Raspberry Pi是一款广受欢迎的微型计算机，因其小巧的体积和低成本而受到许多爱好者的喜爱。然而，它并不自带电源供应，通常需要通过USB接口供电。本文将介绍如何制作一个简单的电源开关，用于控制Raspberry Pi的启动和关闭。
自制的电源开关包括以下几个部分：
当电源连接时，Attiny85被供电，继电器处于关闭状态，Pi未供电。Attiny85等待按钮被按下。当按钮被按下时，继电器被切换，Pi被供电并启动。当按钮再次被按下时，程序向Pi发送一个信号以执行关机。Pi上运行着一个Python脚本，监听GPIO端口的信号。当接收到信号时，Pi将执行关机命令。程序通过监测GPIO14（UART TX）（电压<0.1）来等待Pi完全关机。一旦确认Pi完全关机，程序将继电器切换到关闭状态，Pi的电源将被切断。
电路图如下所示：
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首先，将草图安装到Attiny85中。使用的是Digispark USB开发板（）。
在Raspberry Pi上运行关机脚本（）。
以下是代码中一些关键点的解释：
int SHUTDOWN_PIN = 3;
int RELAY_PIN = 0;
int BUTTON_PIN = 2;
int LED_PIN = 1;
变量powerstatus用于跟踪Pi的电源状态。
int powerstatus = 0;
//Power Toggle Mode
// 0 Power off
// 1 Powering On (not used for now)
// 2 Powered on
// 3 Powering off
// 4 Waiting for Safe Shutdown to finish
// 5 Hard Shutdown
每个循环延迟50ms，使得时间控制变得简单（例如，按钮被按下了多长时间）。
if (buttondowncount >= 60 && buttonupcount > 2) {
//Long Pressed Button
buttondowncount = 0;
buttonupcount = 0;
powerstatus = 5;
}
如果按钮被长时间按下（60 * 50ms = 3s），则强制关机。
else if (buttondowncount >= 3 && buttonupcount > 2) {
//Button Pressed
buttondowncount = 0;
buttonupcount = 0;
if (powerstatus == 0)
powerstatus = 2;
else if (powerstatus == 2)
powerstatus = 3;
}
如果按钮被短时间按下（3 * 50ms = 150ms），则从关机状态（powerstatus 0到1）或开始关机序列（powerstatus 2到3）。
以下是根据powerstatus执行的动作：
if (powerstatus == 2) {
digitalWrite(SHUTDOWN_PIN, LOW);
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
}
else if (powerstatus == 3) {
//Start Shutdown Sequence
//Trigger shutdown script in Pi
digitalWrite(SHUTDOWN_PIN, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(SHUTDOWN_PIN, LOW);
powerstatus = 4;
checkOffCount = 0;
}
else if (powerstatus == 4) {
//Waiting for fully power off signal in TX pin
//Blink LED to signal powering off
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
delay(300);
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
delay(200);
//Check if it's off 5 times before shutting down
if (checkPiOff())
checkOffCount = checkOffCount + 1;
else
checkOffCount = 0;
if (checkOffCount == 10) {
//It's really off
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
powerstatus = 0;
checkOffCount = 0;
}
}
else if (powerstatus == 5) {
//Hard shutdown
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
powerstatus = 0;
checkOffCount = 0;
}
最有趣的部分是powerstatus==3和4。以下是触发Pi并运行关机命令，并将powerstatus设置为4（等待安全关机完成）。
digitalWrite(SHUTDOWN_PIN, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(SHUTDOWN_PIN, LOW);
powerstatus = 4;
然后在powerstatus == 4中，它闪烁LED灯并监控Pi是否完全关机。
else if (powerstatus == 4) {
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
delay(300);
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
delay(200);
//Check if it's off 5 times before shutting down
if (checkPiOff())
checkOffCount = checkOffCount + 1;
else
checkOffCount = 0;
if (checkOffCount == 5) {
//It's really off
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
powerstatus = 0;
checkOffCount = 0;
}
}