如何使小型计算机能够通过以太网电缆供电

步骤1：关于以太网供电

如果您想直接进行建设，请跳过此位！

以太网供电（PoE）的基本原理很简单：在电缆的一端在网络集线器附近或内置在其中的是一个“注入器”，它吸收直流电和网络信号，并将它们组合到一条电缆上。电缆的最远端是一个“分离器”，它进行相反的操作，接收电缆输入并产生DC电源输出和网络连接。

PoE系统有两种主要类型。 “主动”系统的两端都有电路，因此只有在电缆上检测到兼容设备时，注入器才打开电源。您可以在内置PoE的商用网络交换机上找到这种类型。“无源”系统通常用于较便宜的应用程序（例如，家用CCTV）中-这里的电源始终接通，并且不使用检测电路。

无源系统使用CAT-5网络电缆中的备用电线来供电-10或100 Mb以太网连接只需要8条可用电线中的4条就可以工作，剩下4条可用电。千兆以太网连接需要全部8个，因此不能与无源PoE一起使用。幸运的是，如果仅连接4条电线，几乎所有千兆设备都将恢复到100 Mbit的运行。

该项目使用简单的无源PoE布置。唯一的改进是使用高于Pi所需的直流电源电压（12-24V），并在Pi端将其降低至5V。这样做的优点是：

直接在电缆的一端提供5V电压，这意味着Pi会由于电缆中的电阻而小于5V。随着电缆变长，这会使Pi的可靠性降低。

电缆中的电流较小，这意味着浪费的电能更少。

如果电缆连接错误，降压型稳压器可为Pi提供（某些）保护。

步骤2：您将需要。 。.

项目使用以下组件：

直流电源-稳压或不稳压的12V至24V之间的任何电压都可以。在我的测试中，为15V下200mA以下的Raspberry Pi供电，因此请确保要供电的每个Pi的电源额定至少为250mA（15V下）或300mA（12V下）。

无源PoE注入器盒。图片中的一个在亚马逊上为4端口一个价格为7英镑-还有许多其他类型。

附有RJ45插头的CAT5短电缆。 （我切断了一条短的以太网跳线，使另一端的插头坏了）。

DC-DC降压转换器模块。 （在亚马逊或eBay上搜索“ LM2596”-图片中显示的价格约为2英镑）。

PCB安装RJ45插座。

两针0.1英寸间距插座（用于Raspberry Pi），或DC插孔插头（用于Beaglebone）

一小块原型垫板。（请注意，是 pad 板而不是剥线板。）

电线，电缆扎带

您还将需要以下工具：

尖端烙铁+焊料

剪线钳，剥线钳，钳子等。

万用表

小钻（1毫米）位-Dremel是理想的

可选：网络电缆测试仪（见照片）

步骤3：在RJ45插座中焊接

生活永远都不是那么容易，并且第一个问题是将RJ45插座焊接到一些0.1英寸间距的垫板上。

一排销钉很合适，但另一排销是偏移的，您需要在电路板上钻出孔，直到它们进入为止。而且，塑料安装凸耳将需要一个更大的孔。最终结果不是很好，但是如果您确定有4个引脚，插座将非常牢固。

第4步：连接DC-DC转换器

现在可以将DC-DC转换器模块安装在板上。我买的一个在角落有输入和输出连接，这使我可以使用四个Molex引脚将其连接（见图）。将引脚放在焊盘板上的正确位置，然后将模块降低到其上方，然后将每个引脚的顶部焊接到模块上。然后将其翻转过来，并将每个引脚的底部焊接到焊盘板上。

下一步是将转换器的输入连接到RJ45插座。最好通过以下照片完成此操作：插座上的后排插针编号为1，3，5，7（从左到右），而前排的插针编号为2，4，6，8。您需要将引脚4和5都连接到转换器的+ V输入，将引脚7和8都连接到-V（或地）输入。这些分别是照片中的红色和黑色电线。

在此阶段，我强烈建议使用万用表检查连接是否正确：

板使用短RJ45电缆（确保它不是“交叉”电缆）连接到PoE注入器单元

检查转换器模块上的-V是否已连接到注入器输入的-V或接地插座

检查转换器上的+ V是否已连接到喷射器上的+ V

检查转换器上+ V和-V之间是否短路

如果一切正常，请为PoE注入器供电，并检查DC-DC转换器的+ V和-V输入之间是否存在相应的电压。如果是这样，请检查转换器的输出端子上是否有+ 5V。 （我购买的模块有一个微调器，用于调节输出电压）。 在将其连接到Pi之前，请检查转换器的输出电压，因为如果Pi的电压过高，Pi将会被损坏。

第5步：连接以太网连接

有一个棘手的地方！

从切断备用以太网电缆的一端开始，大约20-25厘米的电缆连接到其中一个插头。剥去大约3cm的外套，露出电缆的8个芯线，然后从每个芯线的末端剥开几毫米。

以太网连接是通过连接针脚1、2、3和6进行的RJ45插座上的插头与插头上的相同插针。这些的标准（“ T568B”）电线颜色如下：

插针1-白色+橙色条纹

插针2-橙色

针脚3-白色+绿色条纹

针脚6-绿色

值得一提的是（用万用表检查）您的电缆是否先于 将电线焊接进去，因为之后将其弄乱。挑出所需的四根电线后，可以将其他四根电线断开，因为它们应该保持未连接状态。

要将电线连接到RJ45插座的引脚上，我发现它对在垫板上钻出四个孔，以便电线可以从顶部穿过。这样可以将它们固定在正确的位置进行焊接，并在组装时提供一定的应力释放。

完成后，插座应看起来像照片一样（希望稍稍整洁）。为了将电缆固定到位，我在垫板上钻了几个小槽，然后穿过一个小电缆扎带。

步骤6：将电源连接到Pi

通过连接到GPIO接头上的电源引脚，可以最轻松地为Raspberry Pi供电。 （原始）模型A和B标头在http：//www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpi 。..上进行了描述，而更新的模型B +标头在http://www.element14.com/上显示community/docs/DOC-68203/。..

对于任一型号，引脚4（+ 5V）和6（接地）是合适的连接点。我使用了一个简单的2针0.1英寸插座（来自http://cpc.farnell.com的Multicomp 2212S-02SG-85），如图中所示：红色的线为+ 5V，绿色的为地。您可能需要

第7步：测试并开始！

在连接Pi之前，最好对接线进行最后检查。使用网络测试仪或万用表，检查线1、2、3和6是否通过RJ45插座连接到RJ45插头（ 打开电源后，请勿将网络测试仪连接到PoE注入器，因为它会炸掉测试仪中的LED。

整个系统现在可以PoE注入器的“输入”侧（在照片中标记为“ LAN”）连接到网络集线器/路由器。“输出”侧通过网络电缆连接到分离器板（通常会更长，当然）。RJ45插头和分线板上的电源线连接到Pi-dou

如果一切正常，则在为PoE注入器加电时，Pi会启动，并且将与您的网络建立连接。成功了！