Zyklischer Dauerbetrieb vom Raspberry im Wohnwagen

🔧 Ziel

Ein energieeffizientes, zuverlässiges System, das:

den Raspberry Pi periodisch oder manuell startet
bei Bedarf nach abgeschlossener Arbeit automatisch wieder abschaltet
zwischen Dauerbetrieb, Wartungsbetrieb und Alarmbetrieb unterscheidet
bei Einbruch oder Störung im Alarmmodus zuverlässig meldet
mit dem Raspberry Pi über eine serielle Schnittstelle (UART) kommuniziert
nicht einfach durch einen Schalter deaktivierbar ist

⚙️ Systemkomponenten

Komponente	Funktion
ATtiny4313	Steuereinheit mit Zustandsspeicher, UART-Kommunikation, Alarmlogik
Raspberry Pi	Hauptrechner für Netzwerk, Monitoring, Logging etc.
Power Switch	MOSFET oder elektronischer Schalter zur Versorgung des Pi
UART (TTL)	Kommunikation ATtiny ↔ Raspberry Pi (TX/RX, 5 V TTL)
Taster & Sensoren	Eingaben zur Modusumschaltung & Alarmüberwachung
12 V → 5 V Buck	Versorgung von ATtiny & ggf. Pi via Wandler

⚡ Spannungs- & Pegelkompatibilität

Verbindung	Spannung	Pegelkompatibel?
ATtiny4313 Vcc	5 V (vom Buck-Regler)	✅ Ja
UART zu Raspberry Pi	5 V TTL → 3.3 V Pi RX	⚠️ Pegelwandler empfohlen
UART vom Pi TX → Tiny RX	3.3 V → 5 V AVR RX	✅ meistens stabil

Empfehlung: Pegelwandler oder Spannungsteiler für ATtiny TX → Pi RX.

🔌 GPIO-Zuordnung am ATtiny4313

ATtiny Pin	Funktion	Richtung	Kommentar
PD0	`UART RX`	IN	Vom Pi
PD1	`UART TX`	OUT	Zum Pi (5 V → 3.3 V Wandler nötig)
PD2	`Taster`	IN	Zur Modusumschaltung
PD3	`Alarm Input (Schleife)`	IN	Überwacht Fenster/Türen
PD4	`Pi Power Switch`	OUT	Steuert MOSFET
PD5	`Status LED (optional)`	OUT	Optional für Feedback
RESET	`Programmierbar`	–	ISP nötig
Vcc/GND	Stromversorgung	–	5 V vom Buck

🔄 Zustände & Übergänge

stateDiagram-v2
    [*] --> Init
    Init --> Periodic : Timerstart
    Init --> Permanent : Taster (lang)
    Init --> Alarm : Taster (doppelklick) oder EEPROM
    Periodic --> Shutdown : Timer abgelaufen
    Permanent --> Shutdown : Kommando vom Pi
    Alarm --> Shutdown : Alarm quittiert & Pi gibt frei
    Alarm --> AlarmTrigger : Alarmkontakt geöffnet
    AlarmTrigger --> Shutdown : Meldung an Pi gesendet
    Shutdown --> [*] : Power-Off Pi

📋 Zustandstabelle

Zustand	Beschreibung	Übergänge
Init	Wird beim Start des ATtiny gesetzt	Übergang über Taster oder gespeicherte Info
Periodic	Startet Pi nach Timer-Intervall, fährt nach getaner Arbeit wieder runter	→ `Shutdown` nach Timer oder Pi-Freigabe
Permanent	Pi bleibt dauerhaft an, manuelle Steuerung möglich	→ `Shutdown` durch expliziten Befehl vom Pi
Alarm	Alarmaktiv: ATtiny überwacht Sensoren	→ `AlarmTrigger` bei Öffnung
AlarmTrigger	Alarm ausgelöst, Pi wird hochgefahren	→ `Shutdown` durch Pi nach Quittierung
Shutdown	Pi wird heruntergefahren, Strom wird getrennt	→ [*]

🔐 Sicherheit & Sabotageschutz

Kein Kippschalter deaktiviert das System – nur Taster mit Logik
Alarm wird nicht vom Pi allein steuerbar deaktiviert
ATtiny „besitzt“ die Kontrolle über Power & Modus
Zustand kann im EEPROM gespeichert werden, um Neustarts zu überleben

🔧 ISP-Anschlussbelegung (für Programmierung des ATtiny4313)

Pin	Funktion
RESET	Reset
MOSI	Daten in
MISO	Daten out
SCK	Takt
VCC	5 V
GND	Masse

Programmierbar z. B. über USBasp oder Arduino as ISP.

📶 UART-Protokoll (minimal)

Pi → ATtiny:

STATUS=OK → Lebenszeichen
SHUTDOWN → Fahr herunter
MODE? → Fragt den aktuellen Modus ab

ATtiny → Pi:

MODE=PERIODIC|PERMANENT|ALARM
ALARM=TRIGGERED
SHUTDOWN → Power-Off in x Sekunden

📦 Optionen für die Umsetzung

Serielle Kommunikation über /dev/serial0
ATtiny Code via Arduino IDE oder avr-gcc
Raspberry Pi Service überwacht UART / sendet STATUS regelmäßig
Fehlermeldung & Shutdown bei Inaktivität oder Alarmereignis

Wenn du möchtest, kann ich dir im nächsten Schritt liefern:

Einen vollständigen KiCad-Schaltplan
Den Arduino-Code für den ATtiny4313
Ein Beispiel für das Python-Monitoring am Pi
EEPROM-gestützte Modusverwaltung

Sag mir einfach, womit du weitermachen willst.