如何使小型計算機能夠通過以太網(wǎng)電纜供電

步驟1：關(guān)于以太網(wǎng)供電

如果您想直接進行建設(shè)，請?zhí)^此位！

以太網(wǎng)供電（PoE）的基本原理很簡單：在電纜的一端在網(wǎng)絡(luò)集線器附近或內(nèi)置在其中的是一個“注入器”，它吸收直流電和網(wǎng)絡(luò)信號，并將它們組合到一條電纜上。電纜的最遠端是一個“分離器”，它進行相反的操作，接收電纜輸入并產(chǎn)生DC電源輸出和網(wǎng)絡(luò)連接。

PoE系統(tǒng)有兩種主要類型。 “主動”系統(tǒng)的兩端都有電路，因此只有在電纜上檢測到兼容設(shè)備時，注入器才打開電源。您可以在內(nèi)置PoE的商用網(wǎng)絡(luò)交換機上找到這種類型?！盁o源”系統(tǒng)通常用于較便宜的應(yīng)用程序（例如，家用CCTV）中-這里的電源始終接通，并且不使用檢測電路。

無源系統(tǒng)使用CAT-5網(wǎng)絡(luò)電纜中的備用電線來供電-10或100 Mb以太網(wǎng)連接只需要8條可用電線中的4條就可以工作，剩下4條可用電。千兆以太網(wǎng)連接需要全部8個，因此不能與無源PoE一起使用。幸運的是，如果僅連接4條電線，幾乎所有千兆設(shè)備都將恢復(fù)到100 Mbit的運行。

該項目使用簡單的無源PoE布置。唯一的改進是使用高于Pi所需的直流電源電壓（12-24V），并在Pi端將其降低至5V。這樣做的優(yōu)點是：

直接在電纜的一端提供5V電壓，這意味著Pi會由于電纜中的電阻而小于5V。隨著電纜變長，這會使Pi的可靠性降低。

電纜中的電流較小，這意味著浪費的電能更少。

如果電纜連接錯誤，降壓型穩(wěn)壓器可為Pi提供（某些）保護。

步驟2：您將需要。 。.

項目使用以下組件：

直流電源-穩(wěn)壓或不穩(wěn)壓的12V至24V之間的任何電壓都可以。在我的測試中，為15V下200mA以下的Raspberry Pi供電，因此請確保要供電的每個Pi的電源額定至少為250mA（15V下）或300mA（12V下）。

無源PoE注入器盒。圖片中的一個在亞馬遜上為4端口一個價格為7英鎊-還有許多其他類型。

附有RJ45插頭的CAT5短電纜。 （我切斷了一條短的以太網(wǎng)跳線，使另一端的插頭壞了）。

DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器模塊。 （在亞馬遜或eBay上搜索“ LM2596”-圖片中顯示的價格約為2英鎊）。

PCB安裝RJ45插座。

兩針0.1英寸間距插座（用于Raspberry Pi），或DC插孔插頭（用于Beaglebone）

一小塊原型墊板。（請注意，是 pad 板而不是剝線板。）

電線，電纜扎帶

您還將需要以下工具：

尖端烙鐵+焊料

剪線鉗，剝線鉗，鉗子等。

萬用表

小鉆（1毫米）位-Dremel是理想的

可選：網(wǎng)絡(luò)電纜測試儀（見照片）

步驟3：在RJ45插座中焊接

生活永遠都不是那么容易，并且第一個問題是將RJ45插座焊接到一些0.1英寸間距的墊板上。

一排銷釘很合適，但另一排銷是偏移的，您需要在電路板上鉆出孔，直到它們進入為止。而且，塑料安裝凸耳將需要一個更大的孔。最終結(jié)果不是很好，但是如果您確定有4個引腳，插座將非常牢固。

第4步：連接DC-DC轉(zhuǎn)換器

現(xiàn)在可以將DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊安裝在板上。我買的一個在角落有輸入和輸出連接，這使我可以使用四個Molex引腳將其連接（見圖）。將引腳放在焊盤板上的正確位置，然后將模塊降低到其上方，然后將每個引腳的頂部焊接到模塊上。然后將其翻轉(zhuǎn)過來，并將每個引腳的底部焊接到焊盤板上。

下一步是將轉(zhuǎn)換器的輸入連接到RJ45插座。最好通過以下照片完成此操作：插座上的后排插針編號為1，3，5，7（從左到右），而前排的插針編號為2，4，6，8。您需要將引腳4和5都連接到轉(zhuǎn)換器的+ V輸入，將引腳7和8都連接到-V（或地）輸入。這些分別是照片中的紅色和黑色電線。

在此階段，我強烈建議使用萬用表檢查連接是否正確：

板使用短RJ45電纜（確保它不是“交叉”電纜）連接到PoE注入器單元

檢查轉(zhuǎn)換器模塊上的-V是否已連接到注入器輸入的-V或接地插座

檢查轉(zhuǎn)換器上的+ V是否已連接到噴射器上的+ V

檢查轉(zhuǎn)換器上+ V和-V之間是否短路

如果一切正常，請為PoE注入器供電，并檢查DC-DC轉(zhuǎn)換器的+ V和-V輸入之間是否存在相應(yīng)的電壓。如果是這樣，請檢查轉(zhuǎn)換器的輸出端子上是否有+ 5V。 （我購買的模塊有一個微調(diào)器，用于調(diào)節(jié)輸出電壓）。 在將其連接到Pi之前，請檢查轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，因為如果Pi的電壓過高，Pi將會被損壞。

第5步：連接以太網(wǎng)連接

有一個棘手的地方！

從切斷備用以太網(wǎng)電纜的一端開始，大約20-25厘米的電纜連接到其中一個插頭。剝?nèi)ゴ蠹s3cm的外套，露出電纜的8個芯線，然后從每個芯線的末端剝開幾毫米。

以太網(wǎng)連接是通過連接針腳1、2、3和6進行的RJ45插座上的插頭與插頭上的相同插針。這些的標準（“ T568B”）電線顏色如下：

插針1-白色+橙色條紋

插針2-橙色

針腳3-白色+綠色條紋

針腳6-綠色

值得一提的是（用萬用表檢查）您的電纜是否先于 將電線焊接進去，因為之后將其弄亂。挑出所需的四根電線后，可以將其他四根電線斷開，因為它們應(yīng)該保持未連接狀態(tài)。

要將電線連接到RJ45插座的引腳上，我發(fā)現(xiàn)它對在墊板上鉆出四個孔，以便電線可以從頂部穿過。這樣可以將它們固定在正確的位置進行焊接，并在組裝時提供一定的應(yīng)力釋放。

完成后，插座應(yīng)看起來像照片一樣（希望稍稍整潔）。為了將電纜固定到位，我在墊板上鉆了幾個小槽，然后穿過一個小電纜扎帶。

步驟6：將電源連接到Pi

通過連接到GPIO接頭上的電源引腳，可以最輕松地為Raspberry Pi供電。 （原始）模型A和B標頭在http：//www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpi 。..上進行了描述，而更新的模型B +標頭在http://www.element14.com/上顯示community/docs/DOC-68203/。..

對于任一型號，引腳4（+ 5V）和6（接地）是合適的連接點。我使用了一個簡單的2針0.1英寸插座（來自http://cpc.farnell.com的Multicomp 2212S-02SG-85），如圖中所示：紅色的線為+ 5V，綠色的為地。您可能需要

第7步：測試并開始！

在連接Pi之前，最好對接線進行最后檢查。使用網(wǎng)絡(luò)測試儀或萬用表，檢查線1、2、3和6是否通過RJ45插座連接到RJ45插頭（ 打開電源后，請勿將網(wǎng)絡(luò)測試儀連接到PoE注入器，因為它會炸掉測試儀中的LED。

整個系統(tǒng)現(xiàn)在可以PoE注入器的“輸入”側(cè)（在照片中標記為“ LAN”）連接到網(wǎng)絡(luò)集線器/路由器?！拜敵觥眰?cè)通過網(wǎng)絡(luò)電纜連接到分離器板（通常會更長，當然）。RJ45插頭和分線板上的電源線連接到Pi-dou

如果一切正常，則在為PoE注入器加電時，Pi會啟動，并且將與您的網(wǎng)絡(luò)建立連接。成功了！