En stationär dator från Raspberry Pi PC-PSU med hårddisk, fläkt, PSU och strömbrytare: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

September 2020: En andra Raspberry Pi inrymd i ett ombyggt PC-nätaggregat hade byggts. Detta använder en fläkt på toppen - och arrangemanget av komponenterna inuti PC -PSU -fodralet är därför annorlunda. En modifierad (för 64x48 pixlar), Adafruit SSD1306 -drivrutin eller Luma Oled för Python kommer att användas för att visa låt- eller videoinformation på en liten OLED -skärm monterad på framsidan av fodralet. Mer information på denna Github.

I2s ljudhatt är Wolfson WM8960 som diskuterades i två av mina Github -förråd. SSD1306-skärmen använder i2c för kommunikation och därför räcker det med en fyrtrådig bandkabel för att ansluta den till Raspberry Pi GPIO-kontakten (Pins SCL, SDA, 3V3 och GND).

En modifierad python -drivrutin för SSD1306 i sin 64x48 pixelversion används efter anpassning av ett Adafruit -bibliotek baserat på kommentarer från Mike Causer och Luma Oled -förarkommentarer.

Todo: En ihållande andra rad på skärmen kommer att användas för att visa Raspberry Pi 5 volt matningsspänning med antingen en ATtiny85 som ADC - kommunicerar via i2c med Raspberry Pi eller en MCP3002 dubbelkanalig 10 -bitars SPI ADC. Raspberry Pi CPU -temperaturen och fläktens varvtal visas permanent på displayens tredje rad. Båda dessa linjer kommer att vara på i 1 sekund av 5 för att förhindra OLED-inbränning.

Tidigare 2018 och 2019: Jag blev trött på att ansluta alla kringutrustning till min Raspberry Pi 3 eller 4 varje gång jag ville använda den. Jag bestämde mig för att jag ville ha en Raspberry Pi -dator permanent ansluten till en strömförsörjning, hårddisk eller SSD för rotfilsystemet och data, en stor fläkt som kan rotera långsamt och tyst och en bildskärm och högtalare.

Dessutom är det inte en bra idé att köra en Pi under en längre period från ett SD -kort - dessa har en begränsad skrivcykel (cirka 10 000 gånger?) Och jag bestämde mig därför för att undersöka två andra sätt att starta Pi.

Bilderna visar det färdiga Pi-fodralet som är anslutet till en liten bildskärm, stereohögtalare och en trådlös kombinationspanel med tangentbord och Hayley Westenra sjunger Scarborough Fair med Rasbian och omxplayers videohårdvaruacceleration.

På senare tid förvärvade jag en Raspberry Pi 4 4GB och ersatte Raspberry Pi 3 med den i samma hölje. För mer information, se avsnitt 6.

Steg 1: Dellista

Raspberry Pi 3

AC-DC PSU 12v 3A-modul

DC-DC PSU-modul Ingång 5 till 35v Utgång 5v 3A

DC-DC PSU-modul Ingång 5 till 35v Utgång 1A och spänningsvariabel (inställd på cirka 7v för en fläkthastighet på 900 rpm)

En AC 250v tryckknappspärr

Tre USB -honuttag

Tre USB -hankontakter

En USB mini hankontakt

3 -siffrig voltmeter blå

Gammalt PSU -fodral

Hårddisk av lämplig storlek (2,5 )

Kretskort från extern 2,5 HDD

12 volts datorfläkt

Anslutningskabel etc.

Steg 2: Konstruktion och anslutningar

Ett gammalt datorns PSU -fodral verkade ha en lämplig storlek för att hysa Pi, dess strömförsörjning och en avskalad extern USB -hårddisk. Det fanns inte tillräckligt med utrymme i PSU -fodralet för att montera den externa HDD -enheten med dess fodral - jag öppnade den därför och behöll bara det lilla kretskortet fäst vid HDD. Jag lade också till en strömbrytare plus USB -uttag på framsidan och baksidan, och den hade plats för en stor fläkt för att hålla allt svalt, och jag bestämde att en DAC -hatt skulle monteras om jag skulle skaffa en. Jag använde en 12v 3A AC-DC strömförsörjning som huvudsakliga nätaggregat och lade till två mindre justerbara 5v och 7v för fläkten, DC-DC PSU: er.

Foto 1 visar alla komponenter när de är delvis monterade i PSU -fodralet. Jag gjorde fyra korta USB -kablar för att ansluta de fyra Raspberry Pi USB -portarna till hårddisken och de främre och bakre panelens usb -kontakter.

Bilderna 2 och 4 visar det färdiga Pi -fodralet som är anslutet till en liten bildskärm, stereohögtalare och en trådlös kombinationspanel med tangentbord.

Bilderna 5 till 10 visar det färdiga fodralet från olika vinklar.

Om du tittar noga på Foto 10 kan du se att jag har anslutit två trådar (bruna och vita) direkt till hallon Pi GPIO -stiften. I detta fall drivs Pi 3 direkt via sina GPIO -stift 2 eller 4 är +5v, stift 6 (och andra) för jord - men observera att du måste trippelkolla att du inte levererar mer än cirka 5,2 volt till dessa stift som genom att göra detta kringgår du polisäkringsskyddet. Jag använde Pins 2 för +5v och stiftet bredvid den för Ground. När jag levererar Pi via två reglerade strömförsörjningar - först 12v och sedan 5.1v, var jag nöjd med den direkta matningsanslutningen.

Jag var orolig för att metallhöljet skulle blockera Raspberry Pi 3: s förmåga att ansluta till min Wi -Fi -router - i slutändan gjorde jag två 2 cm hål på sidopanelen bredvid Pi -kortet med resultatet att antalet staplar på Wi-Fi-indikatorn på Raspbian förblev densamma oavsett om fodralet var stängt eller öppet.

Anslutningsdetaljer:

Anslut växelström till 12v 3A AC-DC-modulen via strömbrytaren. Anslut 12v-utgången från denna modul till DC-DC 5v 3A-modulen som kommer att driva Raspberry Pi (om den justeras först till cirka 5,1 volt-mät den) och till den mindre DC-DC-justerbara modulen som kommer att driva fläkten. Anslut 5v-utgången från 5v DC-DC-modulen till Rapsberry Pi GPIO Pins 4 (+5v) och Pin 6 (Ground). Anslut utgången på den mindre DC-DC-modulen till 12v-fläkten och justera dess utgång så att fläkten vrids tyst. Anslut marken på 5v 3A DC-DC-modulen till datorns PSU-fodral. Anslut marken och 5v på 5v DC-DC-modulen till den tresiffriga voltmeterdisplayen på frontpanelen.

Anslut två av Raspberry PI USB -portarna till de bakre USB -uttagen med hjälp av de två manliga USB -kontakterna, fyra kärnkablar och de två USB -honuttagen monterade på baksidan. Anslut en av Raspberry PI USB -portarna till det främre USB -uttaget med en manlig USB -kontakt, fyra ledningar och den ena USB -honkontakten monterad på framsidan.

Anslut hårddisken till en av Raspberry PI USB -portarna via en manlig USB plus och en annan mini -USB -hankontakt.

Steg 3: Start av hårddiskstart

Det är inte en bra idé att köra en Pi under en längre period från ett SD -kort - dessa har en begränsad skrivcykel (cirka 10 000 gånger?) Och jag bestämde mig därför för att undersöka två andra sätt att starta Pi:

(1) Sätta boot och root plus användarpartition på en hårddisk

(2) Lämna den lilla 50 MB Dos-startpartitionen på SD-kortet (det är en skrivskyddad under start) och flyttar rotfilsystemet och användardata till en hårddisk.

Det var väldigt enkelt att få Pi att starta från hårddisken - jag kopierade den senaste Raspian Stretch till ett SD -kort med hjälp av verktyget Win32DiskImager. Jag använde det också en andra gång för att kopiera samma bild till en 1 GB Toshiba 2,5 bärbar enhet, sedan ställde jag in Pi: s startsäkring enligt beskrivningen i länken i slutet (du lägger till raden program_usb_boot_mode = 1 till /boot / config.txt och omstart av Pi), tog bort SD -kortet och Pi startade sedan från hårddisken och fortsatte att ändra storlek på dess partitioner.

Gör följande för att aktivera USB -startläge:

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

Detta lägger till program_usb_boot_mode = 1 till slutet av /boot/config.txt. Starta om Raspberry Pi. Kontrollera att OTP har programmerats med:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Se till att utgången 17: 0x3020000a visas vilket betyder att OTP -säkringen har programmerats.

Du kan också lägga till raden program_usb_boot_mode från config.txt i nano -redigeraren med kommandot sudo nano /boot/config.txt.

Men det var ett problem under avstängningen på det här sättet, eftersom jag var tvungen att leverera extra ström till hårddisken via en andra USB-kontakt, fortsatte disken att köra efter att Pi stängde av och jag var därför tvungen att stänga av hårddisken disk genom att stänga av den via strömbrytaren på frontpanelen. Vad jag ville är att Pi ska "parkera" hårddisken under avstängning. Om jag tog bort den extra strömförsörjningsanslutningen vägrade Pi starta från hårddisken.

Det finns två textkonfigurationsfiler (config.txt och cmdline.txt) i startmappen på Dos -startpartitionen som man kan redigera i ett försök att ge antingen extra ström till hårddisken under start eller att vänta längre på disk för att börja snurra.

Lägg till: rootdelay = 5 och program_usb_timeout = 1 och max_usb_current = 1 till den långa listan i filen /boot/config.txt. (Root -fördröjningsalternativet kan föråldras).

Lägg till: boot_delay = 32 och igen rootdelay = 5 till raden i /boot/cmdline.txt bör få kärnan att vänta på rotenheten innan startsekvensen fortsätter. (Om du lägger till rootwait istället för rootdelay betyder det att det kommer att vänta på obestämd tid.)

Efter att ha provat alla olika kombinationer av SD -kort och hårddiskpartitioner bestämde jag mig för att behålla den lilla dosstartpartitionen på SD -kortet och flytta rot- och användarfilerna till hårddisken. Proceduren för att göra detta är ganska lång och är som beskrivs i länken i slutet.

Foto 11 är en screendump av resultatet av df -h på min Pi och visar att /dev /sda1 är rotfilsystemet, /dev /sda2 har mina användardata och startpartitionen finns kvar på SD -kortet.

Jag föreslår att du istället först försöker starta allt från hårddisken eftersom det bara handlar om att göra två bilder - en på SD -kortet, en på hårddisken och sedan ställa in Pi: s startalternativssäkring. Observera att Pi fortfarande kommer att kunna starta från ett SD -kort om säkringen har ställts in - den enda skillnaden är att den nu först försöker starta från USB -hårddisken. Om du inte kan starta först från HDD starta sedan från SD -kortet och koppla och montera HDD, redigera sedan de två konfigurationsfilerna som beskrivits tidigare på HDD -startpartitionen och försök starta om igen.

Steg 4: Källa

Så här startar du din Raspberry Pi 3 från en USB -hårddisk

Varför är det inte bra att bara stänga av en hdd

Inställningar för startfördröjning

Flytta ditt Raspberry Pi -system till USB i 10 steg

Flytta filsystemet till en USB -enhet

Starta Raspberry Pi från USB

Steg 5: Behåll Dos Boot -partitionen på SD -kortet och flytta rot- och användarfilerna till en hårddisk

Med den nya juni -Rasbian Stretch -installationen vid den första startrutinen orsakar det ett rotmeddelande låst meddelande efter att rootfs har kopierats till hdd /dev /sda1

Gör så här för att förhindra detta:

1. Gör SD -kort med Stretch 29 juni 2018 -bild och starta Pi - säg AVBRYT när det nya installationsförfarandet visas. Kan nu anpassa skrivbordet och splashpage, och lägga till wifi -anslutning, lägga till temperaturmätare, textfilredigerare till aktivitetsfältet etc. Fäst inte hdd -enheten än.

2. Ändra config.txt sudo nano /boot/config.txt (tryck på Ctr-O för att spara och Ctr-X för att avsluta) genom att lägga till längst ner: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

Om en DAC används så även: Ta bort drivrutinen för inbyggt ljud: Ta bort raden dtparam = audio = på från /boot/config.txt om den finns (kan bara lägga till # framför) Även i /boot/config.txt och lägg till följande rad: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. Stäng av, anslut HDD och starta upp - det är bäst att göra en 100 GB NTFS -partition framför och lämna vilan otilldelad med en Windows -dator.

4. Gör en 100 GB ext4-partition och kopiera rootfs till den och ändra fstab på hdd och cmdline.txt på sdcard-startpartitionen: 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

Ange n för att skapa en ny partition och välj nummer 1. Välj startsektorn genom att trycka på Retur och välj sedan +100G för storleken. Välj nu standardfilsystemet ('Linux -filsystem') genom att trycka på Enter igen.

Kommando (? För hjälp): n Partitionsnummer (1-128, standard 1): 1 Första sektorn (34-61489118, standard = 64) eller {+-} storlek {KMGTP}: Sista sektorn (64-61489118, standard = 61489118) eller { +-} storlek {KMGTP}: +100G Aktuell typ är 'Linux-filsystem' Hex-kod eller GUID (L för att visa koder, Enter = 8300): Ändrad partitionstyp till 'Linux-filsystem'.

Tryck w för skriv för att göra 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 Ändra root = **** till root =/dev/sda1

sudo nano /mnt /etc /fstab Ändra /dev /mmcblk0p2 /ext4 standard, noatime 0 1 till /dev /sda1 /ext4 standard, noatime 0 1 sudo reboot

5. Kontrollera sedan efter omstart igen med df -h om /dev /sda1 nu är listat som roten /Du kan sedan göra den första Raspberry Pi -installationen som hoppades över i början med Raspberry Pi -konfigurationsverktyget från menyn Inställningar: Ändra Lösenord, ställ in språk, WiFi -land, tangentbord, tidszon - du måste starta om

6. Sedan efter omstart, kontrollera igen med df -h Du kan sedan göra uppdateringar: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

Om problem med saknade PC-paket försöker du köra de två första kommandona igen och även prova sudo apt-get update --fix-missing eller sudo apt-get dist-upgrade --fix-missing

Starta om - du kan då behöva anpassa skrivbordet igen. Installera ytterligare programvara (jag använder mc, smartctl och djärvt) med programhanteraren. Anpassa webbläsarens hemsida och sök.

7. Stäng av och anslut HDD till en Windows -dator. Gör en NTFS -partition i det andra oallokerade utrymmet och kopiera musik, videor etc. till den NTFS -partitionen

8. Anslut HDD -enheten till Raspberry Pi igen och slå på den. Gör sedan: sudo mkdir/mnt/data sudo chown pi: pi/mnt/data sudo nano/mnt/etc/fstab Lägg till:/dev/sda2/mnt/data ntfs-3g rw, standard 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi /mnt /data df -h Kontrollera om sda2 visas korrekt.

9. Om en DAC används skapar du ny asound.conf i etc/(nano /etc/alsa.conf med följande rader:

pcm.! standard {typ hw -kort 0}

ctl.! standard {typ hw -kort 0}

10. Starta om och lägg sedan till DSP och analogt ljud till ljudkonfiguration i Raspberry Pi -inställningen Se till att huvudvolymklick på högtalaren i panelen inte är 100% Öppna en konsol i sda2 -mappen med videon då:

Om DAC Play med omxplayer: omxplayer -o alsa "Filnamn.mp4" På normal Pi med BCM -ljud öppnar du bara terminalen i musikmappen och omxplayers namn.mp4

Steg 6: Raspberry Pi 4 4GB

Jag köpte en Raspberry Pi 4 4GB och ersatte Raspberry Pi 3 med den i samma hölje. Temperaturen ligger mellan 40 och 50 grader Celsius även under tunga CPU -belastningsförhållanden. Jag skaffade också två olika USB 3 HDD/SSD till SATA -omvandlare och ersatte USB 2 -versionen med den för teständamål.

Först testade jag Raspberry Pi 4 med ett Orico USB 3 -hölje kretskort och det fungerar bra - för att ta bort kretskortet, lossa aluminiumplattan upptill och sedan kan du ta bort kretskortet efter att du skruvat bort två små skruvar. En 10 cm lång anslutningskabel slingas en gång under hårddisken inuti PSU -fodralet som håller den ur vägen. Mer information finns i:

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

För det andra testade jag en 5 cm lång öppen USB3 till SATA -omvandlare (se bild), som också fungerade bra men den kortare kabeln var för stel för att tvinga den hela vägen in i PSU -fodralet.

Att använda ett USB 3 -gränssnitt resulterade i snabbare start- och svarstider (till exempel när du öppnade Chromium -webbläsaren eller LibreOffice Writer, men det var inte överväldigande snabbare. Dessutom levererar Raspberry Pi 3 och 4 maximalt 1,2A fördelat på alla 4 USB 2 och USB 3 -portar, vilket är mindre än standarden USB 3. Jag tar därför bort strömanslutningen på USB -gränssnittet på framsidan och ansluter den till en andra identisk variabel 5v strömförsörjningsmodul. Detta gör att jag kan köra en annan hårddisk från det främre USB -gränssnittet.