# Poweroff Protection

基于 STM32 + Linux 的安全断电保护系统。当主电源断开时，STM32 通知 Linux 主机执行关机，等待关机完成后再切断继电器电源，避免数据损坏。

目前5块板子，仅id:0的板子可以正常使用USB与RS232口进行通信，其余板子由于硬件问题目前仅支持USB进行通信。
## 系统架构

```
主 12V 电源 ──┬──> [Main12V_In]  STM32F103C8  [Relay_out] ──> 继电器 ──> Linux 主机电源
              │                      │
              │                  UART / USB CDC
              │                      │
              └──────────────── Linux 主机 (poweroff_linux)
```

## 通信协议

| 方向 | 指令 | 说明 |
|------|------|------|
| Linux → STM32 | `start` | 启动监控循环 |
| STM32 → Linux | `Alive` | 心跳请求 |
| Linux → STM32 | `blive` | 心跳应答 |
| STM32 → Linux | `SHUTDOWN` | 通知主机立即关机 |
| Linux → STM32 | `ok` | 关机完成确认 |

## 工作流程

1. Linux 端连接串口，发送 `start`
2. STM32 进入监控循环，持续发送 `Alive` 并等待 `blive` 应答（5 秒超时）
3. 当检测到主 12V 电源断开（连续 10 次读取为高）或心跳超时，STM32 发送 `SHUTDOWN`
4. 等待 Linux 回复 `ok`（最长 60 秒）
5. 收到 `ok` 后延迟 10 秒，拉高继电器引脚切断主机电源

## 目录结构

```
poweroff/
├── poweroff_stm32/        # STM32 固件 (Keil MDK 工程)
│   ├── Core/              # 用户代码 (main.c, gpio.c, usart.c)
│   ├── Drivers/           # HAL 驱动 + CMSIS
│   ├── Middlewares/        # USB CDC 中间件
│   ├── USB_DEVICE/        # USB 设备配置
│   └── MDK-ARM/           # Keil 工程文件
│
└── poweroff_linux/        # Linux 端 Go 程序
    ├── shutdown.go        # 主程序
    ├── shutdown           # 预编译二进制
    ├── config.json        # 配置文件
    ├── install.sh         # 安装脚本
    ├── uninstall.sh       # 卸载脚本
    ├── change_port.sh     # 更换串口脚本
    ├── send_signal.sh     # 关机信号钩子
    ├── ttyshutdown.service
    ├── go.mod
    └── go.sum
```

## 硬件引脚 (STM32F103C8)

| 引脚 | 端口 | 功能 |
|------|------|------|
| SHUT | PB4 | 关机指示（低电平有效） |
| RUN | PB5 | 运行指示灯 |
| Relay_out | PB6 | 继电器控制（高电平切断电源） |
| Main12V_In | PB7 | 主 12V 电源检测 |
| USART1_TX | PA9 | 串口发送 |
| USART1_RX | PA10 | 串口接收 |
| USB | PA11/PA12 | USB CDC 通信 |

## 安装

### 硬件准备

- STM32F103C8 最小系统板（Blue Pill）
- 继电器模块（低电平触发），用于控制 Linux 主机电源
- USB 转 TTL 串口模块（如 CH340/CP2102）或 USB 数据线
- J-Link / ST-Link 下载器
- 12V 主电源

### 接线

```
STM32                外设
─────                ────
PB6  (Relay_out) ──> 继电器信号端
PB7  (Main12V_In)──> 主 12V 电源检测（需分压至 3.3V）
PB5  (RUN)        ──> LED 指示灯
PB4  (SHUT)       ──> 关机状态指示灯

PA9  (USART1_TX)  ──> 串口模块 RX
PA10 (USART1_RX)  ──> 串口模块 TX

USB (PA11/PA12)   ──> Linux 主机 USB 口（使用 USB CDC 时）
```

> **注意**：12V 电源检测引脚需通过电阻分压将电压降至 3.3V 以下，避免损坏 STM32。推荐使用 10k + 3.3k 电阻分压。

### STM32 固件编译与烧录

#### 前置要求

- [Keil MDK-ARM](https://www.keil.com/download/product/) v5.38+
- STM32F1xx DFP (Device Family Pack)，通过 Pack Installer 安装
- J-Link 驱动或 ST-Link 驱动

#### 编译

1. 打开 Keil，选择 `Project → Open Project`
2. 加载 `poweroff_stm32/MDK-ARM/poweroff_protection.uvprojx`
3. 点击 `Build (F7)` 编译

#### 烧录

1. 连接 J-Link / ST-Link 到 STM32 的 SWDIO、SWCLK、GND
2. 在 Keil 中选择 `Flash → Download (F8)` 烧录
3. 也可以使用 `poweroff_stm32/MDK-ARM/poweroff_protection/poweroff_protection.hex` 配合 ST-Link Utility 独立烧录

### Linux 端安装

#### 前置要求

- Linux 主机（需要 `shutdown` 命令权限）
- 串口设备已接入（USB 转串口模块或 USB CDC）
- `shutdown` 预编译二进制文件已放在 `poweroff_linux/` 目录下

#### 编译（可选）

如需从源码编译：

```bash
cd poweroff_linux
go build -o shutdown .
```

#### install.sh — 一键安装

安装脚本会交互式引导你完成配置，自动部署为 systemd 服务。

```bash
cd poweroff_linux
sudo bash install.sh
```

运行后脚本会：

1. **扫描串口** — 自动检测已接入的串口设备（ttyUSB / ttyACM / ttyS），以列表形式供你选择，也可手动输入路径
2. **配置参数** — 按提示设置波特率（默认 115200）和关机指令（默认 `SHUTDOWN`），回车保持默认
3. **确认安装** — 显示完整配置，确认后执行安装
4. **自动部署** — 将二进制和配置文件安装到 `/opt/ttyshutdown/`，生成 systemd 服务，安装关机钩子，启用并启动服务

安装完成后：

```bash
# 查看服务状态
systemctl status ttyshutdown

# 查看实时日志
journalctl -u ttyshutdown -f
```

#### uninstall.sh — 卸载

```bash
cd poweroff_linux
sudo bash uninstall.sh
```

卸载脚本会依次执行：

1. 停止并禁用 `ttyshutdown` 服务
2. 删除 systemd 服务文件 `/etc/systemd/system/ttyshutdown.service`
3. 删除关机钩子 `/usr/lib/systemd/system-shutdown/send_signal.sh`
4. 删除安装目录 `/opt/ttyshutdown/`

执行前会要求确认（输入 `y`）。

#### change_port.sh — 更换串口

当串口设备变化（如更换 USB 口、换用不同串口模块）时使用：

```bash
cd poweroff_linux
sudo bash change_port.sh
```

运行后脚本会：

1. **显示当前配置** — 读取 `/opt/ttyshutdown/config.json`，展示当前串口、波特率、关机指令
2. **扫描新串口** — 列出可用设备，当前使用的串口会标记 `<-- 当前`
3. **修改参数** — 选择新串口后，可一并修改波特率和关机指令（回车保持原值）
4. **确认更改** — 显示变更对比（如 `串口设备: /dev/ttyUSB0 -> /dev/ttyACM0`）
5. **生效** — 自动更新 `config.json` 和关机钩子 `send_signal.sh`，并重启服务

#### 常用命令

```bash
# 查看服务状态
systemctl status ttyshutdown

# 查看实时日志
journalctl -u ttyshutdown -f

# 手动重启服务
sudo systemctl restart ttyshutdown

# 手动停止服务
sudo systemctl stop ttyshutdown
```

## 通信说明

STM32 支持 UART 和 USB CDC 双通道，收到 `start` 指令时自动切换到对应通道：

- 通过串口模块发送 `start` → 使用 UART 通道
- 通过 USB CDC 发送 `start` → 使用 USB CDC 通道

程序会自动重连串口，每秒发送 `blive` 心跳，收到 `SHUTDOWN` 指令后执行 `shutdown -h now`。