0002 MPS2280-PoE（带PoE 以太网供电的SSD扩展板）：修订间差异

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2024年9月2日 (一) 13:19的最新版本

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关键词

2280、PoE、OLED、液晶屏、I2C、SSD、电压监测、电流监测、树莓派5、HAT

一、简介

MPS2280-PoE是一款针对树莓派5设计的带电压电流监测功能的支持PoE供电的SSD扩展板，可支持2230、2242、2280尺寸的SSD。可从SSD启动系统，也可以从TF卡启动系统SSD仅做存储用途。

二、硬件资源

三、系统烧写及设置

3.1 从TF卡启动

此时SSD仅作存储用途。使用树莓派镜像烧录器烧写镜像，设备选Raspberry Pi 5，本文档使用的镜像为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz（树莓派OS）或ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz（Ubuntu系统）。

树莓派OS下载地址：

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit

Ubuntu系统下载地址：

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

也可以使用balenaEtcher烧写镜像。

3.2 从SSD启动

3.2.1 本扩展板支持M.2（PCIe协议）接口的SSD。

3.2.2 在TF卡上烧写树莓派OS镜像，然后从TF卡启动树莓派OS。

3.2.3 设置启动顺序并使能SSD。打开树莓派OS的终端，输入sudo rpi-eeprom-config --edit，修改 BOOT_ORDER为：

BOOT_ORDER=0xf416

修改或添加PCIE_PROBE为：

PCIE_PROBE=1

然后保存退出并重启。

其中启动顺序的说明如下：^[1]

即上述的BOOT_ORDER=0xf416表示启动顺序为NVMe（SSD）、SD（TF）卡、U盘，大家可以按照自己的需求设置启动顺序。

3.2.4 将SSD插入一个M.2（PCIe协议）转USB读卡器，将其接到PC上，使用与在TF卡上烧写镜像同样的方法烧写系统镜像到SSD，然后将SSD取下，插回扩展板，并上电启动系统（可以取下原本用来启动系统的TF卡）即可。^[2]

3.2.5 另一种烧写方法是直接在树莓派OS下烧写，需要准备一个U盘，将树莓派OS的镜像拷入U盘，将启动顺序设置成SD（TF）卡为第一位，NVMe（SSD）为第二位。然后将装好系统的TF卡、放有树莓派OS安装镜像的U盘，以及需要烧写的SSD都插上板子。

3.2.6 启动系统，此时系统从TF卡启动。最新的树莓派OS中包含有Imager，在图形界面下将其打开。

3.2.7 在烧写界面中，选好device、OS、storage，开始烧写，注意，此时的storage需要选择SSD，而不能选择U盘。

3.2.8 在烧写中会跳出两次需要输入密码的界面，请输入系统的登录密码，等待烧写完毕后，关机，拔掉TF卡和U盘，再次重启，就是从SSD启动了。

四、电压电流(INA219)监测功能演示（MPS2280i-PoE支持）

4.1 打开I²C

4.1.1 方法1：使用命令行

在树莓派终端输入sudo raspi-config，根据下图依次选择对应选项：

依次选择打开I²C后，重启树莓派。

4.1.2 方法2：使用图形界面

在图形界面中，依次选择如下图项目后，打开I²C后，然后重启树莓派。

4.2 运行python脚本检测电压电流

系统重启后，将我司提供的Python脚本（INA219.py）拷贝入树莓派操作系统中，执行该文件（python INA219.py）即可实时检测电压电流。

Python脚本下载地址（需解压）：

http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/INA219.zip

五、OLED屏的使用演示（MPS2280i-PoE支持）

5.1 树莓派系统下的OLED屏使用演示

5.1.1 确认树莓派I²C已经打开，且可以看到液晶屏被识别0x3c。

5.1.2 将源码包移入树莓派系统并解压：

sudo tar -jxvf oled-in219-src.tar.bz2

源码包下载地址：

http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/oled-in219-src.tar.bz2

5.1.3 安装依赖：sudo apt-get install libconfig-dev libconfig++-dev -y

5.1.4 进入oled-in219-src目录，依次执行命令sudo make clean、sudo make，编译成功后会生成oled可执行文件。

5.1.5 编译后运行 ./oled -D：

同时在扩展板的OLED屏上也会输出相应的显示。

5.2 Ubuntu系统下的OLED屏的使用演示

5.2.1 确认树莓派I²C已经打开，且可以看到液晶屏被识别0x3c。

Ubuntu系统需要自己安装I²C工具（sudo apt install i2c-tools）后才可以使用i2cdetect命令。

5.2.2 将源码包移入树莓派系统并解压：

sudo tar -jxvf oled-in219-src.tar.bz2

源码包下载地址：

http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/oled-in219-src.tar.bz2

5.2.3 安装依赖：sudo apt-get install libconfig-dev libconfig++-dev -y

5.2.4 进入oled-in219-src目录，依次执行：

sudo apt install make

sudo apt install gcc

sudo make clean

sudo make

编译成功后会生成oled可执行文件。

编译后运行 ./oled -D：

同时在扩展板的OLED屏上也会输出相应的显示。

六、POE功能介绍

七、POE输出测试（仅限MPS2280i-PoE）

7.1 硬件连接

MPS2280i-PoE扩展板支持POE输入，并能保证支持5V4.5A输出。我们将POE输出的网线口插入树莓派自带的RJ45网口，负载插在扩展板的USB-Type C口，这样就完成了硬件连接。

7.2 查看输出状态

打开POE电源，进入树莓派OS，这里使用的输出监控软件为第四章使用的Python脚本（INA219.py）。我们按照第三章的方法，在INA219.py所在的目录下，输入python INA219.py，然后就可以看到此时的输出状态。

我们依次打开各个负载，可以看到输出电压稳定在5.2V左右，输出电流不断增大，最后可达4.7A左右，达到了标称的5V4.5A输出的标准。

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-[http://wiki.mcuzone.com/index.php?title=User_Manual_for_the_MPS2280iPoE_Expansion_Board Change the language to English]
+[[0002 MPS2280-PoE(SSD expansion board with PoE Ethernet Power Supply)|Change the language to English]]
-== '''关键词：''' ==
+== '''关键词''' ==
-、PoE、液晶屏
+、PoE、OLED、液晶屏、I2C、SSD、电压监测、电流监测、树莓派5、HAT
 == '''一、简介''' ==
-MPS2280iPoE是一款针对树莓派5设计的带电压电流监测功能的支持PoE供电的SSD扩展板，可支持2230、2242、2280尺寸的SSD。可从SSD启动系统，也可以从TF卡启动系统SSD仅做存储用途。
+MPS2280-PoE是一款针对树莓派5设计的带电压电流监测功能的支持PoE供电的SSD扩展板，可支持2230、2242、2280尺寸的SSD。可从SSD启动系统，也可以从TF卡启动系统SSD仅做存储用途。
-== '''二、系统烧写及设置''' ==
+== '''二、硬件资源''' ==
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_34.jpg
-=== 1. 从TF卡启动 ===
+== '''三、系统烧写及设置''' ==
+=== 3.1 从TF卡启动 ===
 此时SSD仅作存储用途。使用树莓派镜像烧录器烧写镜像，设备选Raspberry Pi 5，本文档使用的镜像为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz（树莓派OS）或ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz（Ubuntu系统）。
+树莓派OS下载地址：
+https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit
+Ubuntu系统下载地址：
+https://ubuntu.com/download/raspberry-pi
 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_01.png
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-=== 2. 从SSD启动 ===
+=== 3.2 从SSD启动 ===
-需要将SSD从扩展板上取下，插入一个M.2（pcie协议）转USB读卡器，将其接到PC上，使用与使用TF卡烧写镜像同样的方法烧写系统镜像到SSD，然后将SSD取下，插回扩展板即可。
+.2.1 本扩展板支持M.2（PCIe协议）接口的SSD。
+.2.2 在TF卡上烧写树莓派OS镜像，然后从TF卡启动树莓派OS。
+.2.3 设置启动顺序并使能SSD。打开树莓派OS的终端，输入<code>sudo rpi-eeprom-config --edit</code>，修改 BOOT_ORDER为：
+<code>BOOT_ORDER=0xf416</code>
+修改或添加PCIE_PROBE为：
+<code>PCIE_PROBE=1</code>
+然后保存退出并重启。
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_22.png
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_23.png
+其中启动顺序的说明如下：<ref name="boot" />
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_24.png
+即上述的BOOT_ORDER=0xf416表示启动顺序为NVMe（SSD）、SD（TF）卡、U盘，大家可以按照自己的需求设置启动顺序。
-== '''三、电压电流(INA219)监测功能演示''' ==
+.2.4 将SSD插入一个M.2（PCIe协议）转USB读卡器，将其接到PC上，使用与在TF卡上烧写镜像同样的方法烧写系统镜像到SSD，然后将SSD取下，插回扩展板，并上电启动系统（可以取下原本用来启动系统的TF卡）即可。<ref name="ssd" />
-=== 1. 打开I<sup>2</sup>C ===
+.2.5 另一种烧写方法是直接在树莓派OS下烧写，需要准备一个U盘，将树莓派OS的镜像拷入U盘，将启动顺序设置成SD（TF）卡为第一位，NVMe（SSD）为第二位。然后将装好系统的TF卡、放有树莓派OS安装镜像的U盘，以及需要烧写的SSD都插上板子。
-==== 方法1：使用命令行。 ====
+.2.6 启动系统，此时系统从TF卡启动。最新的树莓派OS中包含有Imager，在图形界面下将其打开。
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_25.png
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_26.png
+.2.7 在烧写界面中，选好device、OS、storage，开始烧写，注意，此时的storage需要选择SSD，而不能选择U盘。
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_27.png
+.2.8 在烧写中会跳出两次需要输入密码的界面，请输入系统的登录密码，等待烧写完毕后，关机，拔掉TF卡和U盘，再次重启，就是从SSD启动了。
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_28.png
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_29.png
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+== '''四、电压电流(INA219)监测功能演示（MPS2280i-PoE支持）''' ==
+=== 4.1 打开I<sup>2</sup>C ===
+==== 4.1.1 方法1：使用命令行 ====
 在树莓派终端输入<code>sudo raspi-config</code>，根据下图依次选择对应选项：
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 依次选择打开I<sup>2</sup>C后，重启树莓派。
-==== 方法2：使用图形界面。 ====
+==== 4.1.2 方法2：使用图形界面 ====
+在图形界面中，依次选择如下图项目后，打开I<sup>2</sup>C后，然后重启树莓派。
 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_08.png
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-依次选择打开I<sup>2</sup>C后，重启树莓派。
+=== 4.2 运行python脚本检测电压电流 ===
-=== 2. 运行python脚本检测电压电流 ===
 系统重启后，将我司提供的Python脚本（INA219.py）拷贝入树莓派操作系统中，执行该文件（<code>python INA219.py</code>）即可实时检测电压电流。
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-== '''四、OLED屏的使用演示''' ==
+== '''五、OLED屏的使用演示（MPS2280i-PoE支持）''' ==
-=== 1. 树莓派系统下的OLED屏使用演示 ===
+=== 5.1 树莓派系统下的OLED屏使用演示 ===
-) 确认树莓派I<sup>2</sup>C已经打开，且可以看到液晶屏被识别0x3c。
+.1.1  确认树莓派I<sup>2</sup>C已经打开，且可以看到液晶屏被识别0x3c。
 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_11.png
-) 将源码包移入树莓派系统并解压：
+.1.2 将源码包移入树莓派系统并解压：
 <code>sudo tar -jxvf oled-in219-src.tar.bz2</code>
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 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_12.png
-) 安装依赖：<code>sudo apt-get install libconfig-dev libconfig++-dev -y</code>
+.1.3 安装依赖：<code>sudo apt-get install libconfig-dev libconfig++-dev -y</code>
 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_13.png
-) 进入oled-in219-src目录，依次执行命令<code>sudo make clean</code>、<code>sudo make</code>，编译成功后会生成oled可执行文件。
+.1.4 进入oled-in219-src目录，依次执行命令<code>sudo make clean</code>、<code>sudo make</code>，编译成功后会生成oled可执行文件。
 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_14.png
-) 编译后运行 <code>./oled -D</code>：
+.1.5 编译后运行 <code>./oled -D</code>：
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-=== 2. Ubuntu系统下的OLED屏的使用演示 ===
+=== 5.2 Ubuntu系统下的OLED屏的使用演示 ===
-) 确认树莓派I<sup>2</sup>C已经打开，且可以看到液晶屏被识别0x3c。
+.2.1 确认树莓派I<sup>2</sup>C已经打开，且可以看到液晶屏被识别0x3c。
-Ubuntu系统需要自己安装I<sup>2</sup>C工具（<code>sudo apt install i2c-tools</code>）。
+Ubuntu系统需要自己安装I<sup>2</sup>C工具（<code>sudo apt install i2c-tools</code>）后才可以使用i2cdetect命令。
 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_17.png
-) 将源码包移入树莓派系统并解压：
+.2.2 将源码包移入树莓派系统并解压：
 <code>sudo tar -jxvf oled-in219-src.tar.bz2</code>
@@ 第106行： / 第161行： @@
 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_18.png
-) 安装依赖：<code>sudo apt-get install libconfig-dev libconfig++-dev -y</code>
+.2.3 安装依赖：<code>sudo apt-get install libconfig-dev libconfig++-dev -y</code>
 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_19.png
-) 进入oled-in219-src目录，依次执行：
+.2.4 进入oled-in219-src目录，依次执行：
 <code>sudo apt install make</code>
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 http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_16.png
+== '''六、POE功能介绍''' ==
+== '''七、POE输出测试（仅限MPS2280i-PoE）''' ==
+=== 7.1  硬件连接 ===
+MPS2280i-PoE扩展板支持POE输入，并能保证支持5V4.5A输出。我们将POE输出的网线口插入树莓派自带的RJ45网口，负载插在扩展板的USB-Type C口，这样就完成了硬件连接。
+=== 7.2 查看输出状态 ===
+打开POE电源，进入树莓派OS，这里使用的输出监控软件为第四章使用的Python脚本（INA219.py）。我们按照第三章的方法，在INA219.py所在的目录下，输入<code>python INA219.py</code>，然后就可以看到此时的输出状态。
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_31.jpg
+我们依次打开各个负载，可以看到输出电压稳定在5.2V左右，输出电流不断增大，最后可达4.7A左右，达到了标称的5V4.5A输出的标准。
+http://www.mcuzone.com/wiki/0002_MPS2280iPoE/MPS2280iPoE_32.jpg
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+<references>
+<ref name="boot">1</ref><ref name="ssd">2</ref>
+</references>