Stolný počítač Raspberry Pi PC-PSU s pevným diskom, ventilátorom, zdrojom napájania a vypínačom: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

September 2020: Bol postavený druhý Raspberry Pi umiestnený v prepočítanej skrini napájania počítača. Na to je použitý ventilátor - a usporiadanie komponentov vo vnútri skrinky PC -PSU je preto odlišné. Na zobrazenie informácií o skladbe alebo videu na malom OLED displeji umiestnenom v prednej časti puzdra bude slúžiť upravený (pre 64 x 48 pixelov) ovládač Adafruit SSD1306 alebo Luma Oled pre Python. Viac podrobností nájdete na tomto Githube.

Zvukový klobúk i2s je Wolfson WM8960, ako bolo popísané v dvoch mojich úložiskách Github. Displej SSD1306 používa na komunikáciu i2c, a preto na pripojenie ku konektoru Raspberry Pi GPIO (Piny SCL, SDA, 3V3 a GND) postačuje štvorvodičový plochý kábel.

Po úprave knižnice Adafruit na základe pripomienok ovládačov Mike Causera a Luma Oled sa použije upravený pythonový ovládač pre SSD1306 vo verzii 64 x 48 pixelov.

Todo: Trvalý druhý riadok displeja bude použitý na zobrazenie 5 -voltového napájacieho napätia Raspberry Pi buď pomocou ATtiny85 ako ADC - komunikácia cez i2c s Raspberry Pi, alebo dvojkanálovým 10 -bitovým ADC ADC MCP3002. V treťom riadku displeja sa trvale zobrazí teplota procesora Raspberry Pi a otáčky ventilátora skrinky. Oba tieto riadky budú zapnuté 1 sekundu z 5, aby sa zabránilo spáleniu OLED.

Predtým 2018 a 2019: Už ma unavovalo spájať všetky periférie s mojím Raspberry Pi 3 alebo 4 vždy, keď som ho chcel použiť. Rozhodol som sa, že chcem počítač Raspberry Pi trvale pripojený k zdroju napájania, pevný disk alebo SSD pre koreňový súborový systém a údaje, veľký ventilátor, ktorý sa môže otáčať pomaly a ticho, a monitor a reproduktory.

Navyše nie je vhodné prevádzkovať Pi dlhší čas z karty SD - tieto majú obmedzený cyklus zápisu (asi 10 000 krát?), A preto som sa rozhodol preskúmať ďalšie dva spôsoby spustenia systému Pi.

Fotografie zobrazujú dokončené puzdro Pi pripojené k malému monitoru, stereo reproduktorom a bezdrôtovému trackpadu s kombinovanou klávesnicou a Hayley Westenra spieva Scarborough Fair pomocou hardvérovej akcelerácie videa Rasbian a omxplayer.

Nedávno som získal Raspberry Pi 4 4 GB a nahradil ním Raspberry Pi 3 v rovnakom kryte. Bližšie informácie nájdete v časti 6.

Krok 1: Zoznam dielov

Raspberry Pi 3

Modul AC-DC PSU 12v 3A

Modul zdroja DC-DC Vstup 5 až 35 V Výstup 5 V 3 A

Modul napájacieho zdroja DC-DC Vstup 5 až 35 V Výstup 1 A a napätie variabilné (nastavené na asi 7 V pre rýchlosť ventilátora 900 ot / min)

Jeden vypínač s aretáciou tlačidla AC 250V

Tri USB zásuvky

Tri zástrčky USB

Jedna mini USB zástrčka USB

3 -miestny voltmetr modrý

Starý prípad zdroja

Pevný disk vhodnej veľkosti (2,5 )

Doska plošných spojov z externého 2,5 pevného disku

12 voltový počítačový ventilátor

Spojovací drôt atď.

Krok 2: Konštrukcia a pripojenia

Zdá sa, že starý počítačový zdroj PSU bol vhodnej veľkosti na uloženie Pi, jeho napájania a odizolovaného externého pevného disku USB. V skrinke PSU nebolo dostatok miesta na montáž externého hdd s jeho puzdrom - otvoril som ho preto a na hdd som ponechal iba malú dosku s plošnými spojmi. Tiež som pridal vypínač a zásuvky USB na prednú a zadnú stranu a mal priestor pre veľký ventilátor, aby bolo všetko v pohode, a zabezpečil som, aby bol namontovaný klobúk DAC, ak ho získam. Ako hlavný zdroj som použil zdroj 12 V 3 A AC-DC a pridal som dva menšie nastaviteľné 5 V a 7 V pre ventilátor, zdroje DC-DC.

Fotografia 1 zobrazuje všetky súčiastky po čiastočnej montáži v skrini zdroja. Vytvoril som štyri krátke káble USB na pripojenie štyroch portov USB Raspberry Pi k pevnému disku a konektorov USB na prednom a zadnom paneli.

Fotografie 2 a 4 zobrazujú dokončené puzdro Pi pripojené k malému monitoru, stereofónnym reproduktorom a trackpadu bezdrôtovej kombinovanej klávesnice.

Fotografie 5 až 10 ukazujú dokončený prípad z rôznych uhlov.

Ak sa pozriete pozorne na fotografiu 10, vidíte, že som prepojil dva vodiče (hnedý a biely) priamo s pinmi malinového Pi GPIO. V tomto prípade je Pi 3 napájaný priamo z jeho pinov GPIO 2 alebo 4 sú +5v, pin 6 (a ďalšie) pre uzemnenie - všimnite si však, že musíte trikrát skontrolovať, či na tieto piny dodávate nie viac ako asi 5,2 voltov. obchádzate tým poistku z viacerých poistiek. Piny 2 som použil na +5v a kolík vedľa neho na Ground. Keďže napájam Pi dvoma regulovanými zdrojmi - najskôr 12 V a potom 5,1 V, bol som spokojný s priamym napájacím pripojením.

Obával som sa, že kovové puzdro bude blokovať schopnosť Raspberry Pi 3 pripojiť sa k môjmu Wi -Fi routeru - nakoniec som na bočnom paneli vedľa dosky Pi urobil dva 2 cm otvory s výsledkom, že počet pruhov na indikátor Wi-Fi na Raspbian zostal rovnaký, či bol prípad zatvorený alebo otvorený.

Podrobnosti o pripojení:

Pripojte napájanie striedavým prúdom k modulu 12 V 3A AC-DC pomocou vypínača. Pripojte výstup 12 V tohto modulu k modulu DC-DC 5v 3A, ktorý napája Raspberry Pi (ak je nastaviteľný, najskôr nastavte na približne 5,1 V-zmerajte) a k menšiemu nastaviteľnému modulu DC-DC, ktorý bude napájať ventilátor. Pripojte výstup 5 V modulu 5 V DC-DC k pinom 4 GPIO Rapsberry Pi (+5 V) a kolíku 6 (uzemnenie). Pripojte výstup menšieho modulu DC-DC k 12 V ventilátoru a upravte jeho výkon tak, aby sa ventilátor ticho otáčal. Pripojte uzemnenie modulu 5v 3A DC-DC k puzdru napájacieho zdroja PC. Pripojte uzemnenie a 5 V 5 V modulu DC-DC k 3-miestnemu displeju voltmetra na prednom paneli.

Pripojte dva porty USB Raspberry PI k zadným zásuvkám USB pomocou dvoch zástrčiek USB, 4 jadrových káblov a dvoch zásuviek USB Female namontovaných na zadnej strane. Pripojte jeden z portov USB Raspberry PI k prednej zásuvke USB pomocou zástrčky USB, 4 -jadrového vedenia a jednej zásuvky USB typu Female namontovanej na prednej strane.

Pripojte pevný disk k jednému z portov USB Raspberry PI prostredníctvom konektora USB plus a ďalšej zásuvky mini USB.

Krok 3: Nastavenie spustenia pevného disku

Nie je vhodné prevádzkovať Pi dlhší čas z karty SD - majú obmedzený cyklus zápisu (asi 10 000 krát?), A preto som sa rozhodol preskúmať ďalšie dva spôsoby spustenia systému Pi:

(1) Umiestnenie oblasti boot a root plus používateľského oddielu na pevný disk

(2) Ponechanie malého bootovacieho oddielu 50 MB Dos na karte SD (počas zavádzania je len na čítanie) a presunutie koreňového systému súborov a údajov používateľa na pevný disk.

Zavádzanie Pi z pevného disku bolo veľmi jednoduché - najnovší Raspian Stretch som skopíroval na kartu SD pomocou nástroja Win32DiskImager. Tiež som ho použil druhýkrát na skopírovanie rovnakého obrázku na 1 GB 2,5 -palcovú prenosnú jednotku Toshiba, potom som nastavil bootovaciu poistku Pi podľa popisu v odkaze uvedenom na konci (do /boot /pridáte riadok program_usb_boot_mode = 1 config.txt a reštartujte počítač Pi), vyberte kartu SD a počítač Pi sa potom nabootoval z pevného disku a pokračovala v zmene veľkosti jeho oddielov.

Ak chcete povoliť režim zavádzania USB, postupujte takto:

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

To pridá program_usb_boot_mode = 1 na koniec súboru /boot/config.txt. Reštartujte Raspberry Pi. Skontrolujte, či bolo na OTP naprogramované:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Zaistite, aby bol zobrazený výstup 17: 0x3020000a, čo znamená, že poistka OTP bola úspešne naprogramovaná.

Riadok program_usb_boot_mode môžete pridať aj z editora nano config.txt pomocou príkazu sudo nano /boot/config.txt.

Pri vypínaní sa však vyskytol problém týmto spôsobom, pretože som musel dodať extra energiu na pevný disk prostredníctvom druhého konektora USB, disk po vypnutí Pi pokračoval v prevádzke, a preto som musel vypnúť pevný disk. disk vypnutím pomocou vypínača na prednom paneli. Chcel som, aby Pi počas vypínania „zaparkoval“pevný disk. Ak som odstránil dodatočné napájacie pripojenie, Pi odmietlo zavedenie z pevného disku.

V zavádzacom priečinku na zavádzacom oddiele Dos sú dva textové konfiguračné súbory (config.txt a cmdline.txt), ktoré je možné upraviť v snahe dodať buď extra energiu na pevný disk počas zavádzania, alebo čakať dlhšie na disk, aby sa začal točiť.

Pridajte: rootdelay = 5 a program_usb_timeout = 1 a max_usb_current = 1 do dlhého zoznamu v súbore /boot/config.txt. (Možnosť rootdelay môže byť zastaraná).

Pridajte: boot_delay = 32 a znova rootdelay = 5 do riadka v /boot/cmdline.txt by malo nechať jadro čakať na koreňové zariadenie pred pokračovaním v bootovacej sekvencii. (Ak pridáte rootwait namiesto rootdelay, bude to čakať donekonečna.)

Po vyskúšaní všetkých rôznych kombinácií oddielov karty SD a pevného disku som sa rozhodol ponechať na disku SD malú zavádzaciu oblasť a presunúť koreňové a používateľské súbory na pevný disk. Postup je pomerne dlhý a je popísaný v odkaze na konci.

Fotografia 11 je prehľadom výsledku df -h na mojom Pi a ukazuje, že /dev /sda1 je koreňový súborový systém, /dev /sda2 má moje užívateľské údaje a bootovací oddiel zostal na SD karte.

Navrhujem, aby ste sa namiesto toho najskôr pokúsili nabootovať všetko z pevného disku, pretože to zahŕňa iba vytvorenie dvoch obrazov - jeden na kartu SD, jeden na pevný disk a potom nastavenie poistky možnosti spustenia systému Pi. Všimnite si toho, že Pi bude stále možné bootovať z karty SD, ak bola nastavená poistka - jediný rozdiel je v tom, že sa teraz najskôr pokúša zaviesť systém z USB disku. Ak nemôžete najskôr spustiť z disku hdd, potom nabootujte z karty SD a pripojte a pripojte disk hdd, potom upravte dva konfiguračné súbory, ako bolo popísané vyššie, v zavádzacom oddiele hdd a skúste ho spustiť znova.

Krok 4: Zdroj

Ako naštartovať Raspberry Pi 3 z pevného disku USB

Prečo nie je dobré len vypnúť hdd

Nastavenia oneskorenia spustenia

V 10 krokoch presuňte svoj systém Raspberry Pi na USB

Presuňte súborový systém na jednotku USB

Spustite Raspberry Pi z USB

Krok 5: Ponechajte oddiel Boot Dos na SD karte a presuňte koreňové a užívateľské súbory na pevný disk

S novým nastavením June Rasbian Stretch pri prvom spustení spôsobí, že po skopírovaní súborov rootfs na disk hdd /dev /sda1 sa zobrazí správa o uzamknutí koreňového disku.

Aby ste tomu zabránili, postupujte takto:

1. Vytvorte kartu SD s obrázkom Stretch 29. júna 2018 a spustite Pi - povedzme ZRUŠIŤ, keď sa zobrazí nový postup nastavenia. Teraz môžete prispôsobiť pracovnú plochu a úvodnú stránku a pridať wifi pripojenie, pridať merač teploty, editor textového súboru na panel úloh atď. Jednotku hdd zatiaľ nepripojujte.

2. Zmeňte config.txt sudo nano /boot/config.txt (stlačením Ctrl-O uložíte a Ctr-X ukončíte) pridaním v spodnej časti: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

Ak sa používa DAC, potom tiež: Odstráňte ovládač pre vstavaný zvuk: Odstráňte riadok dtparam = audio = on z /boot/config.txt, ak existuje (vpredu môžete pridať iba #) Tiež v /boot/config.txt a pridajte nasledujúci riadok: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. Vypnite, zapojte hdd a spustite systém - najlepšie je vytvoriť 100 GB oblasť NTFS vpredu a zvyšok nechať nepridelený pomocou počítača so systémom Windows.

4. Vytvorte 100 GB oddiel ext4 a skopírujte doň rootfs a zmeňte príkaz fstab na disku hdd a cmdline.txt v zavádzacom oddiele 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

Zadajte n, aby sa vytvoril nový oddiel, a zvoľte číslo 1. Vyberte počiatočný sektor stlačením klávesu Return a potom zvoľte +100G pre veľkosť. Teraz vyberte predvolený súborový systém („súborový systém Linux“) opätovným stlačením klávesu Enter.

Príkaz (? Pre pomoc): n Číslo oddielu (1-128, predvolené 1): 1 Prvý sektor (34-61489118, predvolené = 64) alebo {+-} veľkosť {KMGTP}: Posledný sektor (64-61489118, predvolený = 61489118) alebo { +-} veľkosť {KMGTP}: +100G Aktuálny typ je hex súborový systém „Linux fileystem“alebo GUID (L na zobrazenie kódov, Enter = 8300): zmenený typ oddielu na „Linuxový súborový systém“.

Stlačením klávesu w zapíšte, aby bol súbor 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 Zmeňte root = **** na root =/dev/sda1

sudo nano /mnt /etc /fstab Zmena /dev /mmcblk0p2 /ext4 predvolené hodnoty, noatime 0 1 až /dev /sda1 /ext4 predvolené hodnoty, noatime 0 1 sudo reštart

5. Potom po reštarte znova skontrolujte df -h, ak je /dev /sda1 teraz uvedený ako root /Potom môžete vykonať počiatočné nastavenie Raspberry Pi, ktoré bolo na začiatku preskočené, pomocou konfiguračného nástroja Raspberry Pi z ponuky Nastavenia: Zmeniť Heslo, nastavenie Miestne nastavenie, Krajina WiFi, Klávesnica, Časové pásmo - budete musieť reštartovať

6. Potom po reštarte znova skontrolujte pomocou df -h Potom môžete vykonať aktualizácie: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

Ak máte problém s chýbajúcimi balíkmi, skúste znova spustiť prvé 2 príkazy a tiež skúste sudo apt-get update --fix-missing alebo sudo apt-get dist-upgrade --fix-missing

Reštartujte počítač - možno budete musieť znova prispôsobiť pracovnú plochu. Nainštalujte ďalší softvér (používam mc, smartctl a drzý) pomocou správcu softvéru. Prispôsobte domovskú stránku a vyhľadávanie.

7. Vypnite a zapojte hdd do Windows PC. V druhom nepridelenom priestore vytvorte oddiel NTFS a skopírujte do neho oddiel NTFS hudbu, videá atď

8. Pripojte hdd späť k Raspberry Pi a zapnite ho. Potom urobte: sudo mkdir/mnt/data sudo chown pi: pi/mnt/data sudo nano/mnt/etc/fstab Add:/dev/sda2/mnt/data ntfs-3g rw, default 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi /mnt /data df -h Skontrolujte, či sa sda2 zobrazuje správne.

9. Ak používa DAC, vytvorte nový súbor asound.conf v súbore etc/(nano /etc/alsa.conf) pomocou nasledujúcich riadkov:

pcm.! default {type hw card 0}

ctl.! predvolené {typ hw karta 0}

10. Reštartujte a potom pridajte DSP a analógový zvuk do konfigurácie zvuku v nastavení Raspberry Pi. Uistite sa, že kliknutie na hlavnú hlasitosť na reproduktore na paneli nie je 100%. Otvorte konzolu v priečinku sda2 s videom a potom:

Ak DAC hrá s omxplayer: omxplayer -o alsa "File Name.mp4" Na normálnom Pi so zvukom BCM stačí otvoriť terminál v priečinku Hudba a omxplayer name.mp4

Krok 6: Raspberry Pi 4 4 GB

Kúpil som si Raspberry Pi 4 4 GB a nahradil ním Raspberry Pi 3 v rovnakom kryte. Teplota sa pohybuje medzi 40 až 50 stupňami Celzia aj pri veľkom zaťažení CPU. Tiež som získal dva rôzne prevodníky USB 3 HDD/SSD na SATA a nahradil som verziu USB 2 verziou na testovacie účely.

Najprv som testoval Raspberry Pi 4 s doskou s obvodmi Orico USB 3 a funguje to dobre - ak chcete odstrániť dosku s plošnými spojmi, odopnite hliníkovú dosku v hornej časti a potom môžete dosku s plošnými spojmi vybrať po odskrutkovaní dvoch malých skrutiek. 10 cm dlhý pripájací kábel je raz zasunutý pod pevný disk do puzdra zdroja, ktorý ho chráni pred prekážkami. Bližšie informácie nájdete na:

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

Po druhé, testoval som 5 cm dlhý otvorený prevodník USB3 na SATA (pozrite si obrázok), ktorý tiež fungoval dobre, ale kratší kábel bol príliš tuhý na to, aby sa mohol natlačiť až do vnútra puzdra zdroja.

Použitie rozhrania USB 3 viedlo k kratším časom spustenia a odozvy (napríklad pri otvorení prehliadača Chromium alebo LibreOffice Writer, ale nebolo to ohromne rýchlejšie. Navyše Raspberry Pi 3 a 4 dodávajú maximálne 1,2 A rozložených na všetky 4 Porty USB 2 a USB 3, čo je menej ako štandard USB 3. Odstránim preto napájacie pripojenie na prednom rozhraní USB a pripojím ho k druhému identickému variabilnému napájaciemu modulu 5 V. To mi umožní spustiť ďalší pevný disk z predné rozhranie USB.