RaspberryPi電源ON-OFFガジェットをつくりますよ

色々実験したので、RaspberryPi電源ON-OFFガジェット試作機第一号をつくります。

機能は以下の通りです。

●タクトスイッチで電源をONにする。➡要するに、１接点のスイッチで電源ONが完了する
●RaspberryPi側でShutdownすると、電源をOFFして良いタイミングを待ってから自動的に電源が切れる
● RaspberryPi側ではなくて、タクトスイッチでShutdown➡自動電源OFFをする
●第一号は、MOSFETではなくバイポーラトランジスタを使う。

まぁこんなとこです。(o^^o)

考え方と仕組みと謎の問題点^^;

しくみはこんな感じです。
まずは、５VのACアダプタありきで。
ここを６Vとか９Vとかすれば、もう少しちゃんとできるわけですが、
５V以外だと、『手軽さ』に欠けるので、
ここは、意地でも５Vです。

理想を言えば、、5.5V-３Aくらいがいいのですが、、
まぁ、5.2~5.3くらい出てればよいのですが^^;

まずDC供給回路。
これは、ACアダプタの５Vを、RaspberryPiに対して素通りさせたいわけです。
もちろん、損失は必ずあるわけですが、これを最小限にするべく考えます。
DC供給回路自体も電源が必要なので、これもACアダプタから供給させます。

そして、コントロール回路。
これが曲者でした。
コントロール回路もACアダプタから電源をとろうと思い、、
作ってみたのですが、
細かいことはさておき、、、

RaspberryPiへ供給している電源が切れない！

という事態が発生してしまいました。
具体的には、
(1)わずかに電源が残ってしまい、、RaspberryPiの電源は切れが、LEDが付きっぱなし
(2)コントロール回路の電源が切れない
(3)なんかRaspberryPiが再起動される（電源電圧が下がると起こります）
(4)謎の発振をしてしまう

などと、色んな問題点が出ました。
もちろん、RaspberryPiの、、いわゆる、、、

5V-3.3V問題

みたいなことも根本的にあるので、、
なんかひらめいた結果、それで、なんとなく解決させました。
それは、、、

そう、こんな風にしてみました。

ACアダプタからDC供給回路を通してRaspberryPiに給電し、
RaspberryPiの3.3Vをもらってコントロール回路を起動させる

というものです。

コントロール回路

コンロトール回路はざっとこんなんです。
何のことは無いような自己保持回路です。

テストとしては、、3.3Vのとこに、3～5Vの電圧を与えると、
SW1で点灯、SW1を放しても点灯しっぱなし、
SW2で消灯します。
しかしながら、実際のSW1,SW2はタクトスイッチではなくて、こんな回路になっています。

これはいわゆる、フォトカプラというやつで、電流を流すと、フォトトランジスタがONになるというものです。
これは、電流を流す部分と、トランジスタ部分が分離されているため、
電源のことなる場合でも、うまく、思った通りの挙動をしてくれます。

SW1の方は、この回路と別のところから５Vを引っ張ってきます。
SW2の方は、shutdown終了後、GPIOから3.3Vを引っ張ってきます。

C1815のベースにつながっているキャパシタは何かというと、、、
何か、、おまじない的です。
原因はわかりませんが、、突入電流かどうかもわかりませんが、、
電源をつないだだけで、わずかにベースに電流が流れてトランジスタがONになってしまい、
それを『自己保持』してしまうため、コントロール回路がONになってしまうのを防ぐ目的です。
とりあえず、これをいれると、『謎の電源ON！』は無くなりました。

DC供給回路

DC供給回路はこんな感じです。
前述のSW1の５Vも、この図の☆のところにつながります。

トランジスタが１つで、ベース電流を流すかどうかのスイッチとして、
別系統でフォトカプラは２つついてるだけといいう回路です。

ブレッドボードではNG！

結果から言えば、コントロール回路はブレッドボードでも問題ありませんが、
DC供給部分のパワートランジスタまわり周辺は、ブレッドボードだとNGです。
ブレッドボードにアンペア単位の電流を（ｍAではなく）流すってのは、無理がありすぎです。
また、一般的なジャンプワイヤ等も、細すぎて、、、熱くなっちゃいます。（※やってみました^^;）

完成でーーす！

完成なのですが、、いくつか問題点があるので、改良していきます。

（１）2.5Aとか流すと、電圧が低下し、4.7Vを下回ることがある完全に下回る。
（２）フォトカプラに電流を流し過ぎてる気がするので、もう少し考える。
（３）とにかく、、MOSFET版を作って実験したい。

まぁ、このあたりですね(o^^o)