Raspberry Pi Shutdown & Reboot Button

Der Raspberry Pi lässt sich vielseitig einsetzen und ist damit der ideale Begleiter sowohl für Technik-Newbies als auch für erfahrene Profi-Maker. Allerdings solltest du immer schön pfleglich mit deinem Pi umgehen, damit er möglichst lange seine Top-Leistung abruft. Und das fängt schon beim Ein- und Ausschalten an. In diesem Tutorial lernst du, wie man ganz einfach mit einem Taster einen Raspberry Pi Shutdown und Reboot Button verwirklicht. Wenn du deinen Einplatinencomputer einschalten willst, schließt du diesen normalerweise einfach via USB-Kabel an das entsprechende Netzteil an. Der Pi startet nun und bootet sein Betriebssystem Raspbian OS von der microSD-Karte – soweit nichts Neues.

Schaltest du den Microcontroller allerdings über das umgekehrte Verfahren ab – nämlich, indem du den USB-Stecker ziehst –, kann das zu einer Beschädigung der microSD-Karte und somit auch des Dateiensystems führen. Stattdessen solltest du den Pi stets sicher herunterfahren. Eine Möglichkeit besteht darin, die Menüleiste über die GUI zu nutzen oder einen Befehl in das Terminal einzugeben. Es gibt aber auch noch eine schnellere Möglichkeit, die sich vor allem dann lohnt, wenn du ein Headless-Setup verwendest. Dabei greifst du eine Allzweckschaltfläche und ein Python-Skript zurück. Wir zeigen dir, wie du vorgehst.

Das brauchst du für das Raspberry Pi Shutdown & Reboot Button Projekt

• Raspberry 3 oder 4 (inkl. Netzteil)
• microSD-Karte (mindestens 16 GB)
• 40pin Jumper Kabel für Raspberry Pi & Arduino (Female to female, 4 Stück)
• IIC / I2C Interface für 1602 / 2004 Displays
• LCD 16×2
• Kurzhubtaster (2 Stück)
• Breadboard (mit 400 Kontakten)
• Raspbian OS

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Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Zuallererst lötest du das I2C-Backpack und das Display zusammen.
2. Anschließend sorgst du für eine ordnungsgemäße Schaltung. Die Pins werden dabei folgendermaßen verbunden:

3. Als nächstes installierst du das Betriebssystem Raspbian OS auf deine microSD. Hierbei gehst du folgendermaßen vor: Zunächst lädst du Raspbian OS herunter und entpackst das Image auf deiner Festplatte. Im Anschluss überträgst du das Betriebssystem mithilfe der Software Etcher auf deine microSD-Karte. Etcher ist eine Software, welche sich bei der Installation von Raspbian OS als sehr nützlich erweist. Daher ist es ratsam, die neueste Version im Vorfeld der Installation zu downloaden. Danach legst du die microSD-Karte in deinen Rechner ein und aktivierst Etcher. Klicke auf „Select Image“ und wähle anschließend den Ordner aus, in dem du das Image entpackt hast. Zum Schluss klickst du auf die microSD-Karte und auf „Flash“, um mit der Installation zu beginnen.
4. Nun richtest du den SSH-Zugriff für deinen Raspberry Pi ein. Dabei gibt es verschiedene Vorgehensweisen – je nachdem, ob du Windows oder Linux nutzt.
   • Du nutzt als Betriebssystem Windows? In diesem Fall benötigst du das Tool PuTTY. Du musst dieses nicht einmal installieren, sondern lediglich downloaden. Wähle nach dem Herunterladen die exe-Datei aus und gib als Host „raspberrypi“ ein. Klicke anschließend auf „Open“. Du wirst nun dazu aufgefordert, einen Login-Namen und ein Passwort einzugeben. Als Standard sind der Benutzername „pi“ und das Passwort „raspberry“ voreingestellt. Am besten änderst du direkt das Passwort, um Gewissheit zu haben, dass keine unerwünschte Person auf den Desktop zugreifen kann. Um das Passwort zu ändern, lässt du einfach im Terminal den Befehl „sudo passwd“ ausführen. Bestätige das Passwort, nachdem du es geändert hast.
   • Sofern du Linux oder Mac als Betriebssystem nutzt, brauchst du keine weitere Software, um den SSH-Zugriff einzurichten. Wenn du eine Verbindung herstellen möchtest, musst du allerdings die Raspberry Pi IP und den Hostnamen kennen. Abgesehen davon genügt für das Prozedere dein Raspberry Pi Terminal. Hier erfährst du im Detail, wie du vorzugehen hast, um eine SSH-Verbindung herzustellen.
5. Öffne als nächstes ein Terminal und gib den Befehl „sudo apt-get update“ ein.
6. Anschließend installierst du folgende Packages:

sudo apt-get install -y i2c-tools &&
sudo apt-get install -y python-smbus &&
sudo apt-get install python3-pip &&
sudo apt-get install vim &&
sudo apt install git

7. Sind die Installationen abgeschlossen? Perfekt! Dann kannst du jetzt das I2C Interface aktivieren. Gib dazu in das Terminal den Befehl „sudo raspi-config“ ein, wähle „Interfacing Options“ und im Anschluss „I2C“. Bestätige deine Auswahl, indem du auf „Yes“ klickst.

8. Im nächsten Schritt installierst du den Raspberry Pi GPIO. Führe dazu den Befehl „pip3 install RPi.GPIO“ aus.
9. Ist dieser Schritt vollzogen, erstellst du einen neuen Ordner mit der Bezeichnung „Projekt“. Zu diesem Zweck gibst du in das Terminal den Befehl „mkdir projekt“ ein.
10. Jetzt ist es an der Zeit, die Codes zu downloaden. Im Einzelnen benötigst du die Dateien „i2c_lib.py & lcddriver.py“, „script.py“ und „test.py“. Dabei handelt es sich um LCD-Treiber-Dateien, den Reboot-&-Shutdown-Code sowie eine Python-Testdatei. Clone hierfür am besten unser Repository von Github:

git clone https://github.com/BerryBase/PiShutdownRebootButton.git

11. Gib als nächstes in das Terminal den Befehl „sudo i2cdetect -y 1“ ein.

12. Anschließend öffnest du die Datei „vim lcddriver.py“ und gibst deine LCD-I2C-Adresse ein.

13. Jetzt ist das Projekt schon so gut wie abgeschlossen. Um das Display zu testen, führst du noch das Programm „test.py“ aus.
14. Wenn du deinen Raspberry Pi nun startest, lässt du einfach das Programm script.py im Hintergrund booten. Dazu nutzt du den „Crontab“-Befehl. Wie du hierbei am besten vorgehst, erfährst du in diesem Blogpost in Schritt 13.

Viel Spaß beim Nachbauen! Falls du immer noch nicht genug von Raspberry Pi Tutorials hast, schau hier vorbei!