En stasjonær datamaskin fra Raspberry Pi PC-PSU med harddisk, vifte, PSU og av / på-bryter: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

September 2020: En annen Raspberry Pi som ble plassert inne i en omformet PC-strømforsyning, hadde blitt bygget. Denne bruker en vifte på toppen - og arrangementet av komponentene inne i PC -PSU -saken er derfor annerledes. En modifisert (for 64x48 piksler), Adafruit SSD1306 -driver eller Luma Oled for Python vil bli brukt til å vise sang- eller videoinformasjonen på en liten OLED -skjerm montert foran på saken. Flere detaljer på denne Github.

I2s lydhatt er Wolfson WM8960 som diskutert i to av mine Github -lagre. SSD1306-skjermen bruker i2c for kommunikasjon, og derfor er en firetråds båndkabel tilstrekkelig for å koble den til Raspberry Pi GPIO-kontakten (Pins SCL, SDA, 3V3 og GND).

En modifisert python -driver for SSD1306 i versjonen på 64 x 48 piksler brukes etter tilpasning av et Adafruit -bibliotek basert på kommentarer fra Mike Causer og Luma Oled -driverkommentarer.

Todo: En vedvarende andre linje i displayet vil bli brukt til å vise Raspberry Pi 5 volt forsyningsspenning ved bruk av enten en ATtiny85 som ADC - kommuniserer via i2c med Raspberry Pi, eller en MCP3002 tokanals 10 -biters SPI ADC. Raspberry Pi CPU -temperaturen og omdreiningstallet for viften på viften vil vises permanent på den tredje linjen i displayet. Begge disse linjene vil være på i 1 sekund av 5 for å forhindre OLED-innbrenning.

Tidligere 2018 og 2019: Jeg ble lei av å koble alle eksterne enheter til min Raspberry Pi 3 eller 4 hver gang jeg ønsket å bruke den. Jeg bestemte meg for at jeg ville ha en Raspberry Pi -datamaskin permanent koblet til en strømforsyning, harddisk eller SSD for rotfilsystemet og data, en stor vifte som kan rotere sakte og stille, og en skjerm og høyttalere.

I tillegg er det ikke en god idé å kjøre en Pi over en lengre periode fra et SD -kort - disse har en begrenset skrivesyklus (omtrent 10 000 ganger?), Og jeg bestemte meg derfor for å undersøke to andre måter å starte Pi på.

Bildene viser den ferdige Pi-saken som er koblet til en liten skjerm, stereohøyttalere og en trådløs kombinert tastatur-styreflate, og Hayley Westenra synger Scarborough Fair ved hjelp av Rasbian og omxplayers video-maskinvareakselerasjon.

Mer nylig kjøpte jeg en Raspberry Pi 4 4GB og erstattet Raspberry Pi 3 med den i samme kabinett. For mer informasjon, se seksjon 6.

Trinn 1: Deleliste

Raspberry Pi 3

AC-DC PSU 12v 3A-modul

DC-DC PSU-modul Inngang 5 til 35v Utgang 5v 3A

DC-DC PSU-modul Inngang 5 til 35v Utgang 1A og spenningsvariabel (satt til ca. 7v for en viftehastighet på 900 o / min)

En AC 250v trykknapplåsbryter

Tre USB -hunkontakter

Tre USB -plugger

En USB Mini -hankontakt

3 siffer voltmeter blå

Gammelt PSU -etui

Harddisk i passende størrelse (2,5 )

Kretskort fra ekstern 2,5 HDD

12 volt datamaskin vifte

Tilkoblingsledning etc.

Trinn 2: Konstruksjon og tilkoblinger

En gammel datamaskin -PSU -deksel syntes å være en praktisk størrelse for å huse Pi, strømforsyningen og en fjernet ekstern USB -harddisk. Det var ikke nok plass i PSU -saken for å montere den eksterne hdd'en med esken - jeg åpnet den derfor og beholdte bare det lille kretskortet festet til HDD. Jeg la også til en strømbryter pluss USB -kontakter på forsiden og baksiden, og den hadde plass til en stor vifte for å holde alt kjølig, og jeg sørget for at en DAC -hatt kunne monteres hvis jeg skulle skaffe meg en. Jeg brukte en 12v 3A AC-DC strømforsyning som hoved PSU, og la til to mindre justerbare 5v og 7v for viften, DC-DC PSUer.

Foto 1 viser alle komponentene når de er delvis montert i PSU -etuiet. Jeg lagde fire korte USB -kabler for å koble de fire Raspberry Pi USB -portene til harddisken, og USB -kontaktene på front- og bakpanelet.

Bildene 2 og 4 viser det ferdige Pi -etuiet som er koblet til en liten skjerm, stereohøyttalere og et trådløst kombinert tastatur.

Bilder 5 til 10 viser den ferdige saken fra forskjellige vinkler.

Hvis du ser nøye på Foto 10, kan du se at jeg har koblet to ledninger (brun og hvit) direkte til bringebær Pi GPIO -pinnene. I dette tilfellet blir Pi 3 drevet direkte via GPIO -pinnene 2 eller 4 er +5v, pin 6 (og andre) for bakken - men vær oppmerksom på at du må trippelkontrollere at du ikke leverer mer enn ca. 5,2 volt til disse pinnene som ved å gjøre dette omgår du poly-sikringen. Jeg brukte Pins 2 for +5v og pinnen ved siden av for Ground. Da jeg leverer Pi gjennom to regulerte strømforsyninger - først 12v og deretter 5.1v, var jeg fornøyd med den direkte forsyningstilkoblingen.

Jeg var bekymret for at metallhuset ville blokkere Raspberry Pi 3s evne til å koble til Wi -Fi -ruteren min - til slutt laget jeg to 2 cm hull på sidepanelet ved siden av Pi -brettet med det resultat at antall stolper på Wi-Fi-indikatoren på Raspbian forble den samme om saken var lukket eller åpen.

Tilkoblingsdetaljer:

Koble vekselstrømmen til 12v 3A AC-DC-modulen via strømbryteren. Koble 12v-utgangen til denne modulen til DC-DC 5v 3A-modulen som vil drive Raspberry Pi (hvis den først justeres til omtrent 5,1 volt-måle den) og til den mindre DC-DC-justerbare modulen som vil drive viften. Koble 5v-utgangen til 5v DC-DC-modulen til Rapsberry Pi GPIO Pins 4 (+5v) og Pin 6 (Ground). Koble utgangen på den mindre DC-DC-modulen til 12v-viften og juster utgangen slik at viften svinger stille. Koble bakken til 5v 3A DC-DC-modulen til PC-PSU-saken. Koble bakken og 5v til 5v DC-DC-modulen til det tresifrede voltmeteret på frontpanelet.

Koble to av Raspberry PI USB -portene til USB -kontaktene på baksiden ved hjelp av de to mannlige USB -kontaktene, fire ledninger og de to USB Female -kontaktene som er montert på baksiden. Koble en av Raspberry PI USB -portene til USB -kontakten foran med en USB -plugg, fire ledninger og en USB Female -kontakt montert på forsiden.

Koble harddisken til en av Raspberry PI USB -portene via en mannlig USB pluss og en annen mini USB hankontakt.

Trinn 3: Oppsett av harddiskoppstart

Det er ikke en god idé å kjøre en Pi over en lengre periode fra et SD -kort - disse har en begrenset skrivesyklus (omtrent 10 000 ganger?), Og jeg bestemte meg derfor for å undersøke to andre måter å starte Pi på:

(1) Sette oppstart og root plus brukerpartisjon på en harddisk

(2) La den lille 50 MB Dos-oppstartspartisjonen stå på SD-kortet (den er skrivebeskyttet under oppstart), og flytte rotfilsystemet og brukerdata til en harddisk.

Det var veldig enkelt å få Pi til å starte opp fra harddisken - jeg kopierte den nyeste Raspian Stretch til et SD -kort ved hjelp av Win32DiskImager -verktøyet. Jeg brukte den også en gang til for å kopiere det samme bildet til en 1 GB Toshiba 2,5 bærbar stasjon, så satte jeg Pi -oppstartssikringen som beskrevet i lenken til slutt (du legger til linjen program_usb_boot_mode = 1 til /boot / config.txt og omstarten av Pi), fjernet SD -kortet, og Pi startet deretter fra harddisken og fortsatte å endre størrelsen på partisjonene.

Gjør følgende for å aktivere USB -oppstartsmodus:

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

Dette legger til program_usb_boot_mode = 1 til slutten av /boot/config.txt. Start Raspberry Pi på nytt. Kontroller at OTP er programmert med:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Sørg for at utgang 17: 0x3020000a vises, noe som betyr at OTP -sikringen er programmert.

Du kan også legge til program_usb_boot_mode -linjen fra config.txt nano -editoren ved hjelp av kommandoen sudo nano /boot/config.txt.

Imidlertid var det et problem under avstengning på denne måten, fordi jeg måtte tilføre harddisken ekstra strøm via en annen USB-kontakt, disken fortsatte å kjøre etter at Pi ble slått av, og jeg måtte derfor slå av harddisken disk ved å slå den av med strømbryteren på frontpanelet. Det jeg ønsket var at Pi skulle "parkere" harddisken under avstengning. Hvis jeg fjernet den ekstra strømforsyningstilkoblingen, nektet Pi å starte opp fra harddisken.

Det er to tekstkonfigurasjonsfiler (config.txt og cmdline.txt) i oppstartsmappen på Dos -oppstartspartisjonen som man kan redigere i et forsøk på å gi harddisken ekstra strøm under oppstart, eller for å vente lenger på disk for å begynne å spinne.

Legg til: rootdelay = 5, og program_usb_timeout = 1 og max_usb_current = 1 til den lange listen i filen /boot/config.txt. (Root -forsinkelsesalternativet kan bli utdatert).

Legg til: boot_delay = 32 og igjen rootdelay = 5 til linjen i /boot/cmdline.txt skal få kjernen til å vente på rotenheten før oppstartssekvensen fortsetter. (Hvis du legger til rootwait i stedet for rootdelay, betyr det at det vil vente på ubestemt tid.)

Etter å ha prøvd alle de forskjellige kombinasjonene av SD -kort og harddiskpartisjoner, bestemte jeg meg for å beholde den lille oppstartspartisjonen på SD -kortet og flytte rot- og brukerfilene til harddisken. Fremgangsmåten for å gjøre dette er ganske lang og er som beskrevet i lenken til slutt.

Bilde 11 er en screendump av resultatet av df -h på min Pi, og viser at /dev /sda1 er rotfilsystemet, /dev /sda2 har mine brukerdata, og oppstartspartisjonen ble liggende på SD -kortet.

Jeg foreslår at du i stedet først prøver å starte alt fra harddisken, da dette bare innebærer å lage to bilder - ett på SD -kortet, ett på harddisken, og deretter angi Pi -oppstartsalternativet. Vær oppmerksom på at Pi fortsatt vil kunne starte fra et SD -kort hvis sikringen er satt - den eneste forskjellen er at den nå først prøver å starte opp fra USB -diskstasjonen. Hvis du ikke kan starte opp først fra HDD, start deretter opp fra SD -kortet og fest og monter HDD, rediger deretter de to konfigurasjonsfilene som beskrevet tidligere på HDD -oppstartspartisjonen, og prøv å starte på nytt.

Trinn 4: Kilde

Slik starter du Raspberry Pi 3 fra en USB -harddisk

Hvorfor er det ikke bra bare å slå av en hdd

Innstillinger for oppstartforsinkelse

Flytt Raspberry Pi -systemet til USB i 10 trinn

Flytt filsystemet til en USB -stasjon

Start Raspberry Pi fra USB

Trinn 5: Behold Dos Boot -partisjonen på SD -kortet og flytt rot- og brukerfilene til en harddisk

Med det nye Rasbian Stretch -oppsettet i juni ved den første startrutinen, forårsaker det en rotstasjon låst melding etter at rootfs er kopiert til hdd /dev /sda1

Gjør følgende for å forhindre dette:

1. Lag SD -kort med Stretch 29. juni 2018 -bilde og start Pi - si AVBRYT når ny installasjonsprosedyre vises. Kan nå tilpasse skrivebord og splashpage, og legge til wifi -tilkobling, legge til temperaturmåler, tekstfilredigerer til oppgavelinjen osv. Ikke koble hdd -stasjonen ennå.

2. Endre config.txt sudo nano /boot/config.txt (Trykk Ctr-O for å lagre og Ctr-X for å avslutte) ved å legge til nederst: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

Hvis en DAC brukes så også: Fjern driveren for den innebygde lyden: Fjern linjen dtparam = audio = på fra /boot/config.txt hvis den finnes (kan bare legge til # foran) Også i /boot/config.txt og legg til følgende linje: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. Slå av, koble til hdd og start opp - det er best å lage en 100 GB NTFS -partisjon foran og la hvile være allokert ved hjelp av en Windows -PC.

4. Lag en 100 GB ext4-partisjon og kopier rootfs til den, og endre fstab på hdd og cmdline.txt på sdcard-oppstartspartisjonen: 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

Skriv inn n for å opprette en ny partisjon, og velg nummer 1. Velg startsektoren ved å trykke Retur, velg deretter +100G for størrelsen. Velg nå standard filsystem ('Linux filsystem') ved å trykke Enter igjen.

Kommando (? For hjelp): n Partisjonsnummer (1-128, standard 1): 1 Første sektor (34-61489118, standard = 64) eller {+-} størrelse {KMGTP}: Siste sektor (64-61489118, standard = 61489118) eller { +-} størrelse {KMGTP}: +100G Gjeldende type er 'Linux-filsystem' Hex-kode eller GUID (L for å vise koder, Enter = 8300): Endret partisjonstype til 'Linux-filsystem'.

Trykk w for skrive for å gjøre 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 Endre rot = **** til root =/dev/sda1

sudo nano /mnt /etc /fstab Endring /dev /mmcblk0p2 /ext4 standardinnstillinger, noatime 0 1 til /dev /sda1 /ext4 standardinnstillinger, noatime 0 1 sudo reboot

5. Så etter omstart sjekk igjen med df -h hvis /dev /sda1 nå er oppført som roten /Du kan deretter gjøre det første Raspberry Pi -oppsettet som ble hoppet over i begynnelsen ved hjelp av Raspberry Pi -konfigurasjonsverktøyet fra Innstillinger -menyen: Endre Passord, angi språk, WiFi -land, tastatur, tidssone - du må starte på nytt

6. Så etter omstart sjekk igjen med df -h Du kan deretter gjøre oppdateringer: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

Hvis problemet med manglende pcakager prøver å kjøre de to første kommandoene på nytt, og også prøve sudo apt-get update --fix-missing eller sudo apt-get dist-upgrade --fix-missing

Start på nytt - du må da tilpasse skrivebordet igjen. Installer tilleggsprogramvare (jeg bruker mc, smartctl og dristig) ved hjelp av programvarebehandleren. Tilpass nettleserens hjemmeside og søk.

7. Slå av og koble HDD til en Windows -PC. Lag en NTFS -partisjon i den andre ikke -tildelte plassen, og kopier musikk, videoer etc. til den NTFS -partisjonen

8. Koble hdd -en tilbake til Raspberry Pi og slå den på. Gjør deretter: sudo mkdir/mnt/data sudo chown pi: pi/mnt/data sudo nano/mnt/etc/fstab Legg til:/dev/sda2/mnt/data ntfs-3g rw, standard 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi /mnt /data df -h Sjekk om sda2 viser riktig.

9. Hvis en DAC brukes, opprett 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. Start på nytt, legg deretter til DSP og analog lyd til lydkonfigurasjonen i Raspberry Pi -innstillingen Sørg for at hovedvolumklikket på høyttaleren i panelet ikke er 100% Åpne en konsoll i sda2 -mappen med videoen da:

Hvis DAC Play med omxplayer: omxplayer -o alsa "Filnavn.mp4" På vanlig Pi med BCM -lyd, bare åpne terminalen i musikkmappen og navnet på omxplayeren.mp4

Trinn 6: Raspberry Pi 4 4GB

Jeg kjøpte en Raspberry Pi 4 4GB og erstattet Raspberry Pi 3 med den i samme kabinett. Temperaturen holder seg mellom 40 og 50 grader Celsius selv under tunge CPU -belastningsforhold. Jeg kjøpte også to forskjellige USB 3 HDD/SSD til SATA -omformere, og erstattet USB 2 -versjonen med den for testformål.

Først testet jeg Raspberry Pi 4 med et kretskort for Orico USB 3 -kabinett, og det fungerer bra - for å fjerne kretskortet, ta av aluminiumsplaten øverst, og deretter kan du fjerne kretskortet etter å ha skrudd av to små skruer. En 10 cm lang tilkoblingskabel er en sløyfe en gang under harddisken inne i PSU -saken som holder den ute av veien. For mer detaljer, se:

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

For det andre testet jeg en 5 cm lang åpen USB3 til SATA -omformer (se bildet), som også fungerte bra, men den kortere kabelen var for stiv til å tvinge den helt inn i PSU -saken.

Bruk av et USB 3 -grensesnitt resulterte i raskere oppstart og responstid (for eksempel når du åpner Chromium -nettleseren eller LibreOffice Writer, men det var ikke overveldende raskere. I tillegg leverer Raspberry Pi 3 og 4 maksimalt 1,2A fordelt på alle 4 USB 2 og USB 3 -porter, som er mindre enn standarden USB 3. Jeg vil derfor fjerne strømtilkoblingen på USB -grensesnittet foran og koble den til en annen identisk variabel 5v strømforsyningsmodul. Dette vil gjøre det mulig for meg å kjøre en annen harddisk fra USB -grensesnittet foran.