Кнопка выключения для Raspberry Pi / forpes.ru

Главная
Кнопка выключения для Raspberry Pi

Кнопка выключения для Raspberry Pi +19

02.04.2015 09:35

newkamikaze 27 14587 Источник

Порты GPIO являются одними из главных преимуществ Raspberry Pi, недаром в более поздних версиях платы их количество было увеличено с 26 до 40. К сожалению, большинство подключаемых к ним плат (сенсорные экраны, светодиодные матрицы, платы расширения и т.д.), в целях совместимости со всеми моделями «малинки», используют только первые 26 контактов, оставляя остальные 14 «за бортом». Но мы не дадим пропасть добру! В данной статье я расскажу, как сделать кнопку выключения или перезагрузки на двух неиспользуемых портах. На самом деле функциональность кнопки может быть любой, зависит от вашей фантазии и потребностей.

Это мой первый опыт работы с GPIO, так что тут важно было понять логику. Почти любой контакт GPIO (есть несколько зарезервированных) можно установить в одно из двух состояний: «выход» (он же OUT или логическая 1) или «вход» (IN или логический 0). Напряжение на выходе составляет 3,3В. Работать с портами GPIO можно как непосредственно из терминала, так и из любого языка программирования. Предельно подробно это описано здесь.

Для своей кнопки я решил использовать два самых правых контакта в верхнем ряду. Разъём #38 (GPIO20) будет установлен на «выход», а разъём #40 (GPIO21) — на «вход». Далее цикл, повторяющийся раз в секунду, будет «слушать» разъём #40 и, как только на него поступит сигнал, используемые порты «очистятся» и будет запущена консольная команда для выключения. Как уже говорилось выше, команда может быть и любой другой. Ради интереса я выполнил эту задачу двумя способами: на Python и bash-скриптом. Ниже код обоих вариантов:

shutdown.py

import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep
import os

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setwarnings(False)  # Turn off warnings output
GPIO.setup(38, GPIO.OUT) # Set pin #38 (GPIO20) to output
GPIO.setup(40, GPIO.IN)  # Set pin #40 (GPIO21) to input

while True:
    buttonIn = GPIO.input(40)
    if buttonIn == True:
        print 'System shuts down'
        GPIO.cleanup()
        os.system("sudo shutdown -h now")
        break
    sleep(1)

shutdown.sh

#! /bin/bash

# Set up GPIO20 and set to output
echo "20" > /sys/class/gpio/export
echo "out" > /sys/class/gpio/gpio20/direction
echo "1" > /sys/class/gpio/gpio20/value

# Set up GPIO21 and set to input
echo "21" > /sys/class/gpio/export
echo "in" > /sys/class/gpio/gpio21/direction

while ( true ) 
do
    # check if the pin is connected to GND and, if so, halt the system
    if [ $(</sys/class/gpio/gpio21/value) == 1 ]
    then
        echo "20" > /sys/class/gpio/unexport
        echo "21" > /sys/class/gpio/unexport
        shutdown -h now "System halted by a GPIO action"
    fi 
    sleep 1
done

Повторюсь, оба скрипта выполняют одно и то же, для работы кнопки нужен один из них (любой). Их также можно скачать:

В случае со скриптом на Python есть один нюанс: для работы необходим класс RPi.GPIO, который необходимо скачать и установить отдельно. Делается это так:

wget http://pypi.python.org/packages/source/R/RPi.GPIO/RPi.GPIO-0.5.11.tar.gz
tar zxf RPi.GPIO-0.5.11.tar.gz
cd RPi.GPIO-0.5.11
sudo python setup.py install

Собственно, последнее, что осталось сделать — это добавить скрипт в автозагрузку. Способов сделать это тоже несколько, я выбрал cron. Для этого запускается команда sudo crontab -e и в открывшемся файле добавляется одна из следующих строк:

@reboot python /home/pi/lentyay/poweroff.py &
@reboot sudo /home/pi/lentyay/shutdown.sh &

На этом всё. От себя скажу, что пользоваться такой кнопкой очень удобно.

Комментарии (27)

svlasov
02.04.2015 13:06
#8357215
+9
Есть более оптимальный вариант на Python без цикла:
```
import subprocess
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# GPIO3 (pin 5)
GPIO.setup(3, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

GPIO.wait_for_edge(3, GPIO.FALLING)
subprocess.call(['shutdown -h now "System halted by GPIO action"'], shell=True)

GPIO.cleanup()
```
Замыкаются пины 5 и 6 (GPIO3 и земля).
1. newkamikaze Автор
  02.04.2015 13:32
  #8357303
  Спасибо, попробую. Правда, как я писал, хочется использовать «последние» пины, так что попробую на 39-м и 40-м.
  1. Krypt
    02.04.2015 15:50
    #8357655
    +1
    Вы можете попробовать взять один из «верхних» GPIO с гребёнки и землю подцепить куда-нибудь ещё. 2 порта для кнопки не нужны

lexfrei
02.04.2015 14:42
#8357525
А зачем выключать RPi? Ест она примерно ничего, включать всё равно кнопкой не выйдет. Я не пристаю, просто на официальном форуме часто встаёт этот вопрос и ответа не него всё ещё нет.
А почему бы не переписать на С++? На сколько я знаю, из него GPIO тоже доступен и ничего лишнего для бинарника доставлять не придётся.
1. kAIST
  02.04.2015 14:54
  #8357539
  +1
  Область применения raspberry (и подобных штук), не ограничивается лежанием дома и работой 24х7.
  Я, например, сейчас делаю девайс, который работает от аккумулятора, и как то жаль «в холостую» расходовать аккумулятор. Проблемы с выключением у меня правда нет, так как есть дисплей с тачскрином. Проблема включения решается либо включателем на разрыв питания, хотя можно и заморочиться на кнопку )
  1. newkamikaze Автор
    02.04.2015 15:08
    #8357549
    Да, я тоже планирую сделать из «малинки» портативный фотик с инфракрасной камерой. Работать он тоже будет от пауэрбанка. Если брать на природу, то разумно было бы выключать его между снимками. Данная кнопка — как раз для этого.
    
    А на C++, не переписал, так как совсем его не знаю. Python тоже не знаю, но начал изучать.
    
    Кстати, подумалось, можно ли удалённо «эмулировать» нажатие кнопки (через Webiopi, например), переназначив пины?
    
    kAIST
    02.04.2015 15:16
    #8357575
    Да для таких операций на С++ вообщем то смысла особого нет переписывать — производительность высокая не нужна, а python является лишь «клеем» для низкоуровневых операций.
    
    А смысл какой что то «эмулировать», переназначать и пр, если то же выключение можно сделать и другими способами, без кнопки )
1. qwerty1023
  02.04.2015 16:53
  #8357789
  А как он тогда выключается, что его включить нельзя? Глянул по быстрому схему и документацию на BCM2835, но нигде не могу найти распиновку микросхемы. Заинтересовала нога D15, подписанная как «RUN». Возможно передернув там состояние, можно перезапустить схему.
  1. gentux
    02.04.2015 17:54
    #8357935
    если эти выводы закоротить, при запущенной системе — горячая перезагрузка (как на PC кнопка Reset)
    если эти выводы закоротить, при выкл системе (командой halt) — система запуститься (как на PC кнопка Power)
    http://raspberrypi.ru/blog/readblog/562.html
  1. nochkin
    02.04.2015 17:56
    #8357943
    Если я не путаю, то на Raspberry Pi незапаянный разъём P6 это Reset. С него можно перезапустить систему.
1. DarkByte
  02.04.2015 17:28
  #8357877
  После перехода с B на B+ словил очень неприятный баг. Если выключить малину не правильно, то ФС при старте уже не примонтируется и нужно вытаскивать флешку и делать ей fsck. Единственный совет, который удалось найти — «купите совместимую с малиной флешку», попробовал три разных, две из которых в списке совместимых значатся как рабочие — не помогло.
  1. lexfrei
    03.04.2015 17:07
    #8359989
    А можно больше деталей? У меня 3 малины «в парке», стопка разных флешек и никаких проблем.
    
    DarkByte
    03.04.2015 22:06
    #8360509
    Сейчас под рукой малины нет, но ошибка примерно следующая:
    
    Kernel panic-not syncing:
    VFS: unable to mount root fs on unknown- block(179,2)
    
    Если делать reboot или shutdown, то всё нормально, а если halt или сброс по питанию, то почти наверняка не загрузится, а fsck найдёт ошибки в разделе. Но стоит раздел корректно размонтировать перед перезагрузкой и никаких ошибок нет. На модели «B» таких проблем не было (были другие :D), по питанию дёргалась чуть ли ни каждый день, ничего не сыпалось, всегда загружалось нормально. apt-get upgrade и rpi-update ничего нового не видят.
    
    nikitosk
    20.04.2015 13:58
    #8384315
    у меня после очередного выключения малины она больше не включилась, в качестве системы там стоял xbian, флешка была разбита на 3 раздела FAT,Btrfs — системный и swap, дак вот теперь флешку не отформатировать совершенно ни чем нельзя, точнее она форматируется но после передергивания опять в том же состоянии, файлы с виндового раздела, тоже удаляются но после размонтирования\монтирования опять все на месте. Флешка Transcend 16GB ей и месяца не было. Что с ней можно еще сделать кроме, как выкинуть, подскажите.
    Купил новую флеху с неизвестным названием на 8GB c ней система не стартует вообще, у меня подозрение уже: может малина сдохла? Ее можно как нибудь проверить без флешки на работоспособность?
    
    Lol4t0
    20.04.2015 17:51
    #8384867
    Подключаете UART и смотрите лог загрузки. elinux.org/RPi_Serial_Connection
    
    nikitosk
    21.04.2015 09:54
    #8385763
    Спасибо, попробовал подключиться, молчание, постоянно горит индикатор RX на USB TTL адаптере, хоть с карточкой хоть без.
    Такое может быть?
    
    Lol4t0
    21.04.2015 11:30
    #8385879
    Возможно, uboot не пишет в консоль. Можно посмотреть доку и настроить его так, чтобы он это делал elinux.org/RPi_U-Boot

Cobolorum
02.04.2015 15:17
#8357583
+5
За циклы сканирования для ожидания нажатия надо расстреливать.
Для обработки внешних событий микроконтроллера существуют прерывания, т.ч. и от внешних сигналов.
Если вы так любите питон смотри сюда raspberrywebserver.com/gpio/using-interrupt-driven-gpio.html
1. kAIST
  02.04.2015 16:17
  #8357707
  +1
  Насколько вижу по исходникам, эти «прерывания» эмулируются запуском отдельного потока, который делает практически тоже самое, что и код в первом комментарии. Так что наоборот, будет больший оверхед.
  1. lorc
    02.04.2015 16:29
    #8357745
    +1
    поэтому лучше всего написать маленький модуль ядра который просто зареквестит нужный gpio, повешает на него обработчик прерывания, а в обработчике вызовет функцию ctrl_alt_del() (да, в ядре есть такая функция, посылает SIGINT иниту)
    
    kAIST
    02.04.2015 16:40
    #8357757
    +2
    Тут человек python только осваивает, а вы предлагаете модуль ядра писать ))
    Хотя дело не в этом, бывает что такие одноразовые костыли в итоге использовать удобней.
    
    Приведу пример из того что делаю сейчас:
    Для девайса сделал контроллер тачскрина на МК, который тупо по UART шлет координаты. На заморочки с USB-HID в плане софта и железа ушло бы много времени.
    Далее скрипт на raspberry принимает эти цифры, вычисляет нужную точку (с МК идут сырые данные) и через xdotool делает клик. Тут можно было написать простенький модуль ядра, но дошло что по UART нужно передавать не только это.
    Да и зачем такие сложности в устройстве, которое существует в единственном экземпляре и только для себя ))
    
    lorc
    02.04.2015 17:00
    #8357799
    +1
    Ну например для понднятия скилов :)
    
    А почему xdotool кстати? Есть же python-uinput. Получите самый настоящий инпут девайс, неотличимый от настоящего. А так да, писать tty discipline driver — это ещё то развлечение… И всё равно без юзерспейса не обойтись.

fundorin
02.04.2015 23:42
#8358539
+1
Мне кажется, есть смысл делать выключение на долгое нажатие. Во избежание случайных срабатываний.
1. newkamikaze Автор
  03.04.2015 00:07
  #8358595
  Пока фальстартов небыло, но кнопкой я пользуюсь всего несколько дней. До этого долго просто замыкал проводки. На самом деле есть несколько чисто механических решений. Например, утопленная кнопка или откидывающаяся защитная крыжечка на кнопке. Я такой прикрыл на аппе для квадрокоптера кнопку отключения моторов
  1. fundorin
    03.04.2015 00:11
    #8358601
    Если механическое, то слайдер будет надёжнее утопленной кнопки. Правда, за корпус придётся придерживать при выключении. А дребезг контактов как-то обрабатывается или он тут не нужен?

Lol4t0
03.04.2015 00:03
#8358587
А Raspberry Pi не поддерживает ACPI?

Вообще я ожидал прочитать статью про прерывания, управление режимами работы процессора, ACPI, модули ядра…

В любом случае с этим надо разбираться, чтобы научить его включаться по кнопочке.
1. lorc
  05.04.2015 16:27
  #8362029
  +1
  Нет, на АРМах нету ACPI. Точнее нету одного определенного стандарта. Каждый производитель лепит свой ROM-код для таких функций как уход в спящий режим, запуск и остановка дополнительных ядер и т.д. На некоторых платах питание вообще выключается прямой просьбой к PMIC выключить напряжение. Эдакое харакири.
  
  Было бы круто, если бы поддерживался EFI, но такого нет, к сожалению.

Кнопка выключения для Raspberry Pi +19

Комментарии (27)

newkamikaze Автор

newkamikaze Автор

newkamikaze Автор