En Raspberry Pi PC-PSU stationær computer med harddisk, ventilator, PSU og tænd / sluk-switch: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

September 2020: En anden Raspberry Pi, der var indeholdt i en omformet pc-strømforsyningskasse, var blevet bygget. Dette bruger en ventilator ovenpå - og arrangementet af komponenterne inde i PC -PSU -kabinettet er derfor anderledes. En modificeret (til 64x48 pixel), Adafruit SSD1306 -driver eller Luma Oled til Python vil blive brugt til at vise sang- eller videooplysningerne på et lille OLED -display monteret foran på kabinettet. Flere detaljer på denne Github.

I2s lydhatten er Wolfson WM8960 som diskuteret i to af mine Github -lagre. SSD1306-skærmen bruger i2c til kommunikation, og derfor er et firetråds båndkabel tilstrækkeligt til at slutte det til Raspberry Pi GPIO-stikket (Pins SCL, SDA, 3V3 og GND).

En modificeret python -driver til SSD1306 i sin 64x48 pixel -version bruges efter tilpasning af et Adafruit -bibliotek baseret på kommentarer fra Mike Causer og Luma Oled -driverkommentarer.

Todo: En vedvarende anden linje i displayet vil blive brugt til at vise Raspberry Pi 5 volt forsyningsspænding ved hjælp af enten en ATtiny85 som ADC - kommunikation via i2c med Raspberry Pi eller en MCP3002 dual channel 10 -bit SPI ADC. Raspberry Pi CPU -temperaturen og sagens blæser -omdrejningstal vises permanent på displayets tredje linje. Begge disse linjer vil være tændt i 1 sekund ud af 5 for at forhindre OLED-indbrænding.

Tidligere 2018 og 2019: Jeg blev træt af at slutte alle eksterne enheder til min Raspberry Pi 3 eller 4 hver gang jeg ville bruge den. Jeg besluttede, at jeg ville have en Raspberry Pi -computer permanent tilsluttet en strømforsyning, harddisk eller SSD til rodfilsystemet og data, en stor blæser, der kan rotere langsomt og stille, og en skærm og højttalere.

Derudover er det ikke en god idé at køre en Pi i en længere periode fra et SD -kort - disse har en begrænset skrivecyklus (ca. 10.000 gange?), Og jeg besluttede derfor at undersøge to andre måder at starte Pi på.

Billederne viser det færdige Pi-kabinet forbundet til en lille skærm, stereohøjttalere og en trådløs kombitastatur-styreflade, og Hayley Westenra synger Scarborough Fair ved hjælp af Rasbian og omxplayers videohardwareacceleration.

For nylig købte jeg en Raspberry Pi 4 4GB og erstattede Raspberry Pi 3 med den i samme kabinet. Se afsnit 6 for flere detaljer.

Trin 1: Deleliste

Raspberry Pi 3

AC-DC PSU 12v 3A modul

DC-DC PSU-modul Input 5 til 35v Output 5v 3A

DC-DC PSU-modul Input 5 til 35v Output 1A og spændingsvariabel (indstillet til ca. 7v for en blæserhastighed på 900 rpm)

En AC 250v trykknaplåsekontakt

Tre USB hunstik

Tre USB -hanstik

Et USB mini hanstik

3 cifret voltmeter blå

Gammel PSU -sag

Harddisk i passende størrelse (2,5 )

Printkort fra ekstern 2,5 HDD

12 volt computer blæser

Tilslutningskabel mv.

Trin 2: Konstruktion og forbindelser

En gammel computer -PSU -sag syntes at være en bekvem størrelse til at huse Pi'en, dens strømforsyning og en fjernet ekstern USB -harddisk. Der var ikke nok plads i PSU -kabinettet til at montere den eksterne hdd med sagen - jeg åbnede den derfor og beholdte kun det lille printkort fastgjort til hdd'en. Jeg tilføjede også en afbryder plus USB -stik på forsiden og bagsiden, og den havde plads til en stor blæser til at holde alt køligt, og jeg sørgede for, at der kunne monteres en DAC -hat, hvis jeg skulle købe en. Jeg brugte en 12v 3A AC-DC strømforsyning som hoved PSU og tilføjede to mindre justerbare 5v og 7v til blæseren, DC-DC PSU'er.

Foto 1 viser alle komponenterne, når de er delvist samlet i PSU -kabinettet. Jeg lavede fire korte USB -kabler for at forbinde de fire Raspberry Pi USB -porte til harddisken og USB -stikene på forsiden og bagpanelet.

Billeder 2 og 4 viser det færdige Pi -etui tilsluttet en lille skærm, stereohøjttalere og et trådløst kombitastatur.

Billeder 5 til 10 viser den færdige sag fra forskellige vinkler.

Hvis du ser nøje på Foto 10, kan du se, at jeg har forbundet to ledninger (brun og hvid) direkte til hindbær Pi GPIO -benene. I dette tilfælde drives Pi 3 direkte via sine GPIO -ben 2 eller 4 er +5v, pin 6 (og andre) til jord - men bemærk, at du skal tredobbelt kontrollere, at du ikke leverer mere end ca. 5,2 volt til disse ben som ved at gøre dette omgår du polysikringsbeskyttelsen. Jeg brugte Pins 2 til +5v og stiften ved siden af til Ground. Da jeg leverede Pi via to regulerede strømforsyninger - først 12v og derefter 5.1v, var jeg tilfreds med den direkte forsyningsforbindelse.

Jeg var bekymret for, at metalkassen ville blokere Raspberry Pi 3's mulighed for at oprette forbindelse til min Wi -Fi -router - i sidste ende lavede jeg to 2 cm huller på sidepanelet ved siden af Pi -kortet med det resultat, at antallet af søjler på Wi-Fi-indikatoren på Raspbian forblev den samme, uanset om sagen var lukket eller åben.

Tilslutningsdetaljer:

Tilslut vekselstrømmen til 12v 3A AC-DC-modulet via afbryderen. Tilslut 12v-udgangen fra dette modul til DC-DC 5v 3A-modulet, der driver Raspberry Pi (hvis den først kan indstilles til cirka 5,1 volt-mål den) og til det mindre DC-DC-justerbare modul, der driver blæseren. Tilslut 5v udgangen på 5v DC-DC modulet til Rapsberry Pi GPIO Pins 4 (+5v) og Pin 6 (Ground). Tilslut udgangen på det mindre DC-DC-modul til 12v-blæseren, og juster dens output, så blæseren drejer lydløst. Tilslut jorden på 5v 3A DC-DC-modulet til pc'ens PSU-kabinet. Tilslut jorden og 5v på 5v DC-DC-modulet til det 3-cifrede voltmeter display på frontpanelet.

Tilslut to af Raspberry PI USB -portene til de bageste USB -stik ved hjælp af de to han -USB -stik, fire ledninger og de to USB -hunstik, der er monteret på bagsiden. Tilslut en af Raspberry PI USB -portene til det forreste USB -stik ved hjælp af et han -USB -stik, fire ledninger og den ene USB -hunstik monteret på forsiden.

Tilslut harddisken til en af Raspberry PI USB -portene via et USB plus plus og et andet mini USB -hanstik.

Trin 3: Opsætning af harddiskstart

Det er ikke en god idé at køre en Pi i en længere periode fra et SD -kort - disse har en begrænset skrivecyklus (ca. 10.000 gange?), Og jeg besluttede derfor at undersøge to andre måder at starte Pi på:

(1) Sætte boot og root plus brugerpartition på en harddisk

(2) Forlader den lille 50 MB Dos boot-partition på SD-kortet (det er en skrivebeskyttet under opstart) og flytter rodfilsystemet og brugerdata til en harddisk.

Det var meget let at få Pi'en til at starte op fra harddisken - jeg kopierede den nyeste Raspian Stretch til et SD -kort ved hjælp af værktøjet Win32DiskImager. Jeg brugte det også en anden gang til at kopiere det samme billede til et 1 GB Toshiba 2,5 notebook -drev, derefter satte jeg Pi's startsikring som beskrevet i linket til sidst (du tilføjer linjen program_usb_boot_mode = 1 til /boot / config.txt og genstart af Pi), fjernede SD -kortet, og Pi startede derefter fra harddisken og fortsatte med at ændre størrelsen på dens partitioner.

Gør følgende for at aktivere USB -opstartstilstand:

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

Dette tilføjer program_usb_boot_mode = 1 til slutningen af /boot/config.txt. Genstart Raspberry Pi. Kontroller, at OTP er programmeret med:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Sørg for, at output 17: 0x3020000a vises, hvilket betyder, at OTP -sikringen er blevet programmeret.

Du kan også tilføje linjen program_usb_boot_mode fra config.txt nano -editoren ved hjælp af kommandoen sudo nano /boot/config.txt.

Men der var et problem under slukning, da jeg gjorde det på denne måde, fordi jeg var nødt til at levere ekstra strøm til harddisken via et andet USB-stik, disken blev ved med at køre, efter at Pi blev slukket, og jeg måtte derfor slukke harddisken disk ved at slukke via afbryderen på frontpanelet. Hvad jeg ønskede, var at Pi'en "parkerede" harddisken under slukning. Hvis jeg fjernede den ekstra strømforsyningsforbindelse, nægtede Pi at starte fra harddisken.

Der er to tekstkonfigurationsfiler (config.txt og cmdline.txt) i bootmappen på Dos boot -partitionen, som man kan redigere i et forsøg på at levere enten ekstra strøm til harddisken under opstart eller vente længere tid på disk for at begynde at dreje.

Føj: rootdelay = 5 og program_usb_timeout = 1 og max_usb_current = 1 til den lange liste i filen /boot/config.txt. (Root -forsinkelsesindstillingen kan blive forældet).

Tilføj: boot_delay = 32 og igen rootdelay = 5 til linjen i /boot/cmdline.txt skal få kernen til at vente på root -enheden, før startsekvensen fortsættes. (Tilføjelse af rootwait i stedet for rootdelay betyder, at det vil vente på ubestemt tid.)

Efter at have prøvet alle de forskellige kombinationer af SD -kort og harddiskpartitioner besluttede jeg mig for at beholde den lille dos boot -partition på SD -kortet og flytte rod- og brugerfiler til harddisken. Proceduren for at gøre dette er ret lang og er som beskrevet i linket til sidst.

Foto 11 er en screendump af resultatet af df -h på min Pi, og viser, at /dev /sda1 er rodfilsystemet, /dev /sda2 har mine brugerdata, og bootpartitionen forblev på SD -kortet.

Jeg foreslår, at du i stedet først prøver at starte alt fra harddisken, da dette kun indebærer at lave to billeder - et på SD -kortet, et på harddisken og derefter indstille Pi's opstartssikring. Bemærk, at Pi stadig vil kunne starte fra et SD -kort, hvis sikringen er blevet indstillet - den eneste forskel er, at den nu først forsøger at starte fra USB -diskdrevet. Hvis du ikke først kan starte fra hdd'en, derefter starte fra SD -kortet og vedhæfte og montere hdd'en, rediger derefter de to konfigurationsfiler som beskrevet tidligere på hdd -bootpartitionen, og prøv at starte igen.

Trin 4: Kilde

Sådan starter du din Raspberry Pi 3 fra en USB -harddisk

Hvorfor er det ikke godt bare at slukke en hdd

Indstillinger for opstartforsinkelse

Flyt dit Raspberry Pi -system til USB i 10 trin

Flyt filsystemet til et USB -drev

Start Raspberry Pi fra USB

Trin 5: Gem Dos Boot -partitionen på SD -kortet, og flyt rod- og brugerfiler til en harddisk

Med den nye juni Rasbian Stretch -opsætning ved den første startrutine forårsager det en roddrevlåst besked, efter at rootfs er blevet kopieret til hdd /dev /sda1

For at forhindre dette skal du gøre følgende:

1. Lav SD -kort med Stretch 29. juni 2018 -billede og start Pi - sig CANCEL, når ny installationsprocedure vises. Kan nu tilpasse skrivebord og splashpage, og tilføje wifi -forbindelse, tilføje temperaturmåler, tekstfil -editor til proceslinjen osv. Vedhæft ikke hdd -drevet endnu.

2. Skift config.txt sudo nano /boot/config.txt (Tryk på Ctr-O for at gemme og Ctr-X for at afslutte) ved at tilføje nederst: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

Hvis der bruges en DAC, så også: Fjern driveren til den indbyggede lyd: Fjern linjen dtparam = audio = on fra /boot/config.txt, hvis den findes (kan bare tilføje # foran) Også i /boot/config.txt og tilføj følgende linje: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. Sluk, tilslut hdd og start - det er bedst at lave en 100 GB NTFS -partition foran og lade hvile være allokeret ved hjælp af en Windows -pc.

4. Lav en 100 GB ext4-partition, og kopier rootfs til den, og skift fstab på hdd og cmdline.txt på sdcard boot-partitionen: 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

Indtast n for at oprette en ny partition, og vælg nummer 1. Vælg startsektoren ved at trykke på Retur, og vælg derefter +100G for størrelsen. Vælg nu standard filsystem ('Linux filsystem') ved at trykke på Enter igen.

Kommando (? For hjælp): n Partitionsnummer (1-128, standard 1): 1 Første sektor (34-61489118, standard = 64) eller {+-} størrelse {KMGTP}: Sidste sektor (64-61489118, standard = 61489118) eller { +-} størrelse {KMGTP}: +100G Aktuel type er 'Linux-filsystem' Hex-kode eller GUID (L for at vise koder, Enter = 8300): Ændret partitionstype til 'Linux-filsystem'.

Tryk på w for at skrive for at gøre det permanent. 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 Skift rod = **** til root =/dev/sda1

sudo nano /mnt /etc /fstab Ændring /dev /mmcblk0p2 /ext4 standardindstillinger, noatime 0 1 til /dev /sda1 /ext4 standardindstillinger, noatime 0 1 sudo genstart

5. Kontroller derefter efter genstart igen med df -h hvis /dev /sda1 nu er angivet som roden /Du kan derefter foretage den første Raspberry Pi -opsætning, der blev sprunget over i starten ved hjælp af Raspberry Pi -konfigurationsværktøjet fra menuen Indstillinger: Skift Adgangskode, indstil lokalitet, WiFi -land, tastatur, tidszone - du skal genstarte

6. Efter genstart kontrolleres derefter igen med df -h Du kan derefter foretage opdateringer: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

Hvis der er problemer med manglende pcakager, skal du prøve at genkøre de første 2 kommandoer og også prøve sudo apt-get update --fix-missing eller sudo apt-get dist-upgrade --fix-missing

Genstart - du skal muligvis derefter tilpasse skrivebordet igen. Installer yderligere software (jeg bruger mc, smartctl og dristig) ved hjælp af softwaremanageren. Tilpas browserens startside og søg.

7. Luk computeren, og slut den til en Windows -pc. Lav en NTFS -partition i det andet ikke -allokerede rum, og kopier musik, videoer osv. Til den NTFS -partition

8. Sæt hdd'en tilbage i Raspberry Pi og tænd den. Gør derefter: sudo mkdir/mnt/data sudo chown pi: pi/mnt/data sudo nano/mnt/etc/fstab Tilføj:/dev/sda2/mnt/data ntfs-3g rw, standard 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi /mnt /data df -h Kontroller, om sda2 vises korrekt.

9. Hvis en DAC bruges, skal du oprette ny asound.conf i etc/(nano /etc/alsa.conf med følgende linjer:

pcm.! standard {type hw -kort 0}

ctl.! standard {type hw -kort 0}

10. Genstart derefter, tilføj DSP og analog lyd til lydkonfiguration i Raspberry Pi -indstillingen Sørg for, at klik på hovedvolumen på højttaleren i panelet ikke er 100% Åbn en konsol i sda2 -mappen med videoen derefter:

Hvis DAC Play med omxplayer: omxplayer -o alsa "Filnavn.mp4" På normal Pi med BCM -lyd skal du bare åbne terminal i musikmappe og omxplayer navn.mp4

Trin 6: Raspberry Pi 4 4GB

Jeg købte en Raspberry Pi 4 4GB og erstattede Raspberry Pi 3 med den i samme kabinet. Temperaturen forbliver mellem 40 og 50 grader Celsius selv under tunge CPU -belastningsforhold. Jeg købte også to forskellige USB 3 HDD/SSD til SATA -konvertere og erstattede USB 2 -versionen med den til testformål.

For det første testede jeg Raspberry Pi 4 med et Orico USB 3 kabinetkort, og det fungerer godt - for at fjerne printkortet skal du fjerne aluminiumspladen øverst, og derefter kan du fjerne printkortet efter at have skruet to små skruer af. Et 10 cm langt tilslutningskabel er sløjfet en gang under harddisken inde i PSU -kabinettet, hvilket holder den ude af vejen. For flere detaljer henvises til:

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

For det andet testede jeg en 5 cm lang åben USB3 til SATA -konverter (se billede), som også fungerede godt, men det kortere kabel var for stift til at tvinge det hele inde i PSU -kabinettet.

Brug af en USB 3 -grænseflade resulterede i hurtigere opstart og responstider (f.eks. Ved åbning af Chromium -browseren eller LibreOffice Writer, men det var ikke overvældende hurtigere. Desuden leverer Raspberry Pi 3 og 4 maksimalt 1,2A fordelt på alle 4 USB 2- og USB 3 -porte, hvilket er mindre end standarden USB 3. Jeg vil derfor fjerne strømforbindelsen på den forreste USB -grænseflade og tilslutte den til et andet identisk variabelt 5v strømforsyningsmodul. Dette gør det muligt for mig at køre en anden harddisk fra den forreste USB -grænseflade.