Sci-Pi Crate: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

„Sci-Pi Crate” este o carcasă pentru Raspberry Pi 4, care are și opțiuni de montare pentru hard disk-uri de 3,5 inch și un ventilator de 120 mm.

Există două configurații pentru Sci-Pi Crate:

• Configurarea „A” acceptă un Raspberry Pi și două unități de hard disk 3.5.
• Configurația „B” acceptă trei discuri Pi și trei discuri de 3,5 în hard disk.

Obiectivele mele cu acest design au fost să creez o carcasă pe care să o pot folosi pentru un NAS bazat pe Raspberry Pi (stocare atașată la rețea) care părea interesant. A evoluat de la aceasta la sprijinirea mai multor Pi-uri pentru a fi utilizate ca cluster.

Ceea ce faceți cu Pi's depinde de dvs., dar cred că utilizarea naturală a acestui caz este fie pentru un NAS, fie pentru un cluster docker / k8s.

Pasul 1: Instrumente și materiale

Instrumente:

• imprimantă 3d
• ciocan de lipit
• chei hex
• freze de sârmă

Instrumente opționale:

• Dupont Crimps
• cheie de pumn

Materiale:

• Piese imprimate 3D
• zmeură Pi 4 (1-3)
• Hard disk de 3,5 inch (1-3)
• Surub M4 (8) [40-45mm]
• Piuliță M4 (8)
• # 6-32 echipaj UNC (4-12) [4-6mm]
• Surub M3 (4-12) [4-7mm]
• Convertor 5V / 3A cc / cc
• Alimentare Sata la USB3 cu 12V
• Ventilator de 120 mm
• Conector de alimentare DC FC681493
• Șurub M2 (2) [4-7mm]
• Jack Cat-6 Keystone

• Cablu Cat 5e / 6

Materiale opționale:

• Conectori Dupont
• Șurub M3 opțional (4-12) [10-15]
• Piuliță M3 opțional (8)
• rezistoare pentru ventilator

Pasul 2: Procesul de proiectare

Am folosit Fusion 360 pentru acest design. Nu sunt un profesionist, dar mă îmbunătățesc și sunt mulțumit de modul în care a rezultat acest design.

Metoda mea pentru acest proiect a fost de a descărca modele cu cât mai multe componente posibil din grabcad. Îmi place să fac asta, astfel încât să văd cum vor arăta lucrurile și se vor potrivi. Consider că grabcad.com este o resursă excelentă și pot găsi deseori modele pe care le pot folosi pentru a-mi accelera proiectele și să mă concentrez pe partea pe care o creez și să nu-mi fac griji dacă iau 100 de măsurători detaliate sau citesc documente tehnice pentru a vă asigura piesele se vor potrivi odată tipărite.

Odată ce am avut toate componentele standard, am putut începe cu proiectarea mea. Am importat toate articolele de care aveam nevoie în carcasă și le-am mutat încercând diferite machete. De fiecare dată când obțineam un teanc de componente care îmi plăceau, aș desena o cutie în jurul lor și aș considera că volumul și forma mea interne. Apoi m-aș gândi la modul în care aș putea gestiona firele și la ce designuri exterioare s-ar potrivi acelei forme interne și arăta interesant. După ce am parcurs câteva dintre aceste cicluri, am ajuns la concluzia că voi ajunge cu un dreptunghi. Așa că acum am început să mă gândesc și să caut artă din filme, jocuri, orice mi-aș putea gândi care ar putea fi o inspirație.

În cele din urmă, am găsit lucrarea lui LoneWolf3D pe artstation.com. Am crezut că designul lor va fi perfect pentru proiectul meu. A fost un design interesant care avea caracteristici pe care mă simțeam sigur că aș putea să le imit. De asemenea, m-am gândit că detaliile circulare de pe capete vor funcționa bine pentru mine ca să le folosesc ca intrare și evacuare pentru ventilatorul meu.

De fiecare dată când fac un design pentru imprimarea 3D, mă gândesc la orientarea piesei și la modul în care pot împărți obiecte pentru a îmbunătăți performanța de imprimare. Performanțele de imprimare pentru mine sunt lucruri precum orientarea stratului pentru rezistență sau detalii, reducerea suprapunerilor și punților și evitarea tipăririlor monolitice care ar putea provoca regresuri majore în cazul în care tipărirea eșuează. În plus față de aceste obiective, am vrut să încerc și să reduc utilizarea totală a plasticului. Aceasta are două avantaje principale, costuri reduse și timp redus de imprimare.

Pasul 3: Tipărire

Tipărirea a fost directă. Deoarece mi-am luat timp suplimentar în CAD pentru a planifica imprimarea, nu a trebuit să-mi fac griji cu privire la lucruri precum suportul pentru majoritatea tipăriturilor. Există o parte (partea de jos B) în care am decis că folosirea suportului a fost o alegere mai bună decât încercarea de a împărți sau de a schimba designul piesei pentru a evita suportul.

Am folosit Cura pentru tranșare, dar ar trebui să puteți folosi orice felietor preferați, deoarece nu ar trebui să avem nevoie de funcții avansate, cum ar fi suportul manual.

Puteți vizualiza și descărca STL-urile de pe pagina mea Thingiverse

Pasul 4: Asamblare

Cred că imaginile sunt mai ușor de înțeles decât descrierile, așa că puteți vizualiza modelele la aceste linkuri Asamblare completă configurație A, asamblare configurație B. Modelele pot fi rotite, explodate și vizualizate pentru a vă permite să vedeți cum sunt destinate pieselor să meargă împreună.

Cea mai grea parte a ansamblului pentru mine a fost construirea tabloului de distribuție a energiei electrice. Acest pas ar putea fi omis prin cumpărarea unui pico-PSU, dar aveam deja niște convertoare și conectori buck, așa că am decis să-mi construiesc propria placă. Nu includ schema mea pentru că nu am făcut una? dar voi descrie obiectivul de proiectare, astfel încât să puteți înțelege ce este necesar.

Avem nevoie de 5v și 12v. puterea vine în carcasă ca 12v, deci este ușor, dar trebuie să convertim o parte din aceasta în 5v pentru RPi. Am folosit câteva convertoare MP1584EN DC-DC pentru că asta am avut. De asemenea, am decis că nu vreau ca ventilatorul să ruleze la 100%, așa că am conectat câteva rezistențe. Dacă alegeți să adăugați rezistențe la circuitul ventilatorului, asigurați-vă că țineți evidența numărului de wați de care vor avea nevoie pentru a disipa și a valorii rezistențelor. Pentru a calcula puterea necesară pentru rezistențe, utilizați legea lui Ohm (V = I × R) și regula puterii (P = I × V).

Pasul 5: Concluzie

Acest caz este doar începutul unui proiect Raspberry Pi. Oferă izolare pentru 1-3 Pi-uri și 1-3 hard disk-uri full-size. Mi-a plăcut să proiectez acest caz și dacă îl folosiți într-un proiect, mi-ar plăcea să aud despre ceea ce ați făcut.