всегда является лучшим инструментом для работы. Если вам нужна большая вычислительная мощность, более совершенный интерфейс или более удобный форм-фактор, лучшим вариантом может стать выделенный ноутбук под управлением Linux. У нас есть руководство, посвященное помогу тебе выбрать один .
Обложка: Дэвид Морело.
