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# Poweroff Protection
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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。
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## 系统架构
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主 12V 电源 ──┬──> [Main12V_In] STM32F103C8 [Relay_out] ──> 继电器 ──> Linux 主机电源
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│ │
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│ UART / USB CDC
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│ │
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└──────────────── Linux 主机 (poweroff_linux)
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## 通信协议
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| 方向 | 指令 | 说明 |
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|------|------|------|
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| Linux → STM32 | `start` | 启动监控循环 |
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| STM32 → Linux | `Alive` | 心跳请求 |
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| Linux → STM32 | `blive` | 心跳应答 |
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| STM32 → Linux | `SHUTDOWN` | 通知主机立即关机 |
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| Linux → STM32 | `ok` | 关机完成确认 |
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## 工作流程
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1. Linux 端连接串口，发送 `start`
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2. STM32 进入监控循环，持续发送 `Alive` 并等待 `blive` 应答（5 秒超时）
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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`
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4. 等待 Linux 回复 `ok`（最长 60 秒）
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5. 收到 `ok` 后延迟 10 秒，拉高继电器引脚切断主机电源
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## 目录结构
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poweroff/
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├── poweroff_stm32/ # STM32 固件 (Keil MDK 工程)
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│ ├── Core/ # 用户代码 (main.c, gpio.c, usart.c)
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│ ├── Drivers/ # HAL 驱动 + CMSIS
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│ ├── Middlewares/ # USB CDC 中间件
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│ ├── USB_DEVICE/ # USB 设备配置
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│ └── MDK-ARM/ # Keil 工程文件
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└── poweroff_linux/ # Linux 端 Go 程序
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├── shutdown.go # 主程序
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├── shutdown # 预编译二进制
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├── config.json # 配置文件
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├── install.sh # 安装脚本
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├── uninstall.sh # 卸载脚本
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├── change_port.sh # 更换串口脚本
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├── send_signal.sh # 关机信号钩子
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├── ttyshutdown.service
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├── go.mod
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└── go.sum
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## 硬件引脚 (STM32F103C8)
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| 引脚 | 端口 | 功能 |
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|------|------|------|
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| SHUT | PB4 | 关机指示（低电平有效） |
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| RUN | PB5 | 运行指示灯 |
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| Relay_out | PB6 | 继电器控制（高电平切断电源） |
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| Main12V_In | PB7 | 主 12V 电源检测 |
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| USART1_TX | PA9 | 串口发送 |
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| USART1_RX | PA10 | 串口接收 |
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| USB | PA11/PA12 | USB CDC 通信 |
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## 安装
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### 硬件准备
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- STM32F103C8 最小系统板（Blue Pill）
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- 继电器模块（低电平触发），用于控制 Linux 主机电源
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- USB 转 TTL 串口模块（如 CH340/CP2102）或 USB 数据线
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- J-Link / ST-Link 下载器
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- 12V 主电源
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### 接线
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STM32 外设
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───── ────
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PB6 (Relay_out) ──> 继电器信号端
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PB7 (Main12V_In)──> 主 12V 电源检测（需分压至 3.3V）
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PB5 (RUN) ──> LED 指示灯
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PB4 (SHUT) ──> 关机状态指示灯
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PA9 (USART1_TX) ──> 串口模块 RX
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PA10 (USART1_RX) ──> 串口模块 TX
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USB (PA11/PA12) ──> Linux 主机 USB 口（使用 USB CDC 时）
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```
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> **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。
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### STM32 固件编译与烧录
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#### 前置要求
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- [Keil MDK-ARM](https://www.keil.com/download/product/) v5.38+
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- STM32F1xx DFP (Device Family Pack)，通过 Pack Installer 安装
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- J-Link 驱动或 ST-Link 驱动
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#### 编译
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1. 打开 Keil，选择 `Project → Open Project`
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2. 加载 `poweroff_stm32/MDK-ARM/poweroff_protection.uvprojx`
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3. 点击 `Build (F7)` 编译
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#### 烧录
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1. 连接 J-Link / ST-Link 到 STM32 的 SWDIO、SWCLK、GND
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2. 在 Keil 中选择 `Flash → Download (F8)` 烧录
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3. 也可以使用 `poweroff_stm32/MDK-ARM/poweroff_protection/poweroff_protection.hex` 配合 ST-Link Utility 独立烧录
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### Linux 端安装
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#### 前置要求
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- Linux 主机（需要 `shutdown` 命令权限）
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- 串口设备已接入（USB 转串口模块或 USB CDC）
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- `shutdown` 预编译二进制文件已放在 `poweroff_linux/` 目录下
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#### 编译（可选）
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如需从源码编译：
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```bash
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cd poweroff_linux
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go build -o shutdown .
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```
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#### install.sh — 一键安装
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安装脚本会交互式引导你完成配置，自动部署为 systemd 服务。
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```bash
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cd poweroff_linux
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sudo bash install.sh
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```
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运行后脚本会：
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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
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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
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3. **确认安装** — 显示完整配置，确认后执行安装
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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
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安装完成后：
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```bash
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# 查看服务状态
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systemctl status ttyshutdown
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# 查看实时日志
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journalctl -u ttyshutdown -f
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```
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#### uninstall.sh — 卸载
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```bash
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cd poweroff_linux
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sudo bash uninstall.sh
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```
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卸载脚本会依次执行：
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1. 停止并禁用 `ttyshutdown` 服务
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2. 删除 systemd 服务文件 `/etc/systemd/system/ttyshutdown.service`
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3. 删除关机钩子 `/usr/lib/systemd/system-shutdown/send_signal.sh`
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4. 删除安装目录 `/opt/ttyshutdown/`
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执行前会要求确认（输入 `y`）。
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#### change_port.sh — 更换串口
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当串口设备变化（如更换 USB 口、换用不同串口模块）时使用：
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```bash
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cd poweroff_linux
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sudo bash change_port.sh
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```
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运行后脚本会：
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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
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2. **扫描新串口** — 列出可用设备，当前使用的串口会标记 `<-- 当前`
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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）
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4. **确认更改** — 显示变更对比（如 `串口设备: /dev/ttyUSB0 -> /dev/ttyACM0`）
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5. **生效** — 自动更新 `config.json` 和关机钩子 `send_signal.sh`，并重启服务
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#### 常用命令
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```bash
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# 查看服务状态
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systemctl status ttyshutdown
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# 查看实时日志
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journalctl -u ttyshutdown -f
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# 手动重启服务
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sudo systemctl restart ttyshutdown
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# 手动停止服务
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sudo systemctl stop ttyshutdown
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```
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## 通信说明
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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：
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- 通过串口模块发送 `start` → 使用 UART 通道
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- 通过 USB CDC 发送 `start` → 使用 USB CDC 通道
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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`。
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