Komputer Desktop PC-PSU Raspberry Pi Dengan Hard Disk, Kipas Angin, PSU, dan Sakelar On-Off: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

September 2020: Raspberry Pi kedua yang ditempatkan di dalam casing catu daya PC yang dirancang ulang, telah dibuat. Ini menggunakan kipas di bagian atas - dan oleh karena itu susunan komponen di dalam casing PC-PSU berbeda. Driver Adafruit SSD1306 atau Luma Oled for Python yang dimodifikasi (untuk 64x48 piksel), akan digunakan untuk menampilkan informasi lagu atau video pada layar OLED kecil yang dipasang di bagian depan casing. Lebih detail di Github ini.

Topi audio i2s adalah Wolfson WM8960 seperti yang dibahas dalam dua repositori Github saya. Layar SSD1306 menggunakan i2c untuk komunikasi dan oleh karena itu kabel pita empat kawat cukup untuk menghubungkannya ke konektor Raspberry Pi GPIO (Pin SCL, SDA, 3V3 dan GND).

Driver python yang dimodifikasi untuk SSD1306 dalam versi 64x48 pikselnya digunakan setelah mengadaptasi pustaka Adafruit berdasarkan komentar dari komentar driver Mike Causer dan Luma Oled.

Todo: Baris kedua persisten dari tampilan akan digunakan untuk menunjukkan tegangan suplai 5 volt Raspberry Pi menggunakan ATtiny85 sebagai ADC - berkomunikasi melalui i2c dengan Raspberry Pi, atau ADC SPI 10-bit saluran ganda MCP3002. Suhu CPU Raspberry Pi dan RPM kipas casing akan ditampilkan secara permanen pada baris ketiga tampilan. Kedua saluran ini akan menyala selama 1 detik dari 5 detik untuk mencegah burn-in OLED.

Sebelumnya 2018 dan 2019: Saya bosan menghubungkan semua periferal ke Raspberry Pi 3 atau 4 saya setiap kali saya ingin menggunakannya. Saya memutuskan saya ingin komputer Raspberry Pi terhubung secara permanen ke catu daya, hard disk atau SSD untuk sistem file root dan data, kipas besar yang dapat berputar perlahan dan tenang, dan monitor dan speaker.

Selain itu, menjalankan Pi untuk waktu yang lama dari Kartu SD bukanlah ide yang baik - ini memiliki siklus penulisan yang terbatas (sekitar 10.000 kali?) Oleh karena itu, saya memutuskan untuk menyelidiki dua cara lain untuk mem-boot Pi.

Foto-foto menunjukkan casing Pi yang telah selesai terhubung ke monitor kecil, speaker stereo, dan trackpad keyboard kombo nirkabel, dan Hayley Westenra menyanyikan Scarborough Fair menggunakan akselerasi perangkat keras video Rasbian dan omxplayer.

Baru-baru ini saya memperoleh Raspberry Pi 4 4GB dan mengganti Raspberry Pi 3 dengannya di kandang yang sama. Untuk lebih jelasnya lihat Bagian 6.

Langkah 1: Daftar Bagian

Raspberry Pi 3

Modul AC-DC PSU 12v 3A

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

Modul DC-DC PSU Input 5 hingga 35v Output 1A dan variabel tegangan (diatur ke sekitar 7v untuk kecepatan kipas 900 rpm)

Satu sakelar pengunci tombol tekan AC 250v

Tiga soket perempuan USB

Tiga colokan USB laki-laki

Satu USB Mini Pria Plug

Voltmeter 3 Digit Biru

Kasing PSU lama

Hard Disk Drive dengan ukuran yang sesuai (2,5 )

Papan sirkuit dari HDD eksternal 2,5"

kipas komputer 12 volt

Kabel sambungan dll.

Langkah 2: Konstruksi dan Koneksi

Kasing PSU komputer lama tampaknya merupakan ukuran yang nyaman untuk menampung Pi, catu dayanya, dan hard disk USB eksternal yang dilucuti. Tidak ada cukup ruang dalam casing PSU untuk memasang hdd eksternal dengan casingnya - oleh karena itu saya membukanya dan hanya menyimpan papan sirkuit kecil yang terpasang ke hdd. Saya juga menambahkan sakelar daya plus soket USB di bagian depan dan belakang, dan memiliki ruang untuk kipas besar agar semuanya tetap dingin, dan saya menyediakan topi DAC untuk dipasang jika saya membelinya. Saya menggunakan catu daya AC-DC 12v 3A sebagai PSU utama, dan menambahkan dua 5v dan 7v kecil yang dapat disesuaikan untuk kipas, PSU DC-DC.

Foto 1 menunjukkan semua komponen saat dirakit sebagian dalam casing PSU. Saya membuat empat kabel USB pendek untuk menghubungkan empat port USB Raspberry Pi ke hard disk, dan konektor usb panel depan dan belakang.

Foto 2 dan 4 menunjukkan casing Pi lengkap yang terhubung ke monitor kecil, speaker stereo, dan track pad keyboard kombo nirkabel.

Foto 5 hingga 10 menunjukkan casing yang sudah selesai dari berbagai sudut.

Jika Anda melihat Foto 10 dengan cermat, Anda dapat melihat bahwa saya telah menghubungkan dua kabel (coklat dan putih) langsung ke pin raspberry Pi GPIO. Dalam hal ini Pi 3 ditenagai langsung melalui GPIO pin 2 atau 4 adalah +5v, pin 6 (dan lainnya) untuk ground - tetapi perhatikan bahwa Anda harus memeriksa tiga kali bahwa Anda memasok tidak lebih dari sekitar 5,2 volt ke pin tersebut karena dengan melakukan ini Anda melewati perlindungan poli-sekring. Saya menggunakan Pin 2 untuk +5v dan pin di sebelahnya untuk Ground. Karena saya memasok Pi melalui dua catu daya yang diatur - pertama 12v dan kemudian 5.1v, saya puas dengan sambungan catu daya langsung.

Saya khawatir kasing logam akan menghalangi kemampuan Raspberry Pi 3 untuk terhubung ke router Wi-Fi saya - pada akhirnya saya membuat dua lubang 2 cm di panel samping di sebelah papan Pi sehingga jumlah bilah di indikator Wi-Fi pada Raspbian tetap sama apakah kasing tertutup atau terbuka.

Detail Koneksi:

Hubungkan daya AC ke Modul AC-DC 12v 3A melalui sakelar Daya. Hubungkan output 12v dari modul ini ke modul DC-DC 5v 3A yang akan memberi daya pada Raspberry Pi (jika diatur terlebih dahulu menjadi sekitar 5,1 volt - ukurlah) dan ke modul DC-DC yang lebih kecil yang akan memberi daya pada kipas. Hubungkan output 5v modul DC-DC 5v ke Rapsberry Pi GPIO Pins 4 (+5v) dan Pin 6 (Ground). Hubungkan output modul DC-DC yang lebih kecil ke kipas 12v dan sesuaikan outputnya sehingga kipas berputar tanpa suara. Hubungkan ground modul DC-DC 5v 3A ke casing PSU PC. Hubungkan ground dan modul 5v DC-DC 5v ke tampilan voltmeter 3 digit di panel depan.

Hubungkan dua port USB Raspberry PI ke soket USB belakang menggunakan dua colokan USB jantan, kabel 4 inti, dan dua soket USB Female yang dipasang di bagian belakang. Hubungkan salah satu port USB Raspberry PI ke soket USB depan menggunakan colokan USB male, kabel 4 inti dan satu soket USB Female yang dipasang di bagian depan.

Hubungkan hard disk ke salah satu port USB Raspberry PI melalui male USB plus dan konektor mini USB male lainnya.

Langkah 3: Pengaturan Booting Hard Drive

Bukan ide yang baik untuk menjalankan Pi untuk waktu yang lama dari Kartu SD - ini memiliki siklus penulisan terbatas (sekitar 10.000 kali?) Dan karena itu saya memutuskan untuk Menyelidiki dua cara lain untuk mem-boot Pi:

(1) Menempatkan boot dan root plus partisi pengguna pada hard-disk

(2) Membiarkan partisi boot Dos berukuran 50 MB pada kartu SD (hanya dapat dibaca selama boot), dan memindahkan sistem file root dan data pengguna ke hard disk.

Sangat mudah untuk mendapatkan Pi untuk boot dari hard disk - saya menyalin Raspian Stretch terbaru ke kartu SD menggunakan utilitas Win32DiskImager. Saya juga menggunakannya untuk kedua kalinya untuk menyalin gambar yang sama ke drive notebook Toshiba 2.5 1 GB, kemudian saya mengatur sekering boot Pi seperti yang dijelaskan dalam tautan yang diberikan di bagian akhir (Anda menambahkan baris program_usb_boot_mode=1 ke /boot/ config.txt, dan reboot Pi), lepaskan kartu SD, dan Pi kemudian boot dari hard disk dan melanjutkan untuk mengubah ukuran partisi.

Untuk mengaktifkan mode boot USB, lakukan hal berikut:

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

Ini menambahkan program_usb_boot_mode=1 ke akhir /boot/config.txt. Reboot Raspberry Pi. Periksa apakah OTP telah diprogram dengan:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Pastikan output 17:0x3020000a ditampilkan yang berarti sekring OTP telah berhasil diprogram.

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

Namun ada masalah saat mematikan melakukannya dengan cara ini, karena saya harus memasok daya ekstra ke hard disk melalui konektor USB kedua, disk terus berjalan setelah Pi dimatikan dan oleh karena itu saya harus mematikan hard disk disk dengan mematikan melalui sakelar daya di panel depan. Yang saya inginkan adalah agar Pi "memarkir" hard disk selama dimatikan. Jika saya menghapus koneksi catu daya ekstra, Pi menolak untuk boot dari hard disk.

Ada dua file konfigurasi teks (config.txt dan cmdline.txt), di folder boot pada partisi boot Dos yang dapat diedit seseorang dalam upaya untuk memasok daya ekstra ke hard disk selama boot, atau menunggu lebih lama untuk disk untuk mulai berputar.

Tambahkan: rootdelay=5, dan program_usb_timeout=1 dan max_usb_current=1 ke daftar panjang di file /boot/config.txt. (Opsi rootdelay mungkin tidak digunakan lagi).

Tambahkan: boot_delay=32 dan lagi rootdelay=5 ke baris di /boot/cmdline.txt akan membuat kernel menunggu perangkat root sebelum melanjutkan urutan boot. (Menambahkan rootwait alih-alih rootdelay berarti akan menunggu tanpa batas.)

Setelah mencoba semua berbagai kombinasi kartu SD dan partisi hard disk, saya memutuskan untuk menyimpan partisi boot dos kecil di Kartu SD dan memindahkan file root dan pengguna ke hard disk. Prosedur untuk melakukan ini cukup panjang dan seperti yang dijelaskan pada tautan di akhir.

Foto 11 adalah screendump dari hasil df -h di Pi saya, dan menunjukkan bahwa /dev/sda1 adalah sistem file root, /dev/sda2 memiliki data pengguna saya, dan partisi boot tetap berada di SD Card.

Saya menyarankan agar Anda mencoba mem-boot semuanya dari hard disk karena ini hanya melibatkan pembuatan dua gambar - satu di Kartu SD, satu di hard disk, dan kemudian mengatur sekering opsi boot Pi. Perhatikan bahwa Pi masih dapat melakukan booting dari kartu SD jika sekring telah disetel - satu-satunya perbedaan adalah bahwa sekarang pertama kali mencoba boot dari drive disk USB. Jika Anda tidak bisa boot pada awalnya dari hdd kemudian boot dari kartu SD dan pasang dan mount hdd, kemudian edit dua file konfigurasi seperti yang dijelaskan sebelumnya pada partisi boot hdd dan coba boot lagi.

Langkah 4: Sumber

Cara mem-boot Raspberry Pi 3 Anda dari hard disk USB

Mengapa tidak baik hanya mematikan hdd

Pengaturan penundaan boot

Pindahkan sistem Raspberry Pi Anda ke USB dalam 10 langkah

Pindahkan sistem file ke Drive USB

Boot Raspberry Pi dari USB

Langkah 5: Simpan Partisi Boot Dos di Kartu SD dan Pindahkan Root dan File Pengguna ke Hard Disk

Dengan setup Rasbian Stretch Juni yang baru pada rutinitas awal pertama, ini menyebabkan pesan root drive terkunci setelah rootfs disalin ke hdd /dev/sda1

Untuk mencegahnya lakukan hal berikut:

1. Buat kartu sd dengan gambar Stretch 29 Juni 2018 dan boot Pi - katakan CANCEL ketika prosedur pengaturan baru muncul. Sekarang dapat menyesuaikan desktop dan splashpage, dan menambahkan koneksi wifi, menambahkan pengukur suhu, editor file teks ke bilah tugas, dll. Jangan pasang drive hdd dulu.

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

Jika DAC digunakan maka juga: Hapus driver untuk suara onboard: Hapus baris dtparam=audio=on dari /boot/config.txt jika ada (bisa tambahkan # di depan) Juga di /boot/config.txt dan tambahkan baris berikut: dtoverlay=hifiberry-dacplus

3. Matikan, pasang hdd, dan boot - yang terbaik adalah membuat partisi NTFS 100GB di depan dan membiarkan sisanya tidak terisi menggunakan PC windows.

4. Buat partisi ext4 100GB dan salin rootfs ke dalamnya, dan ubah fstab pada hdd dan cmdline.txt pada partisi 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 nomor 1. Pilih sektor awal dengan menekan Return, lalu pilih +100G untuk ukurannya. Sekarang pilih sistem file default ('sistem file Linux') dengan menekan Enter lagi.

Perintah (? untuk bantuan): n Nomor partisi (1-128, default 1): 1 Sektor pertama (34-61489118, default = 64) atau {+-}ukuran{KMGTP}: Sektor terakhir (64-61489118, default = 61489118) atau {+-}size{KMGTP}: +100G Jenis saat ini adalah 'Linux filesystem' Kode Hex atau GUID (L untuk menampilkan kode, Enter = 8300): Mengubah jenis partisi menjadi 'Linux filesystem'.

Tekan w untuk menulis agar permanen. 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=**** menjadi root=/dev/sda1

sudo nano /mnt/etc/fstab Ubah default /dev/mmcblk0p2 / ext4, noatime 0 1 ke /dev/sda1 / ext4 default, noatime 0 1 Sudo reboot

5. Kemudian setelah reboot periksa lagi dengan df -h jika /dev/sda1 sekarang terdaftar sebagai root / Anda kemudian dapat melakukan pengaturan awal Raspberry Pi yang dilewati di awal menggunakan Alat konfigurasi Raspberry Pi dari Menu Pengaturan: Ubah Kata sandi, atur Lokal, negara WiFi, Keyboard, Zona Waktu - Anda harus reboot

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

Jika ada masalah dengan paket yang hilang, coba jalankan kembali 2 perintah pertama dan juga coba Sudo apt-get update --fix-missing atau Sudo apt-get dist-upgrade --fix-missing

Reboot - Anda mungkin harus menyesuaikan desktop lagi. Instal software tambahan (saya menggunakan mc, smartctl, dan audacious), menggunakan software manager. Sesuaikan beranda dan pencarian browser.

7. Matikan dan tancapkan hdd ke PC windows. Buat partisi NTFS di ruang kedua yang tidak terisi dan salin musik, video, dll. ke partisi NTFS itu

8. Pasang kembali hdd ke Raspberry Pi dan nyalakan. Kemudian lakukan: Sudo mkdir /mnt/data Sudo chown pi:pi /mnt/data Sudo nano /mnt/etc/fstab Tambahkan: /dev/sda2 /mnt/data ntfs-3g rw, default 0 0

sudo mount -a sudo chown pi:pi /mnt/data df -h Periksa apakah sda2 ditampilkan dengan benar.

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

pcm.!default { ketik kartu hw 0 }

ctl.!default { ketik kartu hw 0 }

10. Reboot lalu tambahkan DSP dan analog sound to sound config di pengaturan Raspberry Pi Pastikan volume klik utama pada speaker di panel tidak 100% Buka konsol di folder sda2 dengan video kemudian:

Jika DAC Mainkan dengan omxplayer: omxplayer -o alsa "Nama File.mp4" Pada Pi normal dengan audio BCM, cukup buka terminal di folder Musik dan nama omxplayer.mp4

Langkah 6: Raspberry Pi 4 4GB

Saya membeli Raspberry Pi 4 4GB dan mengganti Raspberry Pi 3 dengan itu di kandang yang sama. Suhu tetap antara 40 dan 50 derajat Celcius bahkan di bawah kondisi beban CPU yang berat. Saya juga memperoleh dua konverter USB 3 HDD/SSD ke SATA yang berbeda, dan mengganti versi USB 2 dengan itu untuk tujuan pengujian.

Pertama saya menguji Raspberry Pi 4 dengan papan sirkuit penutup USB 3 Orico dan berfungsi dengan baik - untuk melepaskan papan sirkuit, lepaskan pelat aluminium di bagian atas dan kemudian Anda dapat melepas papan sirkuit setelah membuka dua sekrup kecil. Kabel koneksi sepanjang 10 cm dililitkan sekali di bawah hard disk di dalam casing PSU yang mencegahnya. Untuk lebih jelasnya silakan merujuk ke:

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

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

Menggunakan antarmuka USB 3 memang menghasilkan waktu boot dan respons yang lebih cepat (seperti saat membuka browser Chromium atau LibreOffice Writer, tetapi tidak terlalu cepat. Selain itu, Raspberry Pi 3 dan 4 menyediakan maksimum 1,2A yang tersebar di keempatnya. Port USB 2 dan USB 3, yang lebih kecil dari standar USB 3. Oleh karena itu, saya akan melepas sambungan Daya pada antarmuka USB depan dan menghubungkannya ke modul catu daya 5v variabel identik kedua. Ini akan memungkinkan saya menjalankan HDD lain dari antarmuka USB depan.