In dieser Seite wird die Befestigung des Raspberry Pi, an das DIN Rail, beschrieben.

Raspberry Pi power via hat

Für die Verbindung zwischen Energiezählen und Raspberry Pi werden die GPIO Pins verwendet, aber nur einer von Ihnen ist der richtige. Wir haben uns anhand von der Grafik für die Pins 3 und 5 entschieden, diese werden bei der Verkabelung dokumentiert.

Back-Powering des Raspberry Pi über den GPIO-Header

Es ist möglich, den Raspberry Pi mit 5V über die GPIO-Pins 2 und 4 (5V) sowie GND zu betreiben. Die Eingangsspannung sollte 5V ±5 % betragen.

Modelle mit Schutzdiode (ZVD):

Bei den Modellen A+, B+, 2B und 3B ist eine sogenannte "ideale" Rückstrom-Schutzdiode (ZVD) auf dem Board verbaut. Diese verhindert, dass Strom aus dem Pi über den Micro-USB-Anschluss zurückfließt, falls die Spannung am GPIO höher ist als die am Micro-USB-Eingang.

Anforderungen für HATs (Erweiterungsplatinen), die über GPIO-Pins mit Strom versorgen:

Wenn mehr als die ersten 26 GPIO-Pins verwendet werden und über GPIO mit Strom versorgt wird, muss eine eigene Schutzdiode vor der 5V-Versorgung auf dem HAT eingebaut werden. Alternativ ist eine andere Sicherheitsvorkehrung nötig, um zu garantieren, dass es bei gleichzeitigem Anschluss von Pi-Netzteil und HAT-Netzteil nicht zu Schäden kommt. Auch wenn nur die ersten 26 Pins verwendet werden, wird die Schutzdiode empfohlen, wenn eine Rückspeisung erfolgt. Die Stromquelle muss mindestens 5V bei 2,5A liefern können.

Achtung bei neueren Modellen:

Die Modelle Raspberry Pi 3B+, 4B, Zero und Zero W haben keine integrierte Schutzdiode (ZVD) mehr.

Wenn ein HAT den Pi über GPIO-Pins mit Strom versorgt, darf dessen Stromquelle nicht versuchen, Strom zu "saugen" (also aktiv Spannung unter seinen Regelwert zu ziehen). Stromquellen, die bei zu hoher Spannung automatisch abschalten oder aufhören zu regeln, sind in Ordnung. Wenn du dir nicht sicher bist: Baue immer eine Schutzdiode ein! Der HAT-Hersteller trägt die Verantwortung für die Sicherheit.

Wichtiger Hinweis:

Es darf niemals eine Stromquelle an die 3,3V-Pins des GPIO-Headers angeschlossen werden.

Installation des Raspberry Pi

Damit der Raspberry Pi auf dem DIN Rail befestigt werden kann, müssen wir mit dem 3D-Drucker ein Gerüst drucken, dass mit den Schienen und dem Raspberry Pi kompatibel ist.

Skizze des eigenen Modelles

Der Raspberry Pi muss auf dem DIN Rail sicher gemountet werden. Hierfür wird ein "Clip on" gedruckt. Dafür muss man die Maße, des Raspberry Pis erfassen und dokumentieren. Als nächsten Schritt begann dann auch schon die ersten Design Ideen in Form von händischen Skizzen.

Modellierung der Skizze

Die Modellierung der Skizza als 3D-Modell hätte in der Web-App OnShape stattgefunden. Aufgrund geringer Zeit und mangelnden Kompetenzen wurde sich dazu entschieden ein Modell aus dem Internet zu verwenden

Online Recherche

Die verwendete STL-Datei für den Druck wurde nach einer Zeit des durchforsten des Internets gefunden: https://www.printables.com/model/34223-raspberry-pi-4-din-rail-mount. Dabei wurde sichergestellt, dass das Modell mit der Raspberry Pi Version kompatibel war.

Skizze des Druckes mit Beschriftung

Die Skizze wurde ohne die Vorlage der Originalskizze des Machers des Models so genau wie möglichst beschrieben.

Druck

Der Druck dauerte 2 Stunden und 45 Minuten und musste nach dem Test in der Box etwas überarbeitet werden. Ein oberes abstehendes Teil des Druckes wurde mit einer Handsäge abgesägt.