Stolní počítač Raspberry Pi PC-PSU s pevným diskem, ventilátorem, napájecím zdrojem a vypínačem: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Září 2020: Byl postaven druhý Raspberry Pi umístěný v přepracovaném pouzdře napájecího zdroje pro PC. To používá ventilátor nahoře - a uspořádání komponent uvnitř skříně PC -PSU je proto jiné. K zobrazení informací o skladbě nebo videu na malém OLED displeji umístěném v přední části skříně bude použit upravený (pro 64x48 pixelů) ovladač Adafruit SSD1306 nebo Luma Oled pro Python. Více podrobností na tomto Githubu.

Zvukový klobouk i2s je Wolfson WM8960, jak je popsáno ve dvou mých úložištích Github. Displej SSD1306 využívá ke komunikaci i2c, a proto k jeho připojení ke konektoru Raspberry Pi GPIO (Piny SCL, SDA, 3V3 a GND) stačí čtyřvodičový plochý kabel.

Po přizpůsobení knihovny Adafruit na základě komentářů od Mike Causera a komentářů ovladače Luma Oled se použije upravený ovladač pythonu pro SSD1306 ve verzi 64 x 48 pixelů.

Todo: K zobrazení 5voltového napájecího napětí Raspberry Pi bude použit vytrvalý druhý řádek displeje buď pomocí ATtiny85 jako ADC - komunikace přes i2c s Raspberry Pi, nebo dvoukanálový 10bitový SPI ADC MCP3002. Ve třetím řádku displeje se trvale zobrazí teplota procesoru Raspberry Pi a otáčky ventilátoru skříně. Oba tyto řádky budou zapnuty 1 sekundu z 5, aby se zabránilo vypálení OLED.

Dříve 2018 a 2019: Už mě unavovalo připojovat ke svému Raspberry Pi 3 nebo 4 všechna periferní zařízení pokaždé, když jsem je chtěl použít. Rozhodl jsem se, že chci počítač Raspberry Pi trvale připojený k napájecímu zdroji, pevnému disku nebo SSD pro kořenový souborový systém a data, velký ventilátor, který se může pomalu a tiše otáčet, a monitor a reproduktory.

Kromě toho není vhodné delší dobu provozovat Pi z karty SD - ty mají omezený cyklus zápisu (asi 10 000krát?), A proto jsem se rozhodl prozkoumat další dva způsoby, jak zavést Pi.

Fotografie ukazují dokončené pouzdro Pi připojené k malému monitoru, stereofonním reproduktorům a bezdrátovému trackpadu s kombinovanou klávesnicí a Hayley Westenra zpívající Scarborough Fair pomocí hardwarové akcelerace videa Rasbian a omxplayer.

Nedávno jsem si pořídil Raspberry Pi 4 4GB a nahradil jím Raspberry Pi 3 ve stejném pouzdře. Další podrobnosti naleznete v části 6.

Krok 1: Seznam dílů

Raspberry Pi 3

Modul AC-DC PSU 12v 3A

Modul napájecího zdroje DC-DC Vstup 5 až 35 V Výstup 5 V 3 A

Modul napájecího zdroje DC-DC Vstup 5 až 35 V Výstup 1 A a proměnné napětí (nastaveno na přibližně 7 V pro rychlost ventilátoru 900 ot / min)

Jeden spínač s aretací tlačítka AC 250V

Tři USB zásuvky

Tři USB zástrčky

Jedna USB mini zástrčka USB

3místný voltmetr modrý

Starý kufr napájecího zdroje

Pevný disk vhodné velikosti (2,5 )

Deska s obvody z externího 2,5 pevného disku

12voltový počítačový ventilátor

Připojovací vodič atd.

Krok 2: Konstrukce a připojení

Zdálo se, že starý počítačový zdroj PSU má vhodnou velikost pro uložení Pi, jeho napájecího zdroje a odizolovaného externího pevného disku USB. V pouzdru PSU nebylo dost místa pro připojení externího hdd s jeho pouzdrem - proto jsem jej otevřel a ponechal pouze malou desku s obvody připojenou k hdd. Také jsem přidal vypínač a USB zásuvky na přední a zadní straně a měl prostor pro velký ventilátor, aby vše bylo v pohodě, a zajistil jsem, aby byl namontován klobouk DAC, kdybych ho získal. Jako hlavní napájecí zdroj jsem použil napájecí zdroj 12 V 3 A AC-DC a přidal jsem dvě menší nastavitelné 5 V a 7 V pro ventilátor, DC-DC PSU.

Fotografie 1 ukazuje všechny součásti, když jsou částečně smontovány v pouzdru napájecího zdroje. Vytvořil jsem čtyři krátké kabely USB pro připojení čtyř portů USB Raspberry Pi k pevnému disku a konektorů USB na předním a zadním panelu.

Fotografie 2 a 4 ukazují dokončené pouzdro Pi připojené k malému monitoru, stereo reproduktorům a trackpadu bezdrátové kombinované klávesnice.

Fotografie 5 až 10 ukazují dokončený případ z různých úhlů.

Když se podíváte na fotografii 10 pozorně, můžete vidět, že jsem připojil dva vodiče (hnědý a bílý) přímo k pinům Raspberry Pi GPIO. V tomto případě je Pi 3 napájen přímo přes jeho GPIO piny 2 nebo 4 jsou +5v, pin 6 (a další) pro uzemnění - ale všimněte si, že musíte trojnásobně zkontrolovat, že na tyto piny dodáváte ne více než asi 5,2 voltů tím obejdete polyfuzní ochranu. Použil jsem Piny 2 pro +5v a kolík vedle toho pro Ground. Protože napájím Pi dvěma regulovanými napájecími zdroji - nejprve 12 V a poté 5,1 V, byl jsem spokojen s přímým napájecím připojením.

Měl jsem obavy, že kovové pouzdro zablokuje schopnost Raspberry Pi 3 připojit se k mému Wi -Fi routeru - nakonec jsem na bočním panelu vedle desky Pi udělal dva 2 cm otvory s výsledkem, že počet pruhů na indikátor Wi-Fi na Raspbian zůstal stejný, ať už byl případ uzavřený nebo otevřený.

Podrobnosti o připojení:

Připojte síťové napájení k 12V 3A AC-DC modulu pomocí vypínače. Připojte výstup 12 V tohoto modulu k modulu DC-DC 5v 3A, který bude napájet Raspberry Pi (pokud je nastavitelný nejprve nastaven na přibližně 5,1 V-změřte jej) a k menšímu nastavitelnému modulu DC-DC, který bude napájet ventilátor. Připojte výstup 5 V modulu 5 V DC-DC k pinům Rapsberry Pi GPIO 4 (+5v) a Pin 6 (uzemnění). Připojte výstup menšího modulu DC-DC k 12 V ventilátoru a upravte jeho výkon tak, aby se ventilátor tiše otáčel. Připojte kostru modulu 5v 3A DC-DC ke skříni napájecího zdroje PC. Připojte uzemnění a 5 V modulu 5 V DC-DC k 3místnému displeji voltmetru na předním panelu.

Připojte dva porty USB Raspberry PI k zadním zásuvkám USB pomocí dvou zástrček USB, čtyřžilových kabelů a dvou zásuvek USB Female namontovaných na zadní straně. Připojte jeden z portů USB Raspberry PI k přední zásuvce USB pomocí zástrčky USB, 4žilového vedení a jedné zásuvky USB Female namontované na přední straně.

Připojte pevný disk k jednomu z portů USB Raspberry PI prostřednictvím zástrčky USB plus a další zástrčky mini USB.

Krok 3: Nastavení spouštění pevného disku

Není dobré provozovat Pi delší dobu z karty SD - ty mají omezený cyklus zápisu (asi 10 000krát?), A proto jsem se rozhodl prozkoumat dva další způsoby, jak zavést Pi:

(1) Umístění bootovací a kořenové a uživatelské části na pevný disk

(2) Ponechání malého spouštěcího oddílu 50 MB Dos na kartě SD (při spuštění je jen pro čtení) a přesunutí kořenového systému souborů a uživatelských dat na pevný disk.

Bylo velmi snadné dostat Pi na boot z pevného disku - zkopíroval jsem nejnovější Raspian Stretch na SD kartu pomocí nástroje Win32DiskImager. Také jsem to podruhé použil ke zkopírování stejného obrázku na 1 GB 2,5 notebookovou jednotku Toshiba, poté jsem nastavil spouštěcí pojistku Pi, jak je popsáno v odkazu uvedeném na konci (do /boot /přidáte řádek program_usb_boot_mode = 1 config.txt a restartujte Pi), vyjměte kartu SD a Pi se poté spustilo z pevného disku a pokračovalo ve změně velikosti jeho oddílů.

Chcete -li povolit režim spouštění USB, postupujte takto:

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

Tím se přidá program_usb_boot_mode = 1 na konec souboru /boot/config.txt. Restartujte Raspberry Pi. Zkontrolujte, zda bylo OTP naprogramováno pomocí:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Zajistěte, aby byl zobrazen výstup 17: 0x3020000a, což znamená, že pojistka OTP byla úspěšně naprogramována.

Můžete také přidat řádek program_usb_boot_mode z konfiguračního editoru config.txt pomocí příkazu sudo nano /boot/config.txt.

Při vypínání to však způsoboval problém, protože jsem musel dodávat extra energii na pevný disk přes druhý konektor USB, disk pokračoval v běhu i po vypnutí Pi, a proto jsem musel vypnout pevný disk vypnutím vypínačem na předním panelu. Chtěl jsem, aby Pi během vypnutí „zaparkoval“pevný disk. Pokud jsem odstranil přídavné připojení napájecího zdroje, Pi odmítlo spustit z pevného disku.

Ve spouštěcí složce na spouštěcím oddílu Dos jsou dva textové konfigurační soubory (config.txt a cmdline.txt), které lze upravit ve snaze dodat buď extra energii na pevný disk během spouštění, nebo čekat déle na disk, aby se začal točit.

Přidejte: rootdelay = 5 a program_usb_timeout = 1 a max_usb_current = 1 do dlouhého seznamu v souboru /boot/config.txt. (Možnost rootdelay může být zastaralá).

Přidejte: boot_delay = 32 a znovu rootdelay = 5 na řádek v /boot/cmdline.txt by měl nechat jádro počkat na kořenové zařízení, než bude pokračovat v zaváděcí sekvenci. (Přidání rootwait namísto rootdelay bude znamenat, že bude čekat neomezeně dlouho.)

Po vyzkoušení všech různých kombinací oddílů na SD kartu a pevný disk jsem se rozhodl ponechat na disku SD malý zaváděcí oddíl a přesunout kořenové a uživatelské soubory na pevný disk. Postup je poměrně dlouhý a je popsán v odkazu na konci.

Fotografie 11 je screendump výsledku df -h na mém Pi a ukazuje, že /dev /sda1 je kořenový souborový systém, /dev /sda2 má moje uživatelská data a spouštěcí oddíl zůstal na SD kartě.

Navrhuji, abyste místo toho nejprve zkusili zavést vše z pevného disku, protože to zahrnuje pouze vytvoření dvou obrazů - jeden na SD kartu, jeden na pevný disk a poté nastavení pojistky možnosti spuštění Pi. Všimněte si toho, že Pi bude stále možné spustit z karty SD, pokud byla nastavena pojistka - jediný rozdíl je, že se nyní nejprve pokusí spustit z USB disku. Pokud nemůžete spustit nejprve z disku hdd, pak spusťte systém z karty SD a připojte a připojte disk hdd, poté upravte dva konfigurační soubory, jak bylo popsáno výše, na zaváděcím oddílu hdd a zkuste spustit znovu.

Krok 4: Zdroj

Jak spustit Raspberry Pi 3 z pevného disku USB

Proč není dobré jen vypnout hdd

Nastavení zpoždění spouštění

Přesuňte svůj systém Raspberry Pi na USB v 10 krocích

Přesuňte souborový systém na USB disk

Spusťte Raspberry Pi z USB

Krok 5: Ponechejte oddíl Boot Dos na SD kartě a přesuňte kořenové a uživatelské soubory na pevný disk

S novým nastavením June Rasbian Stretch při prvním spuštění rutiny způsobí, že po zkopírování souboru rootfs na disk hdd /dev /sda1 dojde k uzamčení kořenové jednotky

Abyste tomu zabránili, postupujte takto:

1. Vytvořte kartu SD pomocí obrázku Stretch 29. června 2018 a spusťte Pi - řekněme ZRUŠIT, když se zobrazí nový postup nastavení. Nyní lze přizpůsobit pracovní plochu a úvodní stránku a přidat připojení Wi -Fi, přidat měřič teploty, editor textového souboru na hlavní panel atd. Jednotku hdd zatím nepřipojujte.

2. Změňte soubor config.txt sudo nano /boot/config.txt (stisknutím Ctrl-O uložte a Ctr-X ukončete) přidáním dole: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

Pokud je použit DAC, pak také: Odeberte ovladač pro integrovaný zvuk: Odstraňte řádek dtparam = audio = on z /boot/config.txt, pokud existuje (lze pouze přidat # vpředu) Také v /boot/config.txt a přidejte následující řádek: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. Vypněte, připojte hdd a spusťte - nejlepší je vytvořit 100 GB oddíl NTFS vpředu a zbytek nechat nepřidělený pomocí Windows PC.

4. Vytvořte 100 GB oddíl ext4 a zkopírujte do něj rootfs a změňte fstab na hdd a cmdline.txt na zaváděcím oddílu 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

Chcete -li vytvořit nový oddíl, zadejte n a vyberte číslo 1. Vyberte počáteční sektor stisknutím klávesy Return a poté vyberte +100G pro velikost. Nyní vyberte výchozí souborový systém („souborový systém Linux“) opětovným stisknutím klávesy Enter.

Příkaz (? O pomoc): n Číslo oddílu (1-128, výchozí 1): 1 První sektor (34-61489118, výchozí = 64) nebo {+-} velikost {KMGTP}: Poslední sektor (64-61489118, výchozí = 61489118) nebo { +-} velikost {KMGTP}: +100G Aktuální typ je „Linuxový souborový systém“Hex kód nebo GUID (L pro zobrazení kódů, Enter = 8300): Změněný typ oddílu na „Linuxový souborový systém“.

Stiskněte w pro zápis, aby byl trvalý. 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 Změňte root = **** na root =/dev/sda1

sudo nano /mnt /etc /fstab Změnit /dev /mmcblk0p2 /ext4 výchozí nastavení, noatime 0 1 až /dev /sda1 /ext4 výchozí nastavení, noatime 0 1 sudo restart

5. Poté po restartu znovu zkontrolujte pomocí df -h, pokud /dev /sda1 je nyní uveden jako root /Poté můžete provést počáteční nastavení Raspberry Pi, které bylo na začátku přeskočeno, pomocí konfiguračního nástroje Raspberry Pi z nabídky Nastavení: Změnit Heslo, nastavení Locale, WiFi země, klávesnice, časové pásmo - budete muset restartovat

6. Poté po restartu znovu zkontrolujte pomocí df -h Poté můžete provést aktualizace: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

Pokud máte problém s chybějícími balíčky, zkuste znovu spustit první 2 příkazy a také zkuste sudo apt-get update --fix-chybí nebo sudo apt-get dist-upgrade --fix-chybí

Restartujte - možná budete muset znovu přizpůsobit plochu. Nainstalujte další software (používám mc, smartctl a audacious) pomocí správce softwaru. Přizpůsobte domovskou stránku prohlížeče a vyhledávání.

7. Vypněte a zapojte hdd do Windows PC. Ve druhém nepřiděleném prostoru vytvořte oddíl NTFS a zkopírujte hudbu, videa atd. Do tohoto oddílu NTFS

8. Připojte hdd zpět do Raspberry Pi a zapněte jej. Poté proveďte: sudo mkdir/mnt/data sudo chown pi: pi/mnt/data sudo nano/mnt/etc/fstab Přidat:/dev/sda2/mnt/data ntfs-3g rw, výchozí 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi /mnt /data df -h Zkontrolujte, zda se sda2 zobrazuje správně.

9. Pokud používá DAC, vytvořte nový asound.conf v etc/(nano /etc/alsa.conf s následujícími řádky:

pcm.! default {type hw card 0}

ctl.! výchozí {typ hw karta 0}

10. Restartujte a poté přidejte DSP a analogový zvuk ke konfiguraci zvuku v nastavení Raspberry Pi Ujistěte se, že hlavní hlasitost kliknutí na reproduktor v panelu není 100% Otevřete konzolu ve složce sda2 s videem a poté:

Pokud DAC hraje s omxplayer: omxplayer -o také "File Name.mp4" Na normálním Pi se zvukem BCM stačí otevřít terminál ve složce Music a omxplayer name.mp4

Krok 6: Raspberry Pi 4 4GB

Koupil jsem si Raspberry Pi 4 4 GB a nahradil jím Raspberry Pi 3 ve stejném krytu. Teplota se pohybuje mezi 40 a 50 stupni Celsia i při silném zatížení procesoru. Také jsem získal dva různé převaděče USB 3 HDD/SSD na SATA a pro účely testování jsem nahradil verzi USB 2 touto verzí.

Nejprve jsem otestoval Raspberry Pi 4 s deskou s obvody Orico USB 3 a funguje to dobře - pro odstranění desky s plošnými spoji odepněte hliníkovou desku nahoře a poté můžete desku s plošnými spoji vyjmout po odšroubování dvou malých šroubků. Propojovací kabel o délce 10 cm je jednou zasunut pod pevný disk uvnitř pouzdra napájecího zdroje, který jej nepřekáží. Další podrobnosti naleznete na:

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

Za druhé jsem testoval 5 cm dlouhý otevřený převodník USB3 na SATA (viz obrázek), který také fungoval dobře, ale kratší kabel byl příliš tuhý na to, aby se mohl natlačit až do skříně napájecího zdroje.

Použití rozhraní USB 3 mělo za následek rychlejší doby spouštění a odezvy (například při otevírání prohlížeče Chromium nebo LibreOffice Writer, ale nebylo to nijak ohromně rychlejší. Kromě toho Raspberry Pi 3 a 4 dodávají maximálně 1,2 A rozložené na všechny 4 Porty USB 2 a USB 3, což je méně než standard USB 3. Odstraním proto připojení napájení na předním rozhraní USB a připojím jej k druhému identickému napájecímu modulu s proměnným napětím 5 V. To mi umožní spustit další pevný disk z přední rozhraní USB.