树莓派5开发指南(Part1)

关于树莓派5

Raspberry Pi 5单板计算机的速度是其他几代产品的两至三倍。Pi 5是一款全尺寸Raspberry Pi计算机,内部采用硅开发而成。该器件为外部UAS驱动器和其他高速外设提供更快传输速度。两个4通道MIPI接口最多支持两个摄像头或显示器的任意组合。同时,通过支持SD104高速模式,SD卡峰值性能加倍。Pi 5单板计算机支持单通道PCI Express 2.0接口,可连接更高带宽外设。

Raspberry Pi 5有4GB和8GB型号可供选择,采用双频带802.11ac Wi-Fi®和 BLUETOOTH® 5.0 /Bluetooth低功耗 (BLE) 连接。

树莓派5开发指南:https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi-5.html

风扇FAN接口

树莓派5默认是被设计用于处理典型的客户端工作负载的使用场景,树莓派5是无需外壳和主动冷却的。但是对于一些较重的负载的应用场景,树莓派5也提供两种散热选择,这两种选择都是通过插入位于板右上角40针GPIO接头和USB 2端口之间的四针JST PWM风扇连接器。

风扇连接器采用1mm间距的4P针脚的JST座接口,定义如下:

| 1 | +5V
| 2 | PWM
| 3 | GND
| 4 | Tach

两个可用的官方配件都由Raspberry Pi固件主动管理。随着树莓派的温度升高,风扇的反应如下:

低于50°C时,风扇根本不旋转(0%速度)

在50°C时,风扇以低速(30%的速度)打开

在60°C时,风扇速度增加到中等速度(50%的速度)

在67.5°C时,风扇速度增加到高速(70%的速度)

在75°C时,风扇增加到全速(100%速度)

温度范围与风扇速度的映射也适用于温度下降,滞后5°C;当温度降至低于上述每个阈值5°C时,风扇转速降低

注意:风扇电压5V,最大电流1.6A

实时时钟Real Time Clock (RTC)接口

树莓派5包括一个RTC模块。这可以通过位于USB-C电源连接器右侧的板上的J5(BAT)连接器由电池供电。

J5 RTC电池连接器座

官方不建议使用锂电池作为RTC时钟的备用电池,官方建议使用可充电的锂锰硬币电池。当板的主电源断开时,这适用于为Raspberry Pi 5 RTC供电,断电电流以个位数µa为单位,保持时间可以以月为单位测量。

使用RTC电池后玩家可以设置唤醒警报,将电路板切换到非常低功率的状态(约3mA)。当达到报警时间时,电路板将重新通电。这对于延时图像等周期性工作非常有用。

要支持唤醒警报的低功耗模式,玩家应该编辑引导加载程序配置:

sudo -E rpi-eeprom-config --edit

然后添加以下两行代码:

POWER_OFF_ON_HALT=1
WAKE_ON_GPIO=0

玩家可以使用以下命令测试功能:

echo +600 | sudo tee /sys/class/rtc/rtc0/wakealarm
sudo halt

执行命令后,

这将使电路板停止到非常低功率的状态,然后在10分钟后唤醒并重新启动。
RTC还提供引导时间,例如在系统dmesg日志中看到:

[    1.295799] rpi-rtc soc:rpi_rtc: setting system clock to 2023-08-16T15:58:50 UTC (1692201530)

​如果您没有通过NTP获取时间的互联网连接,RTC这可能会很有用。

注意:即使J5连接器没有连接RTC备用电池,RTC功能依然可用

启动RTC充电电池的涓流充电功能Enabling trickle charging

注意:只有使用的是充电RTC电池才能使用这个功能,请启动充电前再三确认电池是否可以充电,否则将会损坏电池或者树莓派

默认情况下,请禁用电池的涓流充电。这里有一些sysfs文件显示了当前的涓流充电电压和限制:

/sys/devices/platform/soc/soc:rpi_rtc/rtc/rtc0/charging_voltage:0
/sys/devices/platform/soc/soc:rpi_rtc/rtc/rtc0/charging_voltage_max:4400000
/sys/devices/platform/soc/soc:rpi_rtc/rtc/rtc0/charging_voltage_min:1300000

如果使能RTC电池充电,请将rtc_bbat_vchg添加到/boot/ffirmware/config.txt中:

dtparam=rtc_bbat_vchg=3000000

​然后重新启动,将看到以下信息:

/sys/devices/platform/soc/soc:rpi_rtc/rtc/rtc0/charging_voltage:3000000
/sys/devices/platform/soc/soc:rpi_rtc/rtc/rtc0/charging_voltage_max:4400000
/sys/devices/platform/soc/soc:rpi_rtc/rtc/rtc0/charging_voltage_min:1300000

RTC充电电池将进行涓流充电。从config.txt中删除dtparam行可以停止涓流充电。

串口UART接口

树莓派5提供了一个专用的调试UART连接器。它的最大波特率为921,600bps,可以使用EEPROM参数进行配置。它始终处于活动状态并启用,并提供对早期启动和固件信息的直接访问;以及引导后的Linux控制台。

J6 3P_UART接口

UART连接器是一个与Raspberry Pi树莓派调试连接器规范兼容的三P针座。调试探针提供了一根端接在适当的JST连接器中的线缆,允许您连接到UART。

默认情况下,UART接口在/dev/ttyAMA0(别名为/dev/serial0)上提供115200波特8N1连接。电平兼容1.8V和3.3V,请不要超过3.3V电平

创建串行控制台Creating a serial console

与以往Raspberry Pi树莓派型号不同,您可以在GPIO14和15上启用串行控制台,从raspi配置启用串行控制台将在Raspberrry Pi 5上/dev/ttyAMA0的新UART连接器上启用串行主机。

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