Raspberry Pi PC-PSU -pöytätietokone, jossa on kiintolevy, tuuletin, virtalähde ja virtakytkin: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Syyskuu 2020: Toinen Raspberry Pi oli rakennettu uudelleen suunniteltuun PC-virtalähdekoteloon. Tämä käyttää tuuletinta päällä - ja PC -PSU -kotelon sisällä olevien osien järjestys on erilainen. Muokattua (64 x 48 pikseliä), Adafruit SSD1306 -ohjainta tai Luma Oled for Pythonia käytetään näyttämään kappaleen tai videon tiedot pienessä OLED -näytössä, joka on asennettu kotelon etuosaan. Lisätietoja tästä Githubista.

I2s -äänihattu on Wolfson WM8960, kuten on käsitelty kahdessa Github -arkistossani. SSD1306-näyttö käyttää tiedonsiirtoon i2c: tä, ja siksi nelijohtiminen nauhakaapeli riittää liittämään sen Raspberry Pi GPIO -liitäntään (nastat SCL, SDA, 3V3 ja GND).

Muokattua python -ohjainta SSD1306: lle 64x48 pikselin versiossa käytetään Adafruit -kirjaston mukauttamisen jälkeen Mike Causerin ja Luma Oled -ohjaimen kommenttien perusteella.

Tehtävä: Näytön jatkuvaa toista riviä käytetään Raspberry Pi 5 voltin syöttöjännitteen näyttämiseen käyttämällä joko ATtiny85: tä ADC: nä - joka kommunikoi i2c: n kautta Raspberry Pi: n kanssa tai MCP3002 -kaksikanavaista 10 -bittistä SPI ADC: tä. Raspberry Pi -suorittimen lämpötila ja kotelon tuulettimen kierrosluku näkyvät pysyvästi näytön kolmannella rivillä. Molemmat linjat ovat päällä 1 sekunnin viidestä OLED-palovamman estämiseksi.

Aiemmin 2018 ja 2019: Olin kyllästynyt yhdistämään kaikki oheislaitteet Raspberry Pi 3 tai 4 -laitteeseeni aina, kun halusin käyttää sitä. Päätin, että haluan Raspberry Pi -tietokoneen, joka on pysyvästi kytketty virtalähteeseen, kiintolevylle tai SSD: lle juuritiedostojärjestelmää ja tietoja varten, suuren tuulettimen, joka voi pyöriä hitaasti ja hiljaa, sekä näytön ja kaiuttimet.

Lisäksi ei ole hyvä ajaa Pi: tä pitkään SD -kortilta - niillä on rajoitettu kirjoitussykli (noin 10 000 kertaa?), Ja siksi päätin tutkia kahta muuta tapaa käynnistää Pi.

Valokuvissa näkyy valmis Pi-kotelo, joka on liitetty pieneen näyttöön, stereokaiuttimiin ja langattomaan yhdistelmänäppäimistön ohjauslevyyn, ja Hayley Westenra laulaa Scarborough Fair -tapahtumaa rasbian ja omxplayerin videolaitteiston kiihdytyksellä.

Äskettäin ostin Raspberry Pi 4 4GB ja korvasin Raspberry Pi 3: n samalla kotelolla. Katso lisätietoja kohdasta 6.

Vaihe 1: Osaluettelo

Raspberry Pi 3

AC-DC PSU 12v 3A -moduuli

DC-DC-virtalähdemoduuli Tulo 5-35 V Lähtö 5v 3A

DC-DC-virtalähdemoduuli Tulo 5-35 V Lähtö 1A ja jännitesäätö (asetettu noin 7 V: n tuulettimen nopeudelle 900 rpm)

Yksi AC 250v painonappikytkin

Kolme USB -naarasliitintä

Kolme USB -urosliitintä

Yksi USB mini urosliitin

3 -numeroinen volttimittari sininen

Vanha PSU -kotelo

Sopivan kokoinen kiintolevy (2,5 )

Piirilevy ulkoisesta 2,5 kiintolevystä

12 voltin tietokoneen tuuletin

Liitäntäjohto jne.

Vaihe 2: Rakentaminen ja liitännät

Vanha tietokoneen virtalähteen kotelo näytti sopivan kokoiselta Pi: lle, sen virtalähteelle ja irrotetulle ulkoiselle USB -kiintolevylle. Virtalähteen kotelossa ei ollut tarpeeksi tilaa ulkoisen kiintolevyn asentamiseen kotelon kanssa - avasin siksi sen ja pidin vain pienen piirilevyn kiinnitettynä kiintolevyyn. Lisäsin myös virtakytkimen ja USB -liitännät eteen ja taakse, ja siinä oli tilaa suurelle tuulettimelle pitää kaikki viileänä, ja huolehdin siitä, että DAC -hattu asennetaan, jos hankin sellaisen. Käytin päävirtalähteenä 12v 3A AC-DC-virtalähdettä ja lisäsin tuulettimeen kaksi pienempää säädettävää 5v ja 7v DC-DC-virtalähdettä.

Kuva 1 näyttää kaikki osat, kun ne on osittain koottu PSU -koteloon. Tein neljä lyhyttä USB -kaapelia neljän Raspberry Pi USB -portin liittämiseksi kiintolevyyn sekä etu- ja takapaneelin USB -liittimet.

Valokuvat 2 ja 4 esittävät valmistuneen Pi -kotelon, joka on liitetty pieneen näyttöön, stereokaiuttimiin ja langattomaan yhdistelmänäppäimistön ohjauslevyyn.

Valokuvat 5–10 esittävät valmistuneen kotelon eri kulmista.

Jos katsot kuvaa 10 huolellisesti, näet, että olen liittänyt kaksi johtoa (ruskea ja valkoinen) suoraan vadelma Pi GPIO -nastoihin. Tässä tapauksessa Pi 3 saa virtansa suoraan GPIO -nastojensa 2 tai 4 kautta, jotka ovat +5 V, nasta 6 (ja muut) maadoitusta varten - mutta huomaa, että sinun on tarkistettava kolminkertaisesti, että syötät näihin nastoihin enintään noin 5,2 volttia sillä näin ohitat monisulakesuojauksen. Käytin nastat 2 +5v: lle ja sen vieressä olevaa tappia Groundille. Kun toimitan Pi: tä kahden säädetyn virtalähteen kautta - ensin 12v ja sitten 5,1v, olin tyytyväinen suoran syöttöliitännän kanssa.

Olin huolissani siitä, että metallikotelo estää Raspberry Pi 3: n kyvyn muodostaa yhteys Wi -Fi -reitittimeen - lopulta tein kaksi 2 cm: n reikää Pi -levyn vieressä olevaan sivupaneeliin, minkä seurauksena palkkien määrä Raspbianin Wi-Fi-ilmaisin pysyi samana riippumatta siitä, onko kotelo suljettu vai auki.

Yhteyden tiedot:

Liitä verkkovirta 12v 3A AC-DC -moduuliin virtakytkimen kautta. Liitä tämän moduulin 12 voltin ulostulo DC-DC 5v 3A -moduuliin, joka syöttää virtaa Raspberry Pi -laitteeseen (jos se on ensin asetettu noin 5,1 volttiin-mittaa se), ja pienempään DC-DC-säädettävään moduuliin, joka käyttää puhallinta. Liitä 5v DC-DC -moduulin 5v-lähtö Rapsberry Pi GPIO-nastat 4 (+5v) ja nasta 6 (maadoitus). Liitä pienemmän DC-DC-moduulin ulostulo 12 voltin tuulettimeen ja säädä sen ulostulo niin, että tuuletin pyörii hiljaa. Liitä 5v 3A DC-DC -moduulin maa tietokoneen virtalähteen koteloon. Liitä 5v DC-DC -moduulin maa ja 5v etupaneelin 3-numeroiseen voltimetrinäyttöön.

Liitä kaksi Raspberry PI USB -porttia taka -USB -liitäntöihin käyttämällä kahta uros -USB -liitintä, 4 -johtimista johdotusta ja kahta takana olevaa USB -naarasliitintä. Liitä yksi Raspberry PI USB -porteista etuosan USB -liitäntään uros -USB -liittimellä, 4 -johtimisella johdotuksella ja yhdellä etupuolella olevalla USB -naarasliittimellä.

Liitä kiintolevy johonkin Raspberry PI USB -porttiin uros -USB plus -liitännän ja toisen mini -USB -urosliitännän kautta.

Vaihe 3: Kiintolevyn käynnistysasetukset

Ei ole hyvä ajaa Pi: tä pitkään SD -kortilta - niillä on rajoitettu kirjoitussykli (noin 10 000 kertaa?), Ja siksi päätin tutkia kahta muuta tapaa käynnistää Pi:

(1) Käynnistys- ja juuri- ja käyttäjäosion asettaminen kiintolevylle

(2) Jätetään pieni 50 Mt: n Dos-käynnistysosio SD-kortille (se on vain luku käynnistyksen aikana) ja siirretään juuritiedostojärjestelmä ja käyttäjätiedot kiintolevylle.

Pi: n käynnistäminen kiintolevyltä oli erittäin helppoa - kopioin uusimman Raspian Stretchin SD -kortille Win32DiskImager -apuohjelman avulla. Käytin sitä myös toisen kerran kopioidakseni saman kuvan 1 Gt: n Toshiba 2,5 -kannettavaan, ja sitten asetin Pi: n käynnistyssulakkeen lopussa olevan linkin mukaisesti (lisäät ohjelman_usb_boot_mode = 1 riville /boot / config.

Ota USB -käynnistystila käyttöön seuraavasti:

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

Tämä lisää ohjelman_usb_boot_mode = 1 tiedoston /boot/config.txt loppuun. Käynnistä Raspberry Pi uudelleen. Tarkista, että OTP on ohjelmoitu:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Varmista, että lähtö 17: 0x3020000a näytetään, mikä tarkoittaa, että OTP -sulake on ohjelmoitu onnistuneesti.

Voit myös lisätä rivin program_usb_boot_mode nano -editorin config.txt -tiedostosta komennolla sudo nano /boot/config.txt.

Katkaisun aikana tapahtui kuitenkin ongelma tällä tavalla, koska minun täytyi toimittaa lisävirtaa kiintolevylle toisen USB-liitännän kautta, levy jatkoi toimintaa Pi: n sammuttamisen jälkeen ja minun oli siksi kytkettävä pois päältä sammuttamalla levy etupaneelin virtakytkimellä. Halusin, että Pi "pysäköi" kiintolevyn sammutuksen aikana. Jos irrotin ylimääräisen virtalähteen liitännän, Pi kieltäytyi käynnistymästä kiintolevyltä.

Dos -käynnistysosion käynnistyskansiossa on kaksi tekstikonfiguraatiotiedostoa (config.txt ja cmdline.txt), joita voidaan muokata yrittämällä toimittaa lisävirtaa kiintolevylle käynnistyksen aikana tai odottaa pidempään levy aloittaa pyörimisen.

Lisää: rootdelay = 5 ja program_usb_timeout = 1 ja max_usb_current = 1 /boot/config.txt -tiedoston pitkälle listalle. (Rootdelay -vaihtoehto saattaa olla vanhentunut).

Lisää: boot_delay = 32 ja uudelleen rootdelay = 5 riville /boot/cmdline.txt pitäisi saada ytimen odottamaan juurilaitetta ennen kuin käynnistysjärjestystä jatketaan. (Jos lisäät rootwaitin rootdelayn sijaan, se odottaa loputtomiin.)

Kun olen kokeillut kaikkia SD -kortin ja kiintolevyosioiden yhdistelmiä, päätin pitää pienen dos -käynnistysosion SD -kortilla ja siirtää juuri- ja käyttäjätiedostot kiintolevylle. Toimenpide on melko pitkä ja se on kuvattu lopussa olevassa linkissä.

Kuva 11 on kaaviokuva df -h: n tuloksesta Pi -laitteessani ja osoittaa, että /dev /sda1 on juuritiedostojärjestelmä, /dev /sda2 sisältää käyttäjätietoni ja käynnistysosio jäi SD -kortille.

Ehdotan, että yrität sen sijaan ensin käynnistää kaiken kiintolevyltä, koska tämä edellyttää vain kahden kuvan tekemistä - yhden SD -kortille, toista kiintolevylle ja sitten Pi: n käynnistysvaihtoehdon sulakkeen asettamista. Huomaa, että Pi pystyy edelleen käynnistymään SD -kortilta, jos sulake on asetettu - ainoa ero on se, että se yrittää nyt käynnistää ensin USB -levyasemalta. Jos et voi käynnistää aluksi hdd -levyltä, käynnistä sitten SD -kortilta ja liitä ja liitä hdd, muokkaa sitten kahta kokoonpanotiedostoa hdd -käynnistysosion aiemmin kuvatulla tavalla ja yritä käynnistää uudelleen.

Vaihe 4: Lähde

Raspberry Pi 3: n käynnistäminen USB -kiintolevyltä

Miksi ei ole hyvä vain sammuttaa hdd

Käynnistysviiveasetukset

Siirrä Raspberry Pi -järjestelmäsi USB -porttiin 10 vaiheessa

Siirrä tiedostojärjestelmä USB -asemaan

Käynnistä Raspberry Pi USB: ltä

Vaihe 5: Säilytä Dos Boot -osio SD -kortilla ja siirrä pää- ja käyttäjätiedostot kiintolevylle

Uuden kesäkuun Rasbian Stretch -asennuksen yhteydessä ensimmäisellä käynnistysrutiinilla se aiheuttaa juuriaseman lukitun viestin, kun rootfs on kopioitu hdd /dev /sda1

Tämän estämiseksi toimi seuraavasti:

1. Tee SD -kortti Stretch 29. kesäkuuta 2018 -kuvalla ja käynnistä Pi - sano PERUUTA, kun uusi asennusmenettely näkyy. Voi nyt muokata työpöytää ja splashpagea ja lisätä wifi -yhteyden, lisätä lämpötilan mittarin, tekstitiedostoeditorin tehtäväpalkkiin jne. Älä liitä hdd -asemaa vielä.

2. Muuta config.txt sudo nano /boot/config.txt (Tallenna painamalla Ctr-O ja poistu painamalla Ctr-X) lisäämällä alareunaan: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

Jos käytössä on DAC, myös: Poista sisäisen äänen ohjain: Poista rivi dtparam = audio = on /boot/config.txt, jos se on olemassa (voi vain lisätä # eteen) Myös /boot/config.txt ja lisää seuraava rivi: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. Katkaise virta, kytke hdd ja käynnistä - on parasta tehdä 100 Gt: n NTFS -osio eteen ja jättää lepo jakamatta Windows -tietokoneen avulla.

4. Tee 100 Gt: n ext4-osio ja kopioi rootfs siihen, ja muuta fstab hdd- ja cmdline.txt-tiedostoissa sdcard-käynnistysosiossa: 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

Luo uusi osio näppäilemällä n ja valitse numero 1. Valitse aloitussektori painamalla Return, ja valitse sitten kooksi +100G. Valitse nyt oletustiedostojärjestelmä ('Linux -tiedostojärjestelmä') painamalla Enter -näppäintä uudelleen.

Komento (apua): n Osion numero (1-128, oletus 1): 1 Ensimmäinen sektori (34-61489118, oletus = 64) tai {+-} koko {KMGTP}: Viimeinen sektori (64-61489118, oletus = 61489118) tai { +-} koko {KMGTP}: +100G Nykyinen tyyppi on Linux-tiedostojärjestelmä Hex-koodi tai GUID (L näyttää koodit, Enter = 8300): Osion tyypiksi vaihdettiin Linux-tiedostojärjestelmä.

Kirjoita W painamalla pysyvästi. 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 Vaihda root = **** juuriksi =/dev/sda1

sudo nano /mnt /etc /fstab Muuta /dev /mmcblk0p2 /ext4 -oletusasetuksia, noatime 0 1 - /dev /sda1 /ext4 -oletusasetukset, noatime 0 1 sudo reboot

5. Tarkista sitten uudelleenkäynnistyksen jälkeen uudelleen df -h, jos /dev /sda1 on nyt lueteltu juurina. Voit tehdä Raspberry Pi: n alkuasetukset, jotka ohitettiin alussa käyttämällä Raspberry Pi -määritystyökalua Asetukset -valikosta: Muuta Salasana, aseta alue, WiFi -maa, näppäimistö, aikavyöhyke - sinun on käynnistettävä uudelleen

6. Tarkista sitten uudelleenkäynnistyksen jälkeen uudelleen df -h-painikkeella Voit tehdä päivitykset: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

Jos ongelma puuttuvien pakettien kanssa on, yritä suorittaa kaksi ensimmäistä komentoa uudelleen ja kokeile myös sudo apt-get update --fix-missing tai sudo apt-get dist-upgrade --fix-missing

Käynnistä uudelleen - sinun on ehkä mukautettava työpöytä uudelleen. Asenna lisäohjelmistot (käytän mc: tä, smartctlia ja audaciousia) ohjelmistonhallinnan avulla. Muokkaa selaimen kotisivua ja hakua.

7. Sammuta ja liitä hdd Windows -tietokoneeseen. Luo NTFS -osio toiseen jakamattomaan tilaan ja kopioi musiikkia, videoita jne. Kyseiseen NTFS -osioon

8. Liitä hdd takaisin Raspberry Pi -laitteeseen ja käynnistä se. Tee sitten: sudo mkdir/mnt/data sudo chown pi: pi/mnt/data sudo nano/mnt/etc/fstab Lisää:/dev/sda2/mnt/data ntfs-3g rw, oletus 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi /mnt /data df -h Tarkista, näkyykö sda2 oikein.

9. Jos käytössä on DAC, luo uusi asound.conf tiedostoon etc/(nano /etc/alsa.conf seuraavilla riveillä:

pcm.! oletus {type hw card 0}

ctl.! oletus {type hw card 0}

10. Käynnistä uudelleen ja lisää DSP ja analoginen ääni äänikonfiguraatioon Raspberry Pi -asetuksessa Varmista, että päääänenvoimakkuuden napsautus paneelin kaiuttimessa ei ole 100% Avaa konsoli sda2 -kansiossa videon kanssa:

Jos DAC toistaa omxplayerilla: omxplayer -o alsa "Tiedostonimi.mp4" Normaalilla Pi: llä BCM -äänellä avaa terminaali Musiikki -kansiossa ja omxplayer name.mp4

Vaihe 6: Raspberry Pi 4 4 Gt

Ostin Raspberry Pi 4 4GB ja korvasin Raspberry Pi 3: n samalla kotelolla. Lämpötila pysyy välillä 40 ja 50 celsiusastetta jopa raskaissa CPU -kuormitusolosuhteissa. Ostin myös kaksi erilaista USB 3 HDD/SSD -SATA -muunninta ja korvasin USB 2 -version testitarkoituksiin.

Ensin testasin Raspberry Pi 4: tä Orico USB 3 -kotelokortilla ja se toimii hyvin - poista piirilevy irrottamalla alumiinilevy yläosasta ja sitten voit poistaa piirilevyn kahden pienen ruuvin avaamisen jälkeen. 10 cm pitkä liitäntäkaapeli silmukoidaan kerran kiintolevyn alle virtalähteen kotelon sisällä, mikä pitää sen poissa tieltä. Katso lisätietoja:

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

Toiseksi testasin 5 cm pitkän avoimen USB3 -SATA -muuntimen (katso kuva), joka myös toimi hyvin, mutta lyhyempi kaapeli oli liian jäykkä pakottamaan sen kokonaan virtalähteen kotelon sisään.

USB 3 -liitännän käyttö nopeutti käynnistys- ja vasteaikoja (kuten Chromium -selaimen tai LibreOffice Writerin avaamisen yhteydessä, mutta se ei ollut ylivoimaisesti nopeampaa. Lisäksi Raspberry Pi 3 ja 4 tarjoavat enintään 1,2 A: n hajonnan kaikkiin 4 USB 2 ja USB 3 -portit, mikä on pienempi kuin USB 3. -standardi. Siksi poistan etuosan USB -liitännän virtaliitännän ja kytken sen toiseen samanlaiseen 5 V: n virtalähdemoduuliin. Näin voin käyttää toista kiintolevyä etuosan USB -liitäntä.