Un computer desktop Raspberry Pi PC-PSU cu hard disk, ventilator, PSU și comutator On-Off: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Septembrie 2020: A fost construit un al doilea Raspberry Pi adăpostit într-o carcasă de alimentare reutilizată pentru computer. Acesta folosește un ventilator pe partea de sus - iar dispunerea componentelor din carcasa PC-PSU este diferită. Un driver modificat (pentru 64x48 pixeli), Adafruit SSD1306 sau Luma Oled pentru Python va fi folosit pentru a afișa informațiile despre melodie sau video pe un mic ecran OLED montat în partea din față a carcasei. Mai multe detalii la acest Github.

Pălăria audio i2s este Wolfson WM8960 așa cum am discutat în două dintre depozitele mele Github. Afișajul SSD1306 folosește i2c pentru comunicare și, prin urmare, este suficient un cablu panglică cu patru fire pentru a-l conecta la conectorul Raspberry Pi GPIO (pinii SCL, SDA, 3V3 și GND).

Un driver python modificat pentru SSD1306 în versiunea sa de 64x48 pixeli este utilizat după adaptarea unei biblioteci Adafruit pe baza comentariilor de la comentariile driverului Mike Causer și Luma Oled.

Totul: O a doua linie persistentă a afișajului va fi utilizată pentru a afișa tensiunea de alimentare Raspberry Pi 5 volți utilizând fie un ATtiny85 ca ADC - comunicând prin i2c cu Raspberry Pi, fie un MCP3002 dual channel SPI ADC pe 10 biți. Temperatura procesorului Raspberry Pi și RPM-ul ventilatorului carcasei vor fi afișate permanent pe a treia linie a afișajului. Ambele linii vor fi activate timp de 1 secundă din 5 pentru a preveni arderea OLED.

Anterior 2018 și 2019: m-am săturat să conectez toate perifericele la Raspberry Pi 3 sau 4 de fiecare dată când am vrut să-l folosesc. Am decis că vreau un computer Raspberry Pi conectat permanent la o sursă de alimentare, hard disk sau SSD pentru sistemul de fișiere rădăcină și date, un ventilator mare care se poate roti încet și liniștit și un monitor și difuzoare.

În plus, nu este o idee bună să rulați un Pi pentru o perioadă îndelungată de pe un card SD - acestea au un ciclu de scriere limitat (de aproximativ 10 000 de ori?) Și, prin urmare, am decis să investighez alte două modalități de a porni Pi.

Fotografiile arată carcasa Pi completată conectată la un monitor mic, difuzoare stereo și un trackpad fără fir cu tastatură combinată, și Hayley Westenra cântând Scarborough Fair folosind Rasbian și accelerația hardware a omxplayerului.

Mai recent, am achiziționat un Raspberry Pi 4 4GB și am înlocuit Raspberry Pi 3 cu acesta în aceeași incintă. Pentru mai multe detalii, consultați secțiunea 6.

Pasul 1: Lista pieselor

Raspberry Pi 3

Modul alimentator AC-DC 12v 3A

Modul alimentator DC-DC Intrare 5 la 35v Ieșire 5v 3A

Modul alimentator DC-DC Intrare 5 până la 35v Ieșire 1A și tensiune variabilă (setată la aproximativ 7v pentru o viteză a ventilatorului de 900 rpm)

Un comutator de blocare cu buton AC 250v

Trei prize femele USB

Trei mufe USB masculine

O priză USB Mini tată

Voltmetru cu 3 cifre albastru

Vechiul caz PSU

Unitate de hard disk de dimensiune adecvată (2,5 )

Placă de circuit de pe HDD extern de 2,5"

Ventilator computer de 12 volți

Sârmă de conectare etc.

Pasul 2: Construcții și conexiuni

O carcasă PSU veche pentru computer părea a fi o dimensiune convenabilă pentru a găzdui Pi-ul, sursa de alimentare a acestuia și un hard disk USB extern. Nu era suficient spațiu în carcasa PSU pentru a monta HDD-ul extern cu carcasa acestuia - prin urmare l-am deschis și am păstrat doar placa de circuit mică atașată la HDD. Am adăugat, de asemenea, un întrerupător de alimentare plus prize USB pe partea din față și din spate și avea spațiu pentru un ventilator mare pentru a menține totul la rece și am prevăzut ca o pălărie DAC să fie montată dacă achiziționez una. Am folosit o sursă de alimentare 12V 3A AC-DC ca alimentator principal și am adăugat două ventilatoare mai mici de 5v și 7v pentru ventilator, alimentatoare DC-DC.

Fotografia 1 prezintă toate componentele atunci când este asamblată parțial în carcasa alimentatorului. Am realizat patru cabluri USB scurte pentru a conecta cele patru porturi USB Raspberry Pi la hard disk și conectorii USB din panoul frontal și din spate.

Fotografiile 2 și 4 arată carcasa Pi completată conectată la un monitor mic, difuzoare stereo și o tastatură combinată fără fir pentru tastatură.

Fotografiile 5-10 arată carcasa completată din diferite unghiuri.

Dacă te uiți la fotografia 10 cu atenție, poți vedea că am conectat două fire (maro și alb) direct la pinii GPIO cu zmeură Pi. În acest caz, Pi 3 este alimentat direct prin pinii GPIO 2 sau 4 sunt + 5v, pinul 6 (și alții) pentru împământare - dar rețineți că trebuie să verificați de trei ori dacă furnizați nu mai mult de 5,2 volți acelor pini deoarece, făcând acest lucru, ocoliți protecția poli-siguranței. Am folosit Pinii 2 pentru + 5v și pinul de lângă el pentru Ground. În timp ce furnizez Pi prin două surse de alimentare reglementate - mai întâi 12v și apoi 5,1v, am fost mulțumit de conexiunea de alimentare directă.

Am fost îngrijorat că carcasa metalică ar bloca capacitatea Raspberry Pi 3 de a se conecta la routerul meu Wi-Fi - în final am făcut două găuri de 2 cm pe panoul lateral de lângă placa Pi, rezultând că numărul de bare de pe indicatorul Wi-Fi de pe Raspbian a rămas același, indiferent dacă cazul a fost închis sau deschis.

Detalii conexiune:

Conectați alimentarea CA la modulul AC-DC 12v 3A prin intermediul comutatorului de alimentare. Conectați ieșirea de 12v a acestui modul la modulul DC-DC 5v 3A care va alimenta Raspberry Pi (dacă este setat mai întâi la aproximativ 5,1 volți - măsurați-l) și la modulul DC-DC mai mic reglabil care va alimenta ventilatorul. Conectați ieșirea de 5v a modulului DC-DC de 5v la pinii GPIO Rapsberry Pi 4 (+ 5v) și pinul 6 (masă). Conectați ieșirea modulului DC-DC mai mic la ventilatorul de 12v și reglați ieșirea acestuia astfel încât ventilatorul să se întoarcă în tăcere. Conectați pământul modulului DC-DC 5v 3A la carcasa alimentatorului PC. Conectați pământul și 5v ale modulului 5V DC-DC la afișajul voltmetrului de 3 cifre de pe panoul frontal.

Conectați două dintre porturile USB Raspberry PI la prizele USB din spate folosind cele două prize USB tată, cabluri cu 4 nuclee și cele două prize USB Female montate pe spate. Conectați unul dintre porturile USB Raspberry PI la mufa USB din față utilizând o mufă USB tată, cablare cu 4 nuclee și o mufă USB Femelă montată pe partea din față.

Conectați hard diskul la unul dintre porturile USB Raspberry PI printr-un port USB plus tată și un alt conector mini USB tată.

Pasul 3: Configurare pornire hard disk

Nu este o idee bună să rulați un Pi pentru o perioadă lungă de timp de pe un card SD - acestea au un ciclu de scriere limitat (de aproximativ 10 000 de ori?) Și, prin urmare, am decis să investighez alte două modalități de a porni Pi:

(1) Punerea partiției de boot și root plus utilizator pe un hard disk

(2) Lăsarea partiției mici de boot de 50 MB Dos pe cardul SD (este doar în citire în timpul bootării) și mutarea sistemului de fișiere rădăcină și a datelor utilizatorului pe un hard disk.

A fost foarte ușor să obțin Pi pentru a porni de pe hard disk - am copiat cel mai nou Raspian Stretch pe un card SD folosind utilitarul Win32DiskImager. De asemenea, am folosit-o a doua oară pentru a copia aceeași imagine pe o unitate de notebook Toshiba 2.5 de 1 GB, apoi am setat siguranța de boot a lui Pi așa cum este descris în linkul dat la final (adăugați linia program_usb_boot_mode = 1 la / boot / config.txt și repornirea Pi), au eliminat cardul SD, iar Pi a pornit apoi de pe hard disk și a procedat la redimensionarea partițiilor sale.

Pentru a activa modul de pornire USB, faceți următoarele:

echo program_usb_boot_mode = 1 | sudo tee -a /boot/config.txt

Aceasta adaugă program_usb_boot_mode = 1 la sfârșitul /boot/config.txt. Reporniți Raspberry Pi. Verificați dacă OTP a fost programat cu:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Asigurați-vă că este afișată ieșirea 17: 0x3020000a ceea ce înseamnă că siguranța OTP a fost programată cu succes.

De asemenea, puteți adăuga linia program_usb_boot_mode din config.txt editorul nano folosind comanda sudo nano /boot/config.txt.

Cu toate acestea, a existat o problemă în timpul opririi, făcând acest lucru, deoarece a trebuit să furnizez energie suplimentară pe hard disk printr-un al doilea conector USB, discul a continuat să funcționeze după oprirea Pi și, prin urmare, a trebuit să opresc hard diskul disc prin oprirea prin întrerupătorul de alimentare de pe panoul frontal. Ceea ce am vrut este ca Pi să „parcheze” hard disk-ul în timpul opririi. Dacă am eliminat conexiunea de alimentare suplimentară, Pi a refuzat să pornească de pe hard disk.

Există două fișiere de configurare text (config.txt și cmdline.txt), în folderul de boot de pe partiția de boot Dos pe care o puteți edita în încercarea de a furniza fie energie suplimentară pe hard disk în timpul bootului, fie să așteptați mai mult pentru disc pentru a începe să se rotească.

Adăugați: rootdelay = 5 și program_usb_timeout = 1 și max_usb_current = 1 la lista lungă din fișierul /boot/config.txt. (Opțiunea rootdelay poate fi depreciată).

Adăugați: boot_delay = 32 și din nou rootdelay = 5 la linia din /boot/cmdline.txt ar trebui să facă nucleul să aștepte dispozitivul rădăcină înainte de a continua secvența de boot. (Adăugarea rootwait în loc de rootdelay va însemna că va aștepta la nesfârșit.)

După ce am încercat toate diversele combinații de partiții de card SD și hard disk, m-am hotărât să păstrez partiția de boot mică pe cardul SD și să mut fișierele rădăcină și utilizator pe hard disk. Procedura pentru a face acest lucru este destul de lungă și este descrisă în linkul de la sfârșit.

Fotografia 11 este o screendump a rezultatului df -h pe Pi-ul meu și arată că / dev / sda1 este sistemul de fișiere rădăcină, / dev / sda2 are datele mele de utilizator, iar partiția de boot a rămas pe cardul SD.

Vă sugerez să încercați mai întâi să porniți totul de pe hard disk, deoarece acest lucru implică doar realizarea a două imagini - una pe cardul SD, una pe hard disk și apoi setarea siguranței opțiunii de pornire a lui Pi. Rețineți că Pi va fi capabil să pornească de pe un card SD dacă siguranța a fost setată - singura diferență este că acum încearcă mai întâi să pornească de pe unitatea de disc USB. Dacă nu puteți porni la început de pe HDD, apoi porniți de pe cardul SD și atașați și montați HDD-ul, apoi editați cele două fișiere de configurare așa cum este descris anterior pe partiția de boot HDD și încercați să porniți din nou.

Pasul 4: Sursă

Cum să porniți Raspberry Pi 3 de pe un hard disk USB

De ce nu este bine doar să opriți un HDD

Setări de întârziere la pornire

Mutați-vă sistemul Raspberry Pi pe USB în 10 pași

Mutați sistemul de fișiere pe o unitate USB

Porniți Raspberry Pi de pe USB

Pasul 5: Păstrați partiția de boot Dos pe cardul SD și mutați fișierele rădăcină și utilizator pe un hard disk

Cu noua configurare June Rasbian Stretch la prima rutină de pornire, acesta provoacă un mesaj blocat pe unitatea root după ce rootfs a fost copiat pe hdd / dev / sda1

Pentru a preveni acest lucru, faceți următoarele:

1. Faceți card SD cu imaginea Stretch 29 iunie 2018 și porniți Pi - spuneți ANULARE când apare noua procedură de configurare. Acum puteți personaliza desktop și splashpage și puteți adăuga conexiune wifi, adăugați contor de temperatură, editor de fișiere text în bara de activități etc. Nu atașați încă unitatea HDD.

2. Schimbați config.txt sudo nano /boot/config.txt (apăsați Ctr-O pentru a salva și Ctr-X pentru a ieși) adăugând în partea de jos: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

Dacă se utilizează un DAC, de asemenea: Scoateți driverul pentru sunetul de la bord: Eliminați linia dtparam = audio = on din /boot/config.txt dacă există (poate adăuga doar # în față) De asemenea, în /boot/config.txt și adăugați următoarea linie: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. Opriți, conectați HDD-ul și porniți - cel mai bine este să faceți o partiție NTFS de 100 GB în față și să lăsați restul nealocat folosind un PC Windows.

4. Faceți o partiție ext4 de 100 GB și copiați rootfs pe ea și schimbați fstab pe HDD și cmdline.txt pe partiția de boot sdcard: sudo apt-get update && sudo apt-get install rsync gdisk sudo apt-get install ntfs- 3g sudo apt-get install exfat-fuse exfat-utils sudo gdisk / dev / sda

Introduceți n pentru a crea o nouă partiție și selectați numărul 1. Selectați sectorul inițial apăsând Return, apoi selectați + 100G pentru dimensiune. Acum selectați sistemul de fișiere implicit („sistemul de fișiere Linux”) apăsând din nou pe Enter.

Comandă (? Pentru ajutor): n Număr partiție (1-128, implicit 1): 1 Primul sector (34-61489118, implicit = 64) sau {+ -} dimensiune {KMGTP}: Ultimul sector (64-61489118, implicit = 61489118) sau dimensiunea {+ -} {KMGTP}: + 100G Tipul curent este „Sistem de fișiere Linux” Cod hexagonal sau GUID (L pentru a afișa codurile, Enter = 8300): Tipul de partiție a fost schimbat în „Sistem de fișiere Linux”.

Apăsați w pentru scriere pentru ao face permanentă. sudo mke2fs -t ext4 -L rootfs / dev / sda1 sudo mount / dev / sda1 / mnt df -h sudo rsync -axv / / mnt sudo cp /boot/cmdline.txt /boot/cmdline.sd sudo nano / boot / cmdline.txt Schimbați rădăcina = **** la rădăcină = / dev / sda1

sudo nano / mnt / etc / fstab Change / dev / mmcblk0p2 / ext4 implicit, noatime 0 1 la / dev / sda1 / ext4 implicit, noatime 0 1 sudo reboot

5. Apoi, după repornire, verificați din nou cu df -h dacă / dev / sda1 este acum listat ca rădăcină / Puteți face apoi configurarea inițială Raspberry Pi care a fost omisă la început folosind Instrumentul de configurare Raspberry Pi din meniul Setări: Schimbați Parolă, setați Locale, țară WiFi, tastatură, fus orar - va trebui să reporniți

6. Apoi după repornire verificați din nou cu df -h Puteți face actualizări: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

Dacă aveți probleme cu pcakages lipsă, încercați să rulați din nou primele 2 comenzi și, de asemenea, încercați sudo apt-get update --fix-missing sau sudo apt-get dist-upgrade --fix-missing

Reporniți - poate fi necesar să personalizați din nou desktopul. Instalați software suplimentar (folosesc mc, smartctl și îndrăzneț), folosind managerul de software. Personalizați pagina de pornire a browserului și căutați.

7. Opriți și conectați HDD-ul la un computer Windows. Faceți o partiție NTFS în al doilea spațiu nealocat și copiați muzică, videoclipuri etc. în acea partiție NTFS

8. Conectați HDD-ul la Raspberry Pi și porniți-l. Apoi faceți: sudo mkdir / mnt / data sudo chown pi: pi / mnt / data sudo nano / mnt / etc / fstab Add: / dev / sda2 / mnt / data ntfs-3g rw, implicit 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi / mnt / data df -h Verifică dacă sda2 se afișează corect.

9. Dacă un DAC folosit creează un nou asound.conf în etc / (nano /etc/alsa.conf cu următoarele linii:

pcm.! implicit {tip hw card 0}

ctl.! implicit {tip hw card 0}

10. Reporniți, apoi adăugați sunet analogic și DSP la configurarea sunetului în setarea Raspberry Pi Asigurați-vă că volumul principal faceți clic pe difuzorul din panou nu este 100% Deschideți o consolă în folderul sda2 cu videoclipul, apoi:

Dacă DAC Play cu omxplayer: omxplayer -o alsa "File Name.mp4" Pe Pi normal cu sunet BCM, deschideți terminalul în folderul Muzică și numele omxplayer.mp4

Pasul 6: Raspberry Pi 4 4GB

Am cumpărat un Raspberry Pi 4 4GB și am înlocuit Raspberry Pi 3 cu acesta în aceeași incintă. Temperatura rămâne între 40 și 50 de grade Celsius chiar și în condiții de încărcare intensă a procesorului. Am achiziționat, de asemenea, două convertoare USB 3 HDD / SSD la SATA diferite și am înlocuit versiunea USB 2 cu cea pentru testare.

În primul rând, am testat Raspberry Pi 4 cu o placă de circuite Orico USB 3 și funcționează bine - pentru a îndepărta placa de circuite decuplați placa de aluminiu din partea de sus și apoi puteți scoate placa de circuit după deșurubarea a două șuruburi mici. Un cablu de conectare lung de 10 cm este conectat o dată sub discul din interiorul carcasei alimentatorului, care îl ține la distanță. Pentru mai multe detalii, vă rugăm să consultați:

www.orico.co.za/product/orico-usb3-0-2-5-enclosure-blue/

În al doilea rând, am testat un convertor USB3 la SATA deschis de 5 cm lungime (vă rugăm să vedeți imaginea), care a funcționat bine, dar cablul mai scurt era prea rigid pentru a-l forța până la capăt în carcasa alimentatorului.

Folosirea unei interfețe USB 3 a dus la timpi de răspuns și de pornire mai rapizi (cum ar fi atunci când ați deschis browserul Chromium sau LibreOffice Writer, dar nu a fost copleșitor de rapid. În plus, Raspberry Pi 3 și 4 furnizează maximum 1.2A răspândit în toate cele 4 Porturile USB 2 și USB 3, care sunt mai mici decât standardul USB 3. Prin urmare, voi elimina conexiunea de alimentare de pe interfața USB din față și o voi conecta la un al doilea modul de alimentare cu energie variabilă 5v identic. Acest lucru îmi va permite să rulez un alt HDD de la interfața USB frontală.