Aloitusopas¶

Laitteiston kokoaminen¶

SH-RPi toimitetaan täysin koottuna. Laitteiston asennusvaiheet ovat:

Työnnä 40-nastainen pinoamisliitin SH-RPi:hin alapuolen kannan kautta, nastat ylöspäin.
Kytke SH-RPi Raspberry Pi:n GPIO-liittimeen (halutessasi kuusiokantaisia välikkeitä käyttäen).
Kiinnitä sopivat virtajohtimet liitinpistokkeisiin. Liitinpistokkeet toimitetaan ruuvit kiristettyinä, joten muista löysätä ne ennen johtimien asettamista.

Käyttöjännitteen kytkentä¶

Varoitus

Älä koskaan kytke käyttöjännitettä 5 V:n lähtöliittimeen! Se vaurioittaa Raspberry Pi:n ja SH-RPi:n pysyvästi.

Kytke 10–32 V:n virransyöttö SH-RPi:n jännitetuloliittimeen alla olevan kuvan mukaisesti.

Kytke virransyöttö vihreällä ympyröityyn liittimeen.

Virransyötön on kestettävä vähintään 1,0 A:n virta ilmoitetulla lähtöjännitteellä. Muiden tekijöiden ollessa samat suuremman lähtöjännitteen, kuten 24 V:n, virtalähde tuottaa hieman tehokkaamman toiminnan. Muuten veneiden ja ajoneuvojen 12 V:n järjestelmät tai tasavirtalähteet toimivat hyvin.

Ohjelmiston asennus¶

Raspberry Pi OS tarvitsee lisäohjelmistoa, jotta järjestelmäpalvelu voi käynnistää sammutuksen automaattisesti virran katketessa. Asennusta helpottamaan on tarjolla automaattinen asennusskripti.

Automaattinen asennus¶

Tarjolla on automaattinen asennusskripti. Skripti on testattu vastaflashatulla Raspberry Pi OS:llä, ja se voi epäonnistua voimakkaasti muokatuissa järjestelmissä. Asennusta ei ole testattu muissa käyttöjärjestelmissä.

Aja automaattinen asennusskripti kopioimalla ja liittämällä seuraava komento Raspberry Pi:n komentokehotteeseen:

curl -L \
    https://raw.githubusercontent.com/hatlabs/SH-RPi-daemon/main/install-online.sh \
    | sudo bash

Komento on kolmen rivin mittainen, ja kun liität sen terminaali-ikkunaan, se saattaa näyttää rivinjatkomerkkejä. Se ei haittaa. Aja komento painamalla Enter.

Komento hakee asennusskriptin ja ajaa sen automaattisesti.

Automaattinen asennusskripti:

ottaa käyttöön I2C-liitännän, jota SH-RPi tarvitsee viestiäkseen Raspberry Pi:n kanssa
jos NMEA 2000 -liitännän lisäkortin tuki on valittu
ottaa käyttöön SPI-liitännän ja laiteoverlayn
määrittää CAN-verkkoliitännän
jos NMEA 0183 -liitännän lisäkortin tuki on valittu
ottaa käyttöön SPI-liitännän ja laiteoverlayn
ottaa käyttöön reaaliaikakellon laiteoverlayn
jos MAX-M8Q GNSS HATin tuki on valittu
ottaa käyttöön sarjaliikenteen UART-liitännän
poistaa käytöstä sarjakonsolin
poistaa käytöstä Bluetoothin, koska se on ristiriidassa sarjaliikenteen UART-liitännän kanssa
asentaa SH-RPi:n palveluohjelmiston

Kotelot¶

Jos aiot käyttää Raspberry Pi:tä ja SH-RPi:tä ulkona, ajoneuvossa, veneessä tai voimakkaasti kondensoivissa olosuhteissa, sijoita laite aina vesitiiviiseen koteloon! Hat Labs tarjoaa erilaisia vesitiiviitä koteloita.

Keskikokoisen ja suuren kotelon mukana tulee rei'itetty pohjalevy ja kiinnityssovittimet, joilla Raspberry Pi:n, lisä-HAT-kortit ja muut osat voi kiinnittää. Muiden koteloiden mukana toimitetaan 3D-tulostetut tarrakiinnikkeet.

Keskikokoisen kotelon kokoaminen¶

Keskikokoinen kotelo on suunniteltu siten, että siihen mahtuu Raspberry Pi 4 Model B, SH-RPi ja useita HAT-kortteja pystysuunnassa. Asennus kuvataan alla.

Kokoaminen¶

Aloitamme tyhjästä kotelosta, joka näkyy seuraavassa kuvassa.

Asenna ensin kaikki tarvitsemasi liittimet. Ennen liittimien asentamista niihin voi olla tarpeen juottaa johtimet. Kuppiliitäntöjen juotto-ohjeet löytyvät tästä YouTube-videosta:

Virtaliittimien nastajärjestykselle ei ole varsinaista standardia, mutta suosittelemme kytkemään aina GND:n nastaan 1 ja +12 V / 24 V nastaan 2. Seuraava kuva näyttää asennetun virtaliittimen.

Työnnä sitten liittimet koteloon. Seuraava kuva näyttää asennetut liittimet.

Jos koteloa käytetään kondensoivissa olosuhteissa, kuten veneessä tai ulkona, tiivistä jäljelle jäävät reiät tulpatuilla läpivientiholkeilla. Seuraava kuva näyttää, miten tulppa asennetaan läpivientiholkkiin.

Ja seuraava kuva näyttää asennetut läpivientiholkit. Tämä tekee kotelosta vesitiiviin.

Seuraavaksi otamme koteloon asennettavat osat ja asetamme ne pohjalevylle. Seuraavassa kuvassa näkyvät asennettavat osat. Mustat muoviosat ovat pystykiinnikkeitä, jotka pitävät piirilevypinon paikallaan.

Ensin 6 mm:n kuusiovälikkeet ruuvataan pystykiinnikkeisiin. Kiristä vain käsin!

Seuraava kuva näyttää pystykiinnikkeet välikkeineen.

Sen jälkeen kiinnikkeet voi kiinnittää Raspberry Pi:hin tai emolevyyn. Käytä M2.5-ruuveja kortin kiinnittämiseen GPIO-nastojen viereen ja M2.5 16 mm:n kuusiovälikkeitä vastakkaiselle puolelle.

Seuraavaksi asennamme pinoamisliittimen SH-RPi:hin. Paina varovasti ja tasaisesti, jotta nastat eivät taivu. Liittimen sopiva korkeus riippuu HAT-korttien järjestyksestä. Jos asetat SH-RPi:n suoraan Raspberry Pi:n päälle, poista välike pinoamisliittimestä. Välikettä sen sijaan tarvitaan, jos asennat SH-RPi:n toisen liitäntä-HATin päälle.

Seuraavassa kuvassa SH-RPi on kiinnitetty emolevyyn.

Virtajohdotus¶

Tässä läpikäynnissä asennamme lisäksi CAN HATin NMEA 2000 -yhteyttä varten. Seuraava kuva näyttää CAN HATin kiinnitettynä SH-RPi:hin.

Seuraavaksi piirilevypino asennetaan pohjalevylle. Kiinnitä pino paikalleen mukana toimitetuilla M3-ruuveilla. Älä kiristä ruuveja liikaa.

Kuori seuraavaksi liitinjohtimet. Jos käytössä on erillinen virtaliitin, NMEA 2000:n punainen johdin jätetään kuorimatta tai katkaistaan kokonaan. Seuraava kuva näyttää kuoritut johtimet.

Seuraavaksi johtimet kytketään piirilevyn liittimiin. Virtaliitin kytketään liitinpistokkeeseen seuraavan kuvan mukaisesti.

Kun kytket liitinpistokkeen, ole erittäin tarkkana, että kytket sen SH-RPi:n tuloliittimeen. Voit vaurioittaa kaikki pinon laitteet, jos kytket sen 5 V:n lähtöliittimeen!

Virtaliittimen liitinpistokkeen kytkentä.

Sen jälkeen CAN-johtimet kytketään CAN HATin CAN0-liittimeen alla olevan kuvan mukaisesti. Musta on maa, valkoinen on CAN high (H) ja sininen on CAN low (L).

Syöttö NMEA 2000:sta¶

Veneessä käytettäessä järjestelmän voi syöttää myös NMEA 2000 -verkosta. Tällöin kaikki NMEA 2000 -liittimen johtimet ovat käytössä.

Kun laite syötetään NMEA 2000 -verkosta, kaikki NMEA 2000 -liittimen johtimet ovat käytössä.

Musta ja punainen johdin kytketään virtaliitinpistokkeeseen, ja GND-napaan jatketaan lyhyt pätkä mustaa johdinta seuraavan kuvan mukaisesti. Lyhyt musta johdin kytkeytyy CAN HATin CAN0-liittimen GND-napaan.

Kytke NMEA 2000:n GND-johdin sekä virtaliitinpistokkeeseen että CAN HATin CAN0-liittimeen.

Seuraava kuva näyttää lopullisen kytkennän, kun laite syötetään NMEA 2000 -verkosta.

Lopullinen kytkentä, kun laite syötetään NMEA 2000 -verkosta.

Pinon kiinnittäminen¶

Lopuksi pinon vapaan pään voi kiinnittää pohjalevyyn pienillä nippusiteillä, mutta vaihtoehtoisesti yksinkertaiset kiinnityssiteet ovat helppo ja kätevä ratkaisu. Seuraavat kaksi kuvaa näyttävät kiinnityssiteiden asennuksen.

Kokoamisen viimeistely¶

Tässä vaiheessa pohjalevyn voi asettaa koteloon.

Kiinnitä pohjalevy koteloon mukana toimitetuilla ruuveilla.

Kokoaminen on valmis. Alla oleva kuva näyttää kokoonpanon iloisesti vilkkumassa kotelossaan.

Kotelon voi kiinnittää seinään tai laipioon alla olevassa kuvassa näkyvistä kulmarei'istä.

Reikien poraaminen¶

Jos käytät koteloa, jossa ei ole valmiiksi porattuja reikiä, reiät on porattava itse.

Vähintään tarvitset yhden reiän käyttöjännitteelle ja, metallikotelossa, toisen WiFi-antennille tai kiinteälle Ethernet-liittimelle.

Suunnittele reikien ja liittimien sijoittelu suunnittelemasi asennuspaikan mukaan. Jos aiot asentaa kotelon seinälle, sijoita liittimet alaspäin, jotta veden pääsy sisään on mahdollisimman epätodennäköistä.

Sekä alumiini että polykarbonaatti ovat suhteellisen pehmeitä, ja niitä voi porata porrasterällä (sellaisella, joka näyttää pieneltä metalliselta joulukuuselta). Muovia porattaessa tavallinen metalliporanterä puree helposti liian syvälle ja voi halkaista seinämän.

Sopivat reikäkoot eri liittimille:

SMA (WiFi-antenni): 6,5–7 mm tai 1/4"
PG7-läpivientiholkki ja M12-paneeliliitin (NMEA 2000): 12,5 mm tai 1/2"
SP13-paneeliliittimet (sinimustat muoviliittimet): 13 mm
PG9-läpivientiholkki: 16 mm tai 5/8"
RJ45-paneeliliitin: 21–22 mm
USB A -paneeliliitin: 21–22 mm

Raspberry Pi:n kiinnittäminen¶

Hat Labsin toimittamien koteloiden mukana tulee kiinnityssovittimet, joilla Raspberry Pi:n voi kiinnittää.

Paneeliliittimien juottaminen¶

Kun juotat sisäisiä johtimia paneeliliittimiin, käytä aina kutistesukkaa yksittäisten johtimien päällä. Muista aina pujottaa kutistesukka johtimeen ennen juottamista... Yleensä juotostinaa kannattaa ensin lisätä liittimen nastan koloon ja sitten sulattaa tina uudelleen ja työntää johdin paikalleen.

Tuulettimen kytkeminen¶

Kotelon sisään kannattaa sijoittaa tuuletin parantamaan ilmankiertoa ja lämmönsiirtoa kotelon pintojen kautta. Pienen 40 mm:n tuulettimen voi kiinnittää koteloon kaksipuolisella teipillä tai kuumaliimalla.

Tuuletin kytketään SH-RPi:n yleiskäyttöiseen 5 V:n lähtöliittimeen:

Kytke tuuletin punaisen nuolen osoittamaan liittimeen.

Asennuksen viimeistely¶

Kun olet porannut reiät, kiinnittänyt Raspberry Pi:n, juottanut paneeliliittimet ja kytkenyt tuulettimen, sulje kotelo suojataksesi SH-RPi:n ja Raspberry Pi:n sään vaikutuksilta. Varmista, että kaikki liitokset ovat tiukasti kiinni ja kotelo on tiiviisti suljettu, jotta vettä ei pääse sisään.

Järjestelmän testaaminen¶

Kun asennus on valmis, kytke Raspberry Pi ja SH-RPi päälle varmistaaksesi, että kaikki toimii oikein. Tarkista, että Raspberry Pi käynnistyy, tuuletin pyörii ja SH-RPi viestii Raspberry Pi:n kanssa. Kun olet varmistanut kaiken toimivan, voit jatkaa ohjelmiston määrittämiseen ja järjestelmän liittämiseen suunniteltuun ympäristöönsä.

Onnittelut! Olet saanut SH-RPi- ja Raspberry Pi -järjestelmäsi laitteiston kokoamisen ja koteloinnin valmiiksi.