Komputer Desktop Raspberry Pi PC-PSU Dengan Cakera Keras, Kipas, PSU dan Suis On-Off: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

September 2020: Raspberry Pi kedua yang tersimpan di dalam casing bekalan kuasa PC yang dirancang semula, telah dibina. Ini menggunakan kipas di atas - dan susunan komponen di dalam casing PC-PSU berbeza. Pemacu Adafruit SSD1306 yang diubahsuai (untuk 64x48 piksel), Luma Oled untuk Python akan digunakan untuk memaparkan maklumat lagu atau video pada paparan OLED kecil yang dipasang di bahagian depan casing. Maklumat lanjut di Github ini.

Topi audio i2s adalah Wolfson WM8960 seperti yang dibincangkan di dua repositori Github saya. Paparan SSD1306 menggunakan i2c untuk komunikasi dan oleh itu kabel pita empat dawai cukup untuk menghubungkannya ke penyambung Raspberry Pi GPIO (Pins SCL, SDA, 3V3 dan GND).

Pemacu python yang diubah suai untuk SSD1306 dalam versi 64x48 pikselnya digunakan setelah menyesuaikan perpustakaan Adafruit berdasarkan komen dari komen pemandu Mike Causer dan Luma Oled.

Todo: Garis kedua paparan berterusan akan digunakan untuk menunjukkan voltan bekalan Raspberry Pi 5 volt menggunakan ATtiny85 sebagai ADC - berkomunikasi melalui i2c dengan Raspberry Pi, atau MCP3002 dwi saluran 10-bit SPI ADC. Suhu CPU Raspberry Pi dan RPM kipas casing akan ditunjukkan secara kekal pada baris ketiga paparan. Kedua-dua garisan ini akan dihidupkan selama 1 saat daripada 5 untuk mengelakkan OLED terbakar.

Sebelum ini 2018 dan 2019: Saya bosan menghubungkan semua periferal ke Raspberry Pi 3 atau 4 saya setiap kali saya mahu menggunakannya. Saya memutuskan bahawa saya mahu komputer Raspberry Pi disambungkan secara kekal ke bekalan kuasa, cakera keras atau SSD untuk sistem dan data fail root, kipas besar yang dapat berputar dengan perlahan dan senyap, dan monitor dan pembesar suara.

Selain itu, bukan idea yang baik untuk menjalankan Pi untuk jangka masa yang panjang dari Kad SD - ini mempunyai kitaran penulisan terhad (kira-kira 10, 000 kali?) Dan oleh itu saya memutuskan untuk menyiasat dua cara lain untuk boot Pi.

Foto-foto itu menunjukkan sarung Pi yang sudah siap disambungkan ke monitor kecil, pembesar suara stereo, dan pad jejak papan kekunci tanpa wayar, dan Hayley Westenra menyanyikan Scarborough Fair menggunakan percepatan perkakasan video Rasbian dan omxplayer.

Baru-baru ini saya memperoleh Raspberry Pi 4 4GB dan menggantikan Raspberry Pi 3 dengan yang sama di kandang yang sama. Untuk keterangan lebih lanjut sila lihat Bahagian 6.

Langkah 1: Senarai Bahagian

Raspberry Pi 3

Modul AC-DC PSU 12v 3A

Modul PSU DC-DC Input 5 hingga 35v Output 5v 3A

Modul PSU DC-DC Input 5 hingga 35v Output 1A dan pemboleh ubah voltan (ditetapkan sekitar 7v untuk kelajuan kipas 900 rpm)

Satu suis penyekat butang AC 250v

Tiga soket wanita USB

Tiga palam lelaki USB

Satu Palam USB Mini Lelaki

3 Digit Voltmeter Biru

Kes PSU lama

Pemacu Cakera Keras dengan saiz yang sesuai (2.5 )

Papan litar dari HDD 2.5 luaran

Kipas komputer 12 volt

Kawat sambungan dll.

Langkah 2: Pembinaan dan Penyambungan

Sarung PSU komputer lama nampaknya ukuran yang sesuai untuk menempatkan Pi, bekalan kuasa, dan cakera keras USB luaran yang dilucutkan. Tidak ada ruang yang cukup dalam kes PSU untuk memasang hdd luaran dengan casingnya - oleh itu saya membukanya dan hanya meletakkan papan litar kecil yang terpasang pada HDD. Saya juga menambah suis kuasa ditambah soket USB di bahagian depan dan belakang, dan ia mempunyai ruang untuk kipas besar untuk memastikan semuanya tetap sejuk, dan saya telah menyediakan topi DAC untuk dipasang sekiranya saya membelinya. Saya menggunakan bekalan kuasa 12v 3A AC-DC sebagai PSU utama, dan menambahkan dua 5v dan 7v laras yang lebih kecil untuk kipas, DCU-DC PSU.

Foto 1 menunjukkan semua komponen apabila dipasang sebahagian dalam kes PSU. Saya membuat empat kabel USB pendek untuk menyambungkan empat port USB Raspberry Pi ke cakera keras, dan penyambung usb panel depan dan belakang.

Foto 2 dan 4 menunjukkan casing Pi yang sudah siap disambungkan ke monitor kecil, pembesar suara stereo, dan pad jejak papan kekunci tanpa wayar.

Foto 5 hingga 10 menunjukkan kes yang lengkap dari pelbagai sudut.

Sekiranya anda melihat Foto 10 dengan teliti, anda dapat melihat bahawa saya telah menghubungkan dua wayar (coklat dan putih) terus ke pin GPIO raspberry. Dalam kes ini, Pi 3 dihidupkan secara langsung melalui pin GPIO 2 atau 4 adalah + 5v, pin 6 (dan lain-lain) untuk tanah - tetapi ambil perhatian bahawa anda mesti memeriksa tiga kali bahawa anda membekalkan tidak lebih daripada 5.2 volt ke pin tersebut kerana dengan melakukan ini anda melewati perlindungan poli-sekering. Saya menggunakan Pin 2 untuk + 5v dan pin di sebelahnya untuk Ground. Oleh kerana saya membekalkan Pi melalui dua bekalan kuasa terkawal - pertama 12v dan kemudian 5.1v, saya berpuas hati dengan sambungan bekalan langsung.

Saya bimbang bahawa kotak logam akan menyekat kemampuan Raspberry Pi 3 untuk menyambung ke penghala Wi-Fi saya - pada akhirnya saya membuat dua lubang 2 cm pada panel sisi di sebelah papan Pi dengan jumlah bilangan bar di penunjuk Wi-Fi pada Raspbian tetap sama ada kes ditutup atau terbuka.

Butiran Sambungan:

Sambungkan kuasa AC ke Modul AC-DC 12v 3A melalui suis Kuasa. Sambungkan output 12v modul ini ke modul DC-DC 5v 3A yang akan memberi kuasa kepada Raspberry Pi (jika boleh diatur terlebih dahulu hingga kira-kira 5.1 volt - mengukurnya) dan ke modul laras DC-DC yang lebih kecil yang akan memberi kuasa kepada kipas. Sambungkan output 5v modul DC-DC 5v ke Rapsberry Pi GPIO Pins 4 (+ 5v) dan Pin 6 (Ground). Sambungkan bahagian atas modul DC-DC yang lebih kecil ke kipas 12v dan atur keluarannya supaya kipas berpusing tanpa suara. Sambungkan landasan modul DC-DC 5v 3A ke casing PSU PC. Sambungkan tanah dan 5v modul DC-DC 5v ke paparan voltmeter 3 digit pada panel depan.

Sambungkan dua port USB Raspberry PI ke soket USB belakang menggunakan dua palam USB lelaki, pendawaian 4 teras dan dua soket USB Perempuan yang dipasang di bahagian belakang. Sambungkan salah satu port USB Raspberry PI ke soket USB depan menggunakan palam USB lelaki, pendawaian 4 teras dan satu soket USB Perempuan dipasang di bahagian depan.

Sambungkan cakera keras ke salah satu port USB Raspberry PI melalui USB lelaki lelaki dan palam lelaki USB mini yang lain.

Langkah 3: Persediaan Pemacu Keras

Bukan idea yang baik untuk menjalankan Pi untuk jangka masa yang panjang dari Kad SD - ini mempunyai kitaran penulisan yang terhad (kira-kira 10, 000 kali?) Dan oleh itu saya memutuskan untuk Menyiasat dua cara lain untuk boot Pi:

(1) Meletakkan partisi boot dan root plus pengguna pada cakera keras

(2) Meninggalkan partisi boot 50 MB Dos kecil pada kad SD (ia hanya baca semasa boot), dan memindahkan sistem fail root dan data pengguna ke cakera keras.

Sangat mudah untuk mendapatkan Pi untuk boot dari cakera keras - Saya menyalin Raspian Stretch terbaru ke kad SD menggunakan utiliti Win32DiskImager. Saya juga menggunakannya untuk kedua kalinya untuk menyalin gambar yang sama ke pemacu notebook Toshiba 2.5 1 GB, kemudian saya menetapkan fuse boot Pi seperti yang dijelaskan dalam pautan yang diberikan pada akhir (anda menambah baris program_usb_boot_mode = 1 ke / boot / config.txt, dan reboot Pi), mengeluarkan kad SD, dan Pi kemudian boot dari hard disk dan terus mengubah ukuran partisinya.

Untuk mengaktifkan mod boot USB lakukan perkara berikut:

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

Ini menambah program_usb_boot_mode = 1 hingga akhir /boot/config.txt. Reboot Pi Raspberry. Periksa bahawa OTP telah diprogramkan dengan:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Pastikan output 17: 0x3020000a ditunjukkan yang bermaksud bahawa sekering OTP telah berjaya diprogramkan.

Anda juga boleh menambahkan baris program_usb_boot_mode dari config.txt editor nano menggunakan perintah sudo nano /boot/config.txt.

Namun ada masalah semasa mematikan melakukannya dengan cara ini, kerana saya harus membekalkan kuasa tambahan ke cakera keras melalui penyambung USB kedua, cakera terus berjalan setelah Pi dimatikan dan oleh itu saya harus mematikan cakera dengan mematikan melalui suis kuasa pada panel depan. Apa yang saya mahukan ialah Pi untuk "memarkir" cakera keras semasa mati. Sekiranya saya melepaskan sambungan bekalan kuasa tambahan, Pi menolak untuk boot dari cakera keras.

Terdapat dua fail konfigurasi teks (config.txt dan cmdline.txt), dalam folder boot pada partition boot Dos yang dapat diedit oleh seseorang dalam usaha untuk memberikan kuasa tambahan ke cakera keras semasa boot, atau menunggu lebih lama untuk cakera untuk mula berputar.

Tambahkan: rootdelay = 5, dan program_usb_timeout = 1 dan max_usb_current = 1 ke senarai panjang dalam fail /boot/config.txt. (Pilihan rootdelay mungkin tidak digunakan lagi).

Tambahkan: boot_delay = 32 dan sekali lagi rootdelay = 5 ke baris di /boot/cmdline.txt harus membuat kernel menunggu peranti root sebelum meneruskan urutan boot. (Menambah rootwait dan bukannya rootdelay akan bermakna ia akan menunggu selama-lamanya.)

Setelah mencuba pelbagai kombinasi partition kad SD dan hard disk, saya tetap menyimpan partition boot kecil pada Kad SD dan memindahkan root dan fail pengguna ke hard disk. Prosedur untuk melakukan ini agak panjang dan seperti yang dijelaskan dalam pautan di akhir.

Foto 11 adalah screendump hasil df -h pada Pi saya, dan menunjukkan bahawa / dev / sda1 adalah sistem fail root, / dev / sda2 mempunyai data pengguna saya, dan partisi boot tetap ada pada Kad SD.

Saya mencadangkan agar anda terlebih dahulu mencuba boot semua dari cakera keras kerana ini hanya melibatkan membuat dua gambar - satu pada Kad SD, satu pada cakera keras, dan kemudian menetapkan fius pilihan booting Pi. Perhatikan bahawa Pi masih dapat melakukan boot dari kad SD jika fius telah ditetapkan - satu-satunya perbezaan ialah sekarang ia pertama kali mencuba boot dari pemacu cakera USB. Sekiranya anda tidak dapat boot pada mulanya dari hdd kemudian boot dari kad SD dan pasangkan dan pasangkan hdd, kemudian edit dua fail konfigurasi seperti yang dijelaskan sebelumnya pada partition boot hdd dan cuba boot semula.

Langkah 4: Sumber

Cara boot Raspberry Pi 3 anda dari cakera keras USB

Mengapa tidak baik hanya mematikan hdd

Tetapan kelewatan but

Pindahkan sistem Raspberry Pi anda ke USB dalam 10 langkah

Pindahkan sistem fail ke Pemacu USB

Boot Raspberry Pi dari USB

Langkah 5: Simpan Partition Boot Dos pada Kad SD dan Pindahkan Fail Root dan Pengguna ke Hard Disk

Dengan persediaan Rasbian Stretch Jun yang baru pada rutin permulaan pertama ia menyebabkan mesej root drive terkunci setelah rootfs disalin ke hdd / dev / sda1

Untuk mengelakkannya, lakukan perkara berikut:

1. Buat kad sd dengan gambar Stretch 29 Jun 2018 dan boot Pi - katakan BATAL ketika prosedur persediaan baru ditunjukkan. Sekarang boleh menyesuaikan desktop dan splashpage, dan menambahkan sambungan wifi, menambahkan temperture meter, editor textfile ke taskbar dll. Jangan pasangkan pemacu hdd.

2. Ubah config.txt sudo nano /boot/config.txt (Tekan Ctr-O untuk menyimpan dan Ctr-X untuk keluar) dengan menambahkan di bawah: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

Sekiranya DAC digunakan maka juga: Keluarkan pemacu untuk suara onboard: Keluarkan baris dtparam = audio = on dari /boot/config.txt jika ada (hanya boleh tambahkan # di depan) Juga di /boot/config.txt dan tambahkan baris berikut: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. Matikan, pasangkan hdd, dan but - yang terbaik adalah membuat partisi NTFS 100GB di depan dan biarkan rehat tidak diperuntukkan menggunakan PC windows.

4. Buat partisi ext4 100GB dan salin rootfs ke dalamnya, dan ubah fstab pada hdd dan cmdline.txt pada partition boot 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

Masukkan n untuk membuat partisi baru, dan pilih nombor 1. Pilih sektor permulaan dengan menekan Return, kemudian pilih + 100G untuk ukurannya. Sekarang pilih sistem fail lalai ('Sistem fail Linux') dengan menekan Enter sekali lagi.

Perintah (? Untuk pertolongan): n Nombor partisi (1-128, lalai 1): 1 Sektor pertama (34-61489118, lalai = 64) atau {+ -} ukuran {KMGTP}: Sektor terakhir (64-61489118, lalai = 61489118) atau {+ -} ukuran {KMGTP}: + 100G Jenis semasa ialah 'Sistem fail Linux' Kod Hex atau GUID (L untuk menunjukkan kod, Enter = 8300): Jenis partisi yang diubah menjadi 'sistem fail Linux'.

Tekan w untuk menulis untuk menjadikannya kekal. 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 Ubah root = **** ke root = / dev / sda1

sudo nano / mnt / etc / fstab Change / dev / mmcblk0p2 / ext4 default, noatime 0 1 to / dev / sda1 / ext4 default, noatime 0 1 sudo reboot

5. Kemudian setelah reboot periksa lagi dengan df -h if / dev / sda1 kini disenaraikan sebagai root / Anda kemudian boleh melakukan penyediaan Raspberry Pi awal yang dilangkau pada awalnya menggunakan Alat konfigurasi Raspberry Pi dari Menu Tetapan: Ubah Kata laluan, tetapkan Lokal, negara WiFi, Papan Kekunci, Zon Waktu - anda perlu reboot

6. Kemudian setelah reboot periksa lagi dengan df -h Anda kemudian boleh melakukan kemas kini: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

Sekiranya masalah dengan pcakages yang hilang, cuba jalankan semula 2 perintah pertama dan juga cuba kemas kini sudo apt-get - perbaiki-hilang atau sudo apt-get dist-upgrade - perbaiki-hilang

Reboot - anda mungkin perlu menyesuaikan desktop lagi. Pasang perisian tambahan (saya menggunakan mc, smartctl, dan berani), menggunakan pengurus perisian. Sesuaikan halaman utama penyemak imbas dan cari.

7. Matikan dan pasangkan hdd ke PC windows. Buat partisi NTFS di ruang kedua yang tidak diperuntukkan dan salin muzik, video dan lain-lain ke partisi NTFS itu

8. Pasang kembali hdd ke Raspberry Pi dan hidupkan. Kemudian lakukan: sudo mkdir / mnt / data sudo chown pi: pi / mnt / data sudo nano / mnt / etc / fstab Tambah: / dev / sda2 / mnt / data ntfs-3g rw, lalai 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi / mnt / data df -h Periksa sama ada sda2 menunjukkan dengan betul.

9. Sekiranya DAC digunakan buat asound.conf baru di etc / (nano /etc/alsa.conf dengan baris berikut:

pcm.! default {taip kad hw 0}

ctl.! default {taip kad hw 0}

10. Reboot kemudian tambahkan DSP dan suara analog ke konfigurasi suara dalam tetapan Raspberry Pi Pastikan kelantangan utama klik pada pembesar suara di panel tidak 100% Buka konsol dalam folder sda2 dengan video kemudian:

Jika DAC Main dengan omxplayer: omxplayer -o alsa "File Name.mp4" Pada Pi biasa dengan audio BCM buka terminal sahaja di folder Music dan nama omxplayer.mp4

Langkah 6: Raspberry Pi 4 4GB

Saya membeli Raspberry Pi 4 4GB dan menggantikan Raspberry Pi 3 dengan yang sama di kandang yang sama. Suhu tetap antara 40 hingga 50 darjah Celsius walaupun dalam keadaan beban CPU yang berat. Saya juga memperoleh dua penukar USB 3 HDD / SSD ke SATA yang berbeza, dan menggantikan versi USB 2 dengan yang untuk tujuan ujian.

Mula-mula saya menguji Raspberry Pi 4 dengan papan litar penutup Orico USB 3 dan ia berfungsi dengan baik - untuk melepaskan papan litar melepaskan pelat aluminium di bahagian atas dan kemudian anda boleh melepaskan papan litar setelah melepaskan dua skru kecil. Kabel sambungan sepanjang 10 cm dililitkan sekali di bawah cakera keras di dalam casing PSU yang tidak menghalangnya. Untuk keterangan lebih lanjut sila rujuk:

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

Kedua, saya menguji penukar USB3 ke SATA 5 cm terbuka (sila lihat gambar), yang juga berfungsi dengan baik tetapi kabel yang lebih pendek terlalu kaku untuk memaksanya masuk ke dalam casing PSU.

Menggunakan antara muka USB 3 menghasilkan masa boot dan respons yang lebih pantas (seperti ketika membuka penyemak imbas Chromium atau LibreOffice Writer, tetapi tidak terlalu cepat. Di samping itu, Raspberry Pi 3 dan 4 menyediakan maksimum 1.2A yang tersebar di semua 4 Port USB 2 dan USB 3, yang kurang daripada standard USB 3. Oleh itu, saya akan melepaskan sambungan Kuasa pada antara muka USB depan dan menyambungkannya ke modul bekalan kuasa 5v pemboleh ubah yang sama. Ini akan membolehkan saya menjalankan HDD lain dari antara muka USB depan.