Raspberry Pi always on with a Raspi UPS Hat

Tempo fa acquistai su Aliexpress, per poco più di 10€, un Raspi UPS Hat che permette di alimentare una buard Raspberry PI 3 e W attraverso una batteria ai polimeri di litio (LiPo) da 3,7V per svariate ore.

Il Raspi UPS Hat incorpora anche il circuito per la ricarica della batteria, possibile attraverso un comune caricabatterie da smartphone con presa mini-usb a 5V e almeno 1A, attraverso il chip MAX17043. Questo chip si occupa della gestione dell’energia ed alcuni parametri sono accessibili attraverso i registri accessibili attraverso il bus I2C all’indirizzo 0x36:

Su un thread sul forum della community del Raspberry Pi ho trovato uno script di esempio per interrogare la scheda sul voltaggio e sulla capacità residua della batteria:

import struct
import smbus 
import sys

# 0 = /dev/i2c-0 (port I2C0)
# 1 = /dev/i2c-1 (port I2C1)
bus     = smbus.SMBus ( 1 )

# MAX17043
address = 0x36

def readVoltage ( bus, address = address ):

	read    = bus.read_word_data ( address, 2 )
	swapped = struct.unpack ( "<h ", struct.pack ( ">H", read ) )[0]
	voltage = swapped * 78.125 /1000000
	return voltage

def readCapacity ( bus, address = address ):

	read     = bus.read_word_data ( address, 4 )
	swapped  = struct.unpack ( "<h ", struct.pack ( ">H", read ) )[0]
	capacity = swapped/256
	return capacity

print ( '%(volt).2fV (%(cap)i%%)' % { 'volt': readVoltage ( bus ), 'cap': readCapacity ( bus ) } );

che mi ha ispirato per lo sviluppo di un semplice script in Python che monitorizza il livello della batteria e, quando raggiunge un livello di allerta o critico, esegue il comando indicato (ad esempio inviare una mail o lo shutdown del sistema). Poiché non vi è modo di conoscere se la batteria sta caricando o meno, ho dovuto implementare un semplice sistema di verifica e salvataggio dei cambiamenti di stato: se la capacità diminuisce, la batteria è in fase di scarica, altrimenti è in carica: questo è necessario poiché se la batteria sta caricando, anche se sotto il livello critico, non è necessario fare lo shutdown del sistema.

I dettagli ed il codice del RaspiUpsMonitor è libero e disponibile su Github, insieme alla istruzioni per la configurazione: github.com/michelep/RaspiUpsMonitor