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7月12日 (五) 10:41的版本

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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

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。

二、硬件资源

三、系统烧写及设置

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）。

MPS2280iPoE_01.png

也可以使用balenaEtcher烧写镜像。

MPS2280iPoE_02.png

2. 从SSD启动

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。

MPS2280iPoE_22.png

MPS2280iPoE_23.png

其中启动顺序的说明如下：

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。

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。

2.5 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。

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。

MPS2280iPoE_25.png

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。

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。

MPS2280iPoE_28.png

MPS2280iPoE_29.png

MPS2280iPoE_30.png

四、电压电流(INA219)监测功能演示

1. 打开I2C

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：

MPS2280iPoE_03.png

MPS2280iPoE_04.png

MPS2280iPoE_05.png

MPS2280iPoE_06.png

MPS2280iPoE_07.png

依次选择打开I2C后，重启树莓派。

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。

MPS2280iPoE_08.png

MPS2280iPoE_09.png

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

MPS2280iPoE_10.png

五、OLED屏的使用演示

1. 树莓派系统下的OLED屏使用演示

1.1 确认树莓派I2C已经打开，且可以看到液晶屏被识别0x3c。

MPS2280iPoE_11.png

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

MPS2280iPoE_12.png

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

MPS2280iPoE_13.png

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。

MPS2280iPoE_14.png

1.5 编译后运行 ./oled -D：

MPS2280iPoE_15.png

同时在扩展板的OLED屏上也会输出相应的显示。

MPS2280iPoE_16.png

2. Ubuntu系统下的OLED屏的使用演示

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。

MPS2280iPoE_17.png

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

MPS2280iPoE_18.png

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

MPS2280iPoE_19.png

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。

MPS2280iPoE_20.png

编译后运行 ./oled -D：

MPS2280iPoE_21.png

同时在扩展板的OLED屏上也会输出相应的显示。

MPS2280iPoE_16.png

六、POE输出测试

1. 硬件连接

MPS2280iPoE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。

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。

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。

MPS2280iPoE_32.jpg

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