====== Raspberry Pi PoE+ HAT: Инструкция, примеры использования и документация ======

Плата расширения [[amp>product/raspberry-pi-poe-plus-hat?utm_source=man&utm_campaign=raspberry-pi-poe-plus-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi PoE+ HAT]] поможет запитать вашу малинку через порт Ethernet, не привязываясь к электрической розетке. Для старта необходим патч-корд витой пары подключенной к сети интернет и оборудование для передачи питания Power over Ethernet (PoE). Входное напряжение PoE от 42,5 до 57 В. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 4 А.
{{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat.11.jpg?nolink |}}

===== Подключение и настройка =====

Плата расширения Raspberry Pi PoE+ HAT выполнена специально для компьютеров [[amp>collection/raspberry-pi?utm_source=man&utm_campaign=raspberry-pi-poe-plus-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi]]. В качестве примера используем одноплатный компьютер [[amp>product/raspberry-pi-4-model-b-2-gb?utm_source=man&utm_campaign=raspberry-pi-poe-plus-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi 4]].

==== Что понадобится ====

{{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-setup-hardware.1.png?nolink |}}

  * 1× [[amp>product/raspberry-pi-4-model-b?utm_source=man&utm_campaign=raspberry-pi-poe-plus-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi 4]]
  * 1× [[amp>product/raspberry-pi-poe-plus-hat?utm_source=man&utm_campaign=raspberry-pi-poe-plus-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi PoE+ HAT]] с комплектом крепежа
  * 1× [[amp>product/patch-cord?utm_source=man&utm_campaign=raspberry-pi-poe-plus-hat&utm_medium=wiki|Патч-корд витой пары]]
  * 1× [[https://www.komus.ru/katalog/tekhnika/tv-audio-video-foto/videonablyudenie/aksessuary-dlya-kamer-videonablyudeniya/inzhektor-splitter-poe-osnovo-midspan-1-300g/p/876181/?from=block-123-22&qid=1581238144-0-22|PoE инжектор]]
  * 1× Витая пара к подключённой сети интернет

==== Инструкция по сборке ====

  - Установите Raspberry Pi PoE+ HAT сверху на малинку. Для жёсткости конструкции рекомендуем закрепить полученный бутерброд стойками с винтами.{{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-setup-hardware.2.jpg?nolink&500 |}}
  - Соедините между собой Raspberry Pi и инжектор с помощью патч-корда: один конец в малину, а второй — к инжектору в разъём <span menu><span menu-item>PoE</span></span>.{{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-setup-hardware.3.png?nolink |}}
  - Подключите к инжектору в разъём <span menu><span menu-item>LAN</span></span> патч-корд, который подключен к сети интернет. Например к вашему домашнему роутеру или маршрутизатору.{{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-setup-hardware.4.png?nolink |}}
  - Подключите инжектор к питанию от бытовой домашней сети.{{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-setup-hardware.5.png?nolink |}}
  - Вуаля, теперь к малинке подано питания. Так что смело можно [[articles:rpi-guide|заводить Raspberry Pi.]]
===== Элементы платы =====
{{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-annotation.png?nolink |}}

==== Схема преобразователя ====
За преобразование входного напряжение PoE отвечает три элемента:

  * {{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:pd70224-datasheet.pdf |PD70224}} — двойной выпрямительный мост построенный на N-канальных MOSFET. Его ещё называют IdealBridge.
  * {{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:pd70201-datasheet.pdf |PD70201}} — контроллер интерфейса (front-end IC) для детектирования и классификации PoE.
  * {{:products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-bourns.jpg?nolink&90|}}Высокочастотный трансформатор Bourns преобразует напряжение и обеспечивает гальваническую развязку между входным и выходным напряжением. Обмотки трансформатора выполнены в виде печатной платы, что обеспечивает меньшее размеры и надежность конструкции.

В итоге мы получаем схему понижающего регулятора напряжения с гальванической развязкой. Входное напряжение входит в диапазон от 42,5 до 57 В. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 4 А.
==== Микроконтроллер ATtiny814 ====

Микроконтроллер {{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:attiny814-datasheet.pdf |ATtiny814}} служит для выполнения двух полезных функций.
  - Управляет [[#вентилятор_охлаждения|вентилятором охлаждения]]. Чип получает команды от центрального процессора малины по интерфейсу I²C и рулит вентилятором с помощью ШИМ.
  - Эмулирует микросхему ID EEPROM-памяти. Чип содержит информацию о производителе платы, настройке GPIO и описание подключенного оборудования, которое позволяет Linux автоматически загружать необходимые драйверы. Микросхема ID EEPROM одно из основных требований компании [[https://www.raspberrypi.org|Raspberry Pi Foundation]] в спецификации производств плат расширения с именем [[https://github.com/raspberrypi/hats/blob/master/README.mdm|Raspbery Pi HATs]].

==== Разъёмы GPIO и PoE ====

Плата расширения Raspberry Pi PoE HAT подключается к малинке сверху через разъёмы GPIO и PoE.

  * Коннектор PoE выполнен в формате PBD-4SMD и используется для приёма входного напряжения от малины в диапазоне 42,5–57 вольт.
  * Коннектор GPIO выполнен в формате PBD-40SMD и используется для передачи выходного напряжения на малину значением 5 вольт с максимальным выходным током 4 А.
==== Вентилятор охлаждения ====

Вентилятор охлаждения AD0205MX-K59 с размерами 25×25 мм служит для поддержки стабильной температуры устройства. За работу вентилятора отвечает микроконтроллер [[#микроконтроллер_attiny814|ATtiny814]].
===== Габаритный чертёж =====

[[this>_media/products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-dimensions.pdf|{{:products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-dimensions.png}}]]


===== Характеристики =====
  * Модель: Raspberry Pi PoE+ HAT
  * Совместимость: микрокомпьютеры Raspberry Pi
  * Аппаратный интерфейс: разъём GPIO PBD-40SMD
  * Стандарт питания: IEEE 802.3at-2009 (PoE)
  * Входное напряжение: 42,5–57 В
  * Выходное напряжение: 5 В
  * Выходной ток: 4 А
  * Охлаждение: встроенный вентилятор 25×25 мм
  * Размеры: 65×56,5×15,6 мм

===== Ресурсы =====
  * [[amp>product/raspberry-pi-poe-plus-hat?utm_source=man&utm_campaign=raspberry-pi-poe-plus-hat&utm_medium=wiki|Raspberry Pi PoE+ HAT]] в магазине.
  * [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/raspberry-pi-poe-plus-hat.svg|Векторное изображение модуля]]

===== Документация =====
  * {{ :products:raspberry-pi-poe-plus-hat:raspberry-pi-poe-plus-hat-product-brief.pdf |Инструкция по Raspberry Pi PoE+ HAT}}