MuPiHAT – Akku, Laden und Ein/Aus-Taste
MuPiHAT einrichten: Akkuprofil, Eingangsstromlimit, Akkuwarnungen, Schutzabschaltung, Akkuanzeige, Ladechip-Diagnose, Ein/Aus-Taste und Standby.
Der MuPiHAT ist eine Zusatzplatine für die MuPiBox mit Akku-Ladecontroller (BQ25792), Verstärker (MAX98357A), Ein/Aus-Taste und Power-Cut. Unter Hardware → MuPiHAT richtest du ihn ein.
MuPiHAT aktivieren
MuPiHAT aktivieren schaltet die Unterstützung für Akku, I²C, Ein/Aus-Taste und Power-Cut ein. Ist noch keine andere Soundkarte gewählt, nutzt die Box automatisch den MuPiHAT-Verstärker. Ohne MuPiHAT sind Akkuanzeige und Batterieoptionen ausgeblendet.
Die Box trägt die nötigen Zeilen in ihren eigenen Block der config.txt ein (siehe GPIO-Referenz). Nach der ersten Aktivierung ist ein Neustart bzw. Aus- und Einschalten nötig.
Batterieprofil
Das Profil beschreibt, bei welcher Spannung der Akku wie voll ist (0/25/50/75/100 %).
| Profil | Hinweis |
|---|---|
| Ansmann 2S1P | Kalibrierung hinterlegt |
| ENERpower 2S2P 10.000 mAh | Kalibrierung hinterlegt |
| USB-C-Betrieb (ohne Akku) | keine Spannungsgrenzen; Akkufunktionen aus |
| Custom | eigene Spannungswerte für andere 2S-Akkus |
Wie der Akkustand berechnet wird
Die Spannung eines Akkus hängt vom Strom ab: Beim Laden liegt sie über, unter Last unter der Ruhespannung. Ohne Ausgleich springt die Anzeige deshalb beim Ab- und Anstecken (z. B. 83 % am Kabel, 44 % direkt danach). Die MuPiBox rechnet den Strom heraus:
- Den Innenwiderstand des Akkus misst die Box selbst, sobald du das USB-C-Kabel ein- oder aussteckst. Bis dahin nutzt sie einen Standardwert. In der Diagnose steht „Innenwiderstand … (gemessen)“.
- Die Anzeige steigt im Akkubetrieb nicht und fällt beim Laden nicht.
- Unplausible Messwerte des Ladechips werden verworfen.
Stromversorgung / Ladecontroller
Eingangsstromlimit (Sicher 1790 mA, Mittel 2200 mA, Hoch 2700 mA) begrenzt, wie viel Strom der Ladecontroller aus dem Netzteil zieht. Ein höherer Wert bringt nur mit einem ausreichend starken Netzteil mehr Leistung. Im USB-C-Betrieb ohne Akku wird kein Limit gesetzt – ohne Akkupuffer könnte der Pi sonst abstürzen.
Akkuwarnungen & Schutz
Gilt nur im Akkubetrieb:
| Einstellung | Wirkung |
|---|---|
| Akkuwarnton ab % | spielt den Warnton, wiederholt alle n Minuten |
| „Akku leer“-Bild ab % | zeigt auf dem Display ein Bild, dass die Box geladen werden muss |
| Automatische Schutzabschaltung ab % | fährt die Box sauber herunter |
Reihenfolge: Warnung > „Akku leer“-Bild > Schutzabschaltung. Abgeschaltet wird erst nach drei bestätigten kritischen Messungen; erst 2 % über der Schwelle gilt der Akku wieder als erholt. Ist schon die Spannung unter Last am unteren Ende des Profils, gilt der Akku als leer – egal, was die ausgeglichene Anzeige sagt. Eigene Warntöne lädst du direkt hier hoch.
Batteriesymbol
Stil der Akkuanzeige in der Statusleiste: minimal modern, kindgerecht rund oder kindgerecht MuPiBox. Ausblenden lässt sich das Symbol unter Design.
MuPiHAT-Status
Zeigt Ladestand, Laden/Netzbetrieb, Spannungen, Ströme, Temperatur und unter „Weitere technische Werte“ u. a.:
- Ruhespannung (geschätzt) und den Wert ohne Ausgleich,
- Innenwiderstand (Standardwert oder gemessen),
- Entladestrom-Messung (EN_IBAT) – die Box schaltet sie bei einem Akkuprofil ein,
- Watchdog, Zellenzahl, Ladeschlussspannung, Lade- und Eingangsstromgrenzen.
Mit einem Akkuprofil stellt die Box den Ladechip automatisch richtig ein: 2 Zellen (2S), ADC an, Entladestrom-Messung an und den I²C-Watchdog aus (er setzte den Chip sonst alle 40 Sekunden auf Werkswerte zurück). Ladespannung, Ladestrom und Schutzfunktionen werden nicht verändert. Kurze Störungen auf dem I²C-Bus werden wiederholt und lösen keinen Reset aus.
Charger-Recovery
Der Soft-Reset setzt den Ladecontroller auf seinen Einschaltzustand zurück; danach stellt die Box die sichere 2S-Konfiguration wieder her. Die Box startet dabei nicht neu, das Laden kann kurz unterbrechen. Nur zur Fehlersuche verwenden.
Technische Grundkonfiguration
Zeigt, ob die nötigen Zeilen in der config.txt vorhanden sind. Widerspricht eine vorhandene Zeile (z. B. aus dem MuPiHAT-Installer mit anderem Takt oder Pin), meldet die Box einen Konflikt und überschreibt nichts.
Ein/Aus-Taste und Power-Cut
Die Taste des MuPiHAT liegt an BCM 17 (gpio-shutdown), der Power-Cut an BCM 4 (gpio-poweroff). Beides verwaltet der Linux-Kernel:
- Kurzer Druck: fährt die Box herunter – oder schickt sie in den Standby, wenn der aktiviert ist.
- Langer Druck: schaltet der MuPiHAT selbst hart aus.
- Nach dem Herunterfahren trennt der MuPiHAT über BCM 4 den Strom – die Box ist dann wirklich aus.
Im Standby mit Akku fährt die Box unterhalb der eingestellten Akkuschwelle trotzdem herunter (Display & Energie → Standby).
Audio
Der Verstärker MAX98357A braucht die Overlays max98357a,sdmode-pin=16 und i2s-mmap; die Box setzt sie bei Bedarf und wählt den Ausgang unter Audio.