5 طرق مختلفة لتشغيل Raspberry Pi

سواء كنت تستخدم Raspberry Pi في المنزل أو في مكان بعيد ، مثل محطة الطقس أو كاميرا الحياة البرية ، فستحتاج إلى مصدر كهرباء موثوق للعمل.

إذا كان لديك نموذج Raspberry Pi ولم تكن متأكدًا تمامًا من كيفية تشغيله لمشروعك ، فاقرأ للتعرف على الطرق المختلفة التي يمكنك من خلالها توفير الكهرباء لأجهزة الكمبيوتر التي بحجم بطاقة الائتمان.

خيارات طاقة Raspberry Pi

تتطلب جميع أجهزة كمبيوتر Raspberry Pi منذ إنشائها طاقة 5 فولت ، ولكن يختلف التيار الموصى به بين الطرازات. تتطلب الطرز الأقدم (وكذلك طرازات Zero الأصغر) 2.5 أمبير أو أقل بينما تتطلب الطرز الأحدث بالحجم الكامل مثل يحتاج Raspberry Pi 4 و Pi 400 إلى ما يصل إلى 3A ، خاصةً إذا كنت تقوم بتوصيل أجهزة طرفية إضافية أو تؤدي مهام ثقيلة.

يوضح الجدول أدناه متطلبات الطاقة لكل طراز Raspberry Pi.

سيؤدي استخدام مصدر طاقة لا يوفر تيارًا كافيًا أو يلبي المتطلبات بخلاف ذلك إلى ظهور تحذير من انخفاض الجهد الكهربي أعلى الشاشة. قد تعرض النماذج القديمة مربعات بلون قوس قزح أو رمز برق وامض بدلاً من ذلك.

يمكن أن يؤدي انخفاض الجهد إلى مشكلات مثل تلف بطاقة SD ، واختناق وحدة المعالجة المركزية ، ومشاكل الأجهزة الطرفية المتصلة ، والتعطل العشوائي. بشكل عام ، لن يتسبب الجهد المنخفض في حدوث ضرر دائم لـ Raspberry Pi.

1. مزود الطاقة

الطريقة الأكثر شيوعًا لتشغيل Raspberry Pi هي استخدام مصدر طاقة رئيسي متوافق مع USB. يختلف نوع موصل USB من طراز لآخر. مؤخرًا نماذج Raspberry Pi لقد شهدت تحولًا من micro-USB إلى موصل USB من النوع C.

إذا كان لديك بالفعل مصدر طاقة رئيسي USB يلبي المتطلبات الموصى بها ، فيمكنك استخدامه لتشغيل Raspberry Pi الخاص بك دون أي متاعب. خلاف ذلك ، قد يكون من الأفضل لك الحصول على مصدر طاقة USB رسمي من بائع تجزئة معتمد ، فقط لتوفير الوقت وتجنب أي عقبات.

يوفر مصدر الطاقة الرسمي Raspberry Pi جهدًا أعلى من جهد USB العادي عند 5.1 فولت لمنع المشكلات الناجمة عن انخفاض الجهد في الكابلات.

2. أداة للشحن

إذا كنت لا تستطيع أو تفضل عدم تشغيل Raspberry Pi من التيار الكهربائي ، فسيكون بنك الطاقة المتوافق هو الخيار التالي الأفضل. سيكون بنك الطاقة مفيدًا بشكل خاص مشاريع محمولة أو تعمل دائمًا.

لا يجب أن تزود الطاقة الخلفية 3A بالضبط. لقد ثبت أن التيار الكهربائي المنخفض الذي يصل إلى 2.4 أمبير كافٍ تمامًا لـ Raspberry Pi 4B في الكثير من المواقف. ولكن ، إذا كنت تقوم بتوصيل لوحات المفاتيح والفئران ومحركات أقراص الحالة الثابتة ، فأنت بحاجة إلى مصدر طاقة 3 أمبير. تحتاج إلى حساب حالات انخفاض الجهد ، خاصة إذا كنت تستخدم كبلات عامة. عادةً ما يطلق Raspberry Pi تحذيرًا من الجهد المنخفض عند حوالي 4.7 فولت.

وفقًا لقياسات الطاقة من Raspi.tv، يستخدم Raspberry Pi 4B حوالي 640 مللي أمبير عند مشاهدة فيديو بدقة 1080 بكسل. ينتج عن ذلك حوالي 3.2 واط من الطاقة الكهربائية عند ضربه بجهد الدخل 5 فولت.

يحتوي بنك طاقة الليثيوم أيون النموذجي على جهد خلية اسمي يبلغ 3.7 فولت. بالنسبة لبنك طاقة 20Ah ، يعمل هذا بسعة 74Wh. لحساب ساعات عمل هذا الباور بانك أخيرًا ، نقسم هذه السعة (74Wh) على الطلب على الطاقة لـ Raspberry Pi (3.2W ، عند مشاهدة 1080p فيديو).

لذلك ، يجب أن يعمل بنك الطاقة بقوة 20000 مللي أمبير في الساعة على تشغيل Raspberry Pi 4 لمدة 23 ساعة تقريبًا ، عند مشاهدة مقاطع الفيديو وتحت حمل مكثف منخفض بشكل عام. سيكون هذا إما أقل أو أكثر ، اعتمادًا على حمل وحدة المعالجة المركزية والأجهزة المتصلة.

3. مزود الطاقة غير المنقطع (UPS)

ان مصدر طاقة غير منقطع (UPS) هو جهاز يوفر طاقة احتياطية في حالات الطوارئ لأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى.

على عكس بنك الطاقة المحمول ، يتم تشغيل UPS تلقائيًا في حالة انقطاع التيار الكهربائي وعادة ما تكون سعة البطارية أصغر. عادةً ما يكون أيضًا أغلى من بنك الطاقة ، ولكنه قد يكون مفيدًا في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، لا سيما للمشاريع التي يجب أن تكون قيد التشغيل دائمًا.

لاستخدام UPS مع Raspberry Pi ، ستحتاج إلى شراء UPS HAT (الأجهزة المرفقة بالأعلى) مثل طراز PiJuice أو Waveshare. سوف تحتاج إلى ضبط HAT لبدء التشغيل أثناء انقطاع التيار الكهربائي. قد تدوم الطاقة من UPS لأي شيء من ساعتين إلى خمس ساعات ، حسب السعة.

4. إخراج الإدخال للأغراض العامة (GPIO)

ال رأس إخراج الإدخال للأغراض العامة (GPIO) يوجد على Raspberry Pi صف من المسامير ، إما 26 أو 40 في المجموع ، والتي يمكن استخدامها للتفاعل بين Raspberry Pi والمكونات الإلكترونية الأخرى. يمكن استخدامه أيضًا لتشغيل Pi.

ومع ذلك ، يجب أن تلاحظ أن تشغيل Raspberry Pi عبر دبابيس الطاقة 5V في GPIO قد يكون أمرًا صعبًا لأنه قد يؤدي إلى مشاكل خطيرة إذا تم القيام به بشكل غير صحيح. قد يسبب ضررًا دائمًا لـ Raspberry Pi الخاص بك. قد تكون طريقة تشغيل Raspberry Pi هذه مناسبة للمستخدمين الأكثر خبرة.

ستحتاج إلى توصيل الدبوس المادي 2 أو 4 بمصدر 5 فولت والدبوس 6 بالأرض (GND). تحتاج أيضًا إلى جعل مزود الطاقة الخاص بك منظمًا ولديه حماية ضد التيار الزائد قبل توصيله بـ Raspberry Pi.

5. الطاقة عبر إيثرنت (PoE)

الطاقة عبر الإيثرنت ، أو PoE ، هي طريقة شائعة بشكل متزايد لتزويد الأجهزة بالطاقة. يستخدم الزوج الاحتياطي في كبل Ethernet لنقل البيانات والتيار الكهربائي. يمكن استخدام هذا كطريقة ملائمة لتزويد Raspberry Pis بالطاقة أو الأجهزة الأخرى التي تتطلب مصدر طاقة خاص بها. حاليًا ، يعد Raspberry Pi 3B + و 4B الطرازين الوحيدين اللذين يدعمان رسميًا Power over Ethernet (على الرغم من أن البعض الآخر قد يعمل باستخدام محول PoE تابع لجهة خارجية).

لتشغيل Raspberry Pi عبر Ethernet ، فأنت بحاجة إلى PoE HAT. يمكنك استخدام Raspberry Pi PoE HAT الأصلي (تم إيقافه ، ولكنه لا يزال متاحًا للشراء على Amazon) أو Raspberry Pi PoE + HAT. يمكن لـ PoE + HAT توفير المزيد من القوة ، وهو نفس سعر الإصدار الأقدم. ومع ذلك ، فإن PoE HAT الأصلية تستخدم طاقة أقل أثناء الخمول وتناسبها داخل العلبة الرسمية ، إذا كانت هذه اعتبارات مهمة بالنسبة لك.

خاتمة

هناك العديد من الطرق لتشغيل Raspberry Pi. الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام PSU الرئيسي لـ USB ، ولكن هناك خيارات أخرى مثل PoE وبنوك الطاقة المحمولة. كل طريقة لها مزاياها وعيوبها ، لذا فالأمر متروك لك لاختيار أفضل طريقة تنطبق على حالتك ومتطلبات مشروعك.