Un ordinateur de bureau Raspberry Pi PC-PSU avec disque dur, ventilateur, bloc d'alimentation et interrupteur marche-arrêt : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Septembre 2020: un deuxième Raspberry Pi logé dans un boîtier d'alimentation PC réutilisé a été construit. Cela utilise un ventilateur sur le dessus - et la disposition des composants à l'intérieur du boîtier PC-PSU est donc différente. Un pilote modifié (pour 64x48 pixels), Adafruit SSD1306 ou Luma Oled pour Python sera utilisé pour afficher les informations de la chanson ou de la vidéo sur un petit écran OLED monté à l'avant du boîtier. Plus de détails sur ce Github.

Le chapeau audio i2s est le Wolfson WM8960, comme indiqué dans deux de mes référentiels Github. L'écran SSD1306 utilise i2c pour la communication et donc un câble plat à quatre fils est suffisant pour le connecter au connecteur GPIO Raspberry Pi (broches SCL, SDA, 3V3 et GND).

Un pilote python modifié pour SSD1306 dans sa version 64x48 pixels est utilisé après avoir adapté une bibliothèque Adafruit basée sur les commentaires de Mike Causer et Luma Oled.

À faire: une deuxième ligne persistante de l'écran sera utilisée pour afficher la tension d'alimentation du Raspberry Pi 5 volts en utilisant soit un ATtiny85 comme ADC - communiquant via i2c avec le Raspberry Pi, soit un ADC SPI 10 bits à double canal MCP3002. La température du processeur Raspberry Pi et le régime du ventilateur du boîtier seront affichés en permanence sur la troisième ligne de l'écran. Ces deux lignes seront allumées pendant 1 seconde sur 5 pour éviter le burn-in OLED.

Auparavant 2018 et 2019: j'en avais marre de connecter tous les périphériques à mon Raspberry Pi 3 ou 4 à chaque fois que je voulais l'utiliser. J'ai décidé que je voulais un ordinateur Raspberry Pi connecté en permanence à une alimentation, un disque dur ou un SSD pour le système de fichiers racine et les données, un grand ventilateur qui peut tourner lentement et silencieusement, et un moniteur et des haut-parleurs.

De plus, ce n'est pas une bonne idée d'exécuter un Pi pendant une période prolongée à partir d'une carte SD - celles-ci ont un cycle d'écriture limité (environ 10 000 fois ?) et j'ai donc décidé d'étudier deux autres façons de démarrer le Pi.

Les photos montrent le boîtier Pi terminé connecté à un petit moniteur, des haut-parleurs stéréo et un pavé tactile combiné sans fil, et Hayley Westenra chantant Scarborough Fair en utilisant l'accélération matérielle vidéo de Rasbian et omxplayer.

Plus récemment, j'ai acquis un Raspberry Pi 4 4 Go et remplacé le Raspberry Pi 3 par celui-ci dans le même boîtier. Pour plus de détails, veuillez consulter la section 6.

Étape 1: Liste des pièces

Framboise Pi 3

Module d'alimentation AC-DC 12v 3A

Module d'alimentation DC-DC Entrée 5 à 35v Sortie 5v 3A

Module d'alimentation DC-DC Entrée 5 à 35v Sortie 1A et tension variable (réglé à environ 7v pour une vitesse de ventilateur de 900 tr/min)

Un interrupteur de verrouillage à bouton-poussoir AC 250v

Trois prises USB femelles

Trois prises mâles USB

Une mini prise mâle USB

Voltmètre 3 Chiffres Bleu

Ancien boîtier d'alimentation

Disque dur de taille appropriée (2,5 )

Circuit imprimé du disque dur externe 2,5"

Ordinateur 12 volts Ventilateur

Fil de connexion etc.

Étape 2: Construction et connexions

Un ancien boîtier d'alimentation d'ordinateur semblait avoir une taille pratique pour abriter le Pi, son alimentation et un disque dur USB externe dépouillé. Il n'y avait pas assez d'espace dans le boîtier du bloc d'alimentation pour monter le disque dur externe avec son boîtier - je l'ai donc ouvert et n'ai gardé que le petit circuit imprimé attaché au disque dur. J'ai également ajouté un interrupteur d'alimentation et des prises USB à l'avant et à l'arrière, et il y avait de la place pour un grand ventilateur pour garder le tout au frais, et j'ai prévu l'installation d'un chapeau DAC si j'en achetais un. J'ai utilisé une alimentation 12v 3A AC-DC comme bloc d'alimentation principal et j'ai ajouté deux plus petits 5v et 7v réglables pour le ventilateur, les blocs d'alimentation DC-DC.

La photo 1 montre tous les composants lorsqu'ils sont partiellement assemblés dans le boîtier du bloc d'alimentation. J'ai fabriqué quatre câbles USB courts pour connecter les quatre ports USB Raspberry Pi au disque dur et les connecteurs USB des panneaux avant et arrière.

Les photos 2 et 4 montrent le boîtier Pi terminé connecté à un petit moniteur, des haut-parleurs stéréo et un pavé tactile de clavier combo sans fil.

Les photos 5 à 10 montrent le boîtier terminé sous différents angles.

Si vous regardez attentivement la photo 10, vous pouvez voir que j'ai connecté deux fils (marron et blanc) directement aux broches GPIO du Raspberry Pi. Dans ce cas, le Pi 3 est alimenté directement via ses broches GPIO 2 ou 4 sont +5v, la broche 6 (et autres) pour la masse - mais notez que vous devez vérifier trois fois que vous ne fournissez pas plus d'environ 5,2 volts à ces broches car en faisant cela, vous contournez la protection poly-fusible. J'ai utilisé les broches 2 pour +5v et la broche à côté pour la masse. Comme j'alimente le Pi via deux alimentations régulées - d'abord 12v puis 5.1v, j'étais satisfait de la connexion d'alimentation directe.

Je craignais que le boîtier métallique bloque la capacité du Raspberry Pi 3 à se connecter à mon routeur Wi-Fi - à la fin, j'ai fait deux trous de 2 cm sur le panneau latéral à côté de la carte Pi avec pour résultat que le nombre de barres sur l'indicateur Wi-Fi sur Raspbian est resté le même, que le boîtier soit fermé ou ouvert.

Détails de connexion:

Connectez l'alimentation secteur au module 12v 3A AC-DC via l'interrupteur d'alimentation. Connectez la sortie 12v de ce module au module DC-DC 5v 3A qui alimentera le Raspberry Pi (si réglable, réglez d'abord sur environ 5,1 volts - mesurez-le) et au plus petit module réglable DC-DC qui alimentera le ventilateur. Connectez la sortie 5v du module 5v DC-DC aux broches 4 (+5v) et 6 (terre) du GPIO Rapsberry Pi. Connectez la sortie du plus petit module DC-DC au ventilateur 12v et ajustez sa sortie pour que le ventilateur tourne silencieusement. Connectez la masse du module 5v 3A DC-DC au boîtier PC PSU. Connectez la terre et le 5v du module 5v DC-DC à l'affichage du voltmètre à 3 chiffres sur le panneau avant.

Connectez deux des ports USB Raspberry PI aux prises USB arrière à l'aide des deux prises USB mâles, du câblage à 4 conducteurs et des deux prises USB femelles montées à l'arrière. Connectez l'un des ports USB Raspberry PI à la prise USB avant à l'aide d'une prise USB mâle, d'un câblage à 4 conducteurs et d'une prise USB femelle montée à l'avant.

Connectez le disque dur à l'un des ports USB du Raspberry PI via une prise USB plus mâle et une autre prise mini USB mâle.

Étape 3: Configuration du démarrage du disque dur

Ce n'est pas une bonne idée d'exécuter un Pi pendant une période prolongée à partir d'une carte SD - celles-ci ont un cycle d'écriture limité (environ 10 000 fois ?) et j'ai donc décidé d'étudier deux autres façons de démarrer le Pi:

(1) Placer les partitions boot et root plus utilisateur sur un disque dur

(2) Laisser la petite partition de démarrage Dos de 50 Mo sur la carte SD (en lecture seule pendant le démarrage) et déplacer le système de fichiers racine et les données utilisateur sur un disque dur.

Il était très facile de démarrer le Pi à partir du disque dur - j'ai copié le dernier Raspian Stretch sur une carte SD à l'aide de l'utilitaire Win32DiskImager. Je l'ai également utilisé une deuxième fois pour copier la même image sur un lecteur de portable Toshiba 2,5 , puis j'ai défini le fusible de démarrage du Pi comme décrit dans le lien donné à la fin (vous ajoutez la ligne program_usb_boot_mode=1 à /boot/ config.txt, et le redémarrage du Pi), a retiré la carte SD, et le Pi a ensuite démarré à partir du disque dur et a procédé au redimensionnement de ses partitions.

Pour activer le mode de démarrage USB, procédez comme suit:

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

Cela ajoute program_usb_boot_mode=1 à la fin de /boot/config.txt. Redémarrez le Raspberry Pi. Vérifiez que l'OTP a été programmé avec:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Assurez-vous que la sortie 17:0x3020000a est affichée, ce qui signifie que le fusible OTP a été programmé avec succès.

Vous pouvez également ajouter la ligne program_usb_boot_mode depuis config.txt dans l'éditeur nano à l'aide de la commande sudo nano /boot/config.txt.

Cependant, il y a eu un problème lors de l'arrêt en procédant de cette manière, car je devais fournir une alimentation supplémentaire au disque dur via un deuxième connecteur USB, le disque a continué à fonctionner après l'arrêt du Pi et j'ai donc dû éteindre le disque dur. disque en éteignant via l'interrupteur d'alimentation sur le panneau avant. Ce que je voulais, c'est que le Pi "parque" le disque dur lors de la mise hors tension. Si je supprimais la connexion d'alimentation supplémentaire, le Pi refusait de démarrer à partir du disque dur.

Il existe deux fichiers de configuration texte (config.txt et cmdline.txt), dans le dossier de démarrage de la partition de démarrage Dos que l'on peut modifier pour tenter de fournir une alimentation supplémentaire au disque dur pendant le démarrage ou d'attendre plus longtemps le disque pour commencer à tourner.

Ajoutez: rootdelay=5, et program_usb_timeout=1 et max_usb_current=1 à la longue liste dans le fichier /boot/config.txt. (L'option rootdelay peut être dépréciée).

Ajoutez: boot_delay=32 et à nouveau rootdelay=5 à la ligne dans /boot/cmdline.txt devrait faire attendre le noyau pour le périphérique racine avant de continuer la séquence de démarrage. (Ajouter rootwait au lieu de rootdelay signifie qu'il attendra indéfiniment.)

Après avoir essayé toutes les différentes combinaisons de partitions de carte SD et de disque dur, j'ai décidé de conserver la petite partition de démarrage dos sur la carte SD et de déplacer les fichiers racine et utilisateur sur le disque dur. La procédure pour ce faire est assez longue et est telle que décrite dans le lien à la fin.

La photo 11 est une capture d'écran du résultat de df -h sur mon Pi et montre que /dev/sda1 est le système de fichiers racine, /dev/sda2 contient mes données utilisateur et que la partition de démarrage est restée sur la carte SD.

Je vous suggère plutôt d'essayer d'abord de tout démarrer à partir du disque dur, car cela implique uniquement de créer deux images - une sur la carte SD, une sur le disque dur, puis de définir le fusible de l'option de démarrage du Pi. Notez que le Pi pourra toujours démarrer à partir d'une carte SD si le fusible a été réglé - la seule différence est qu'il essaie maintenant d'abord de démarrer à partir du lecteur de disque USB. Si vous ne pouvez pas démarrer d'abord à partir du disque dur, démarrez à partir de la carte SD et connectez et montez le disque dur, puis modifiez les deux fichiers de configuration comme décrit précédemment sur la partition de démarrage du disque dur et essayez à nouveau de démarrer.

Étape 4: Source

Comment démarrer votre Raspberry Pi 3 à partir d'un disque dur USB

Pourquoi il n'est pas bon d'éteindre un disque dur

Paramètres de délai de démarrage

Déplacez votre système Raspberry Pi vers USB en 10 étapes

Déplacer le système de fichiers sur une clé USB

Démarrez le Raspberry Pi à partir de l'USB

Étape 5: Conservez la partition de démarrage Dos sur la carte SD et déplacez les fichiers racine et utilisateur sur un disque dur

Avec la nouvelle configuration de June Rasbian Stretch lors de la première routine de démarrage, un message de verrouillage du lecteur racine est généré une fois que le rootfs a été copié sur le disque dur /dev/sda1

Pour éviter cela, procédez comme suit:

1. Créez une carte SD avec l'image Stretch 29 juin 2018 et démarrez Pi - dites ANNULER lorsque la nouvelle procédure de configuration s'affiche. Peut maintenant personnaliser le bureau et la page d'accueil, et ajouter une connexion wifi, ajouter un thermomètre, un éditeur de fichier texte à la barre des tâches, etc. Ne connectez pas encore le disque dur.

2. Modifiez config.txt sudo nano /boot/config.txt (Appuyez sur Ctr-O pour enregistrer et Ctr-X pour quitter) en ajoutant en bas: program_usb_timeout=1 max_usb_current=1

Si un DAC est utilisé, alors également: Supprimez le pilote pour le son intégré: Supprimez la ligne dtparam=audio=on de /boot/config.txt si elle existe (vous pouvez simplement ajouter # devant) Également dans /boot/config.txt et ajoutez la ligne suivante: dtoverlay=hifiberry-dacplus

3. Éteignez, branchez le disque dur et démarrez - il est préférable de créer une partition NTFS de 100 Go à l'avant et de laisser le reste non alloué à l'aide d'un PC Windows.

4. Créez une partition ext4 de 100 Go et copiez-y le rootfs, puis modifiez fstab sur le disque dur et cmdline.txt sur la partition de démarrage de la carte SD: 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

Entrez n pour créer une nouvelle partition et sélectionnez le numéro 1. Sélectionnez le secteur de départ en appuyant sur Retour, puis sélectionnez +100G pour la taille. Sélectionnez maintenant le système de fichiers par défaut ('Linux filesystem') en appuyant à nouveau sur Entrée.

Commande (? pour l'aide): n Numéro de partition (1-128, par défaut 1): 1 Premier secteur (34-61489118, par défaut = 64) ou {+-}size{KMGTP}: Dernier secteur (64-61489118, par défaut = 61489118) ou {+-}size{KMGTP}: +100G Le type actuel est le code hexadécimal 'système de fichiers Linux' ou GUID (L pour afficher les codes, Entrée = 8300): changement du type de partition en 'système de fichiers Linux'.

Appuyez sur w pour écrire pour le rendre 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 Remplacez root=**** par root=/dev/sda1

sudo nano /mnt/etc/fstab Changer /dev/mmcblk0p2 / ext4 defaults, noatime 0 1 en /dev/sda1 / ext4 defaults, noatime 0 1 sudo reboot

5. Ensuite, après le redémarrage, vérifiez à nouveau avec df -h si /dev/sda1 est maintenant répertorié comme racine / Vous pouvez ensuite effectuer la configuration initiale de Raspberry Pi qui a été ignorée au début à l'aide de l'outil de configuration Raspberry Pi dans le menu Paramètres: Modifier Mot de passe, définissez les paramètres régionaux, le pays WiFi, le clavier, le fuseau horaire - vous devrez redémarrer

6. Ensuite, après le redémarrage, vérifiez à nouveau avec df -h Vous pouvez ensuite effectuer les mises à jour: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

En cas de problème avec des pcakages manquants, essayez de réexécuter les 2 premières commandes et essayez également sudo apt-get update --fix-missing ou sudo apt-get dist-upgrade --fix-missing

Redémarrez - vous devrez peut-être ensuite personnaliser à nouveau le bureau. Installez des logiciels supplémentaires (j'utilise mc, smartctl et audacious), à l'aide du gestionnaire de logiciels. Personnalisez la page d'accueil et la recherche du navigateur.

7. Arrêtez et branchez le disque dur sur un PC Windows. Créez une partition NTFS dans le deuxième espace non alloué et copiez de la musique, des vidéos, etc. sur cette partition NTFS

8. Rebranchez le disque dur sur Raspberry Pi et allumez-le. Ensuite, faites: sudo mkdir /mnt/data sudo chown pi:pi /mnt/data sudo nano /mnt/etc/fstab Ajoutez: /dev/sda2 /mnt/data ntfs-3g rw, par défaut 0 0

sudo mount -a sudo chown pi:pi /mnt/data df -h Vérifiez si sda2 s'affiche correctement.

9. Si un DAC est utilisé, créez un nouveau asound.conf dans etc/ (nano /etc/alsa.conf avec les lignes suivantes:

pcm.!default { tapez hw card 0 }

ctl.!default { tapez hw card 0 }

10. Redémarrez puis ajoutez le DSP et le son analogique à la configuration du son dans les paramètres Raspberry Pi

Si DAC Play avec omxplayer: omxplayer -o alsa "File Name.mp4" Sur Pi normal avec audio BCM, ouvrez simplement le terminal dans le dossier Music et omxplayer name.mp4

Étape 6: Raspberry Pi 4 4 Go

J'ai acheté un Raspberry Pi 4 4 Go et remplacé le Raspberry Pi 3 par celui-ci dans le même boîtier. La température reste entre 40 et 50 degrés Celsius même dans des conditions de charge CPU élevée. J'ai également acquis deux convertisseurs USB 3 HDD/SSD vers SATA différents et remplacé la version USB 2 par celle-ci à des fins de test.

J'ai d'abord testé le Raspberry Pi 4 avec une carte de circuit imprimé Orico USB 3 et cela fonctionne bien - pour retirer la carte de circuit, déclipsez la plaque en aluminium en haut puis vous pouvez retirer la carte de circuit après avoir dévissé deux petites vis. Un câble de connexion de 10 cm de long est enroulé une fois sous le disque dur à l'intérieur du boîtier du bloc d'alimentation, ce qui le maintient à l'écart. Pour plus de détails, veuillez vous référer à:

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

Deuxièmement, j'ai testé un convertisseur USB3 vers SATA ouvert de 5 cm de long (voir l'image), qui a également bien fonctionné, mais le câble le plus court était trop rigide pour le forcer à l'intérieur du boîtier du bloc d'alimentation.

L'utilisation d'une interface USB 3 a entraîné des temps de démarrage et de réponse plus rapides (comme lors de l'ouverture du navigateur Chromium ou de LibreOffice Writer, mais ce n'était pas beaucoup plus rapide. De plus, les Raspberry Pi 3 et 4 fournissent un maximum de 1,2 A réparti sur les 4 Ports USB 2 et USB 3, ce qui est inférieur à la norme USB 3. Je vais donc retirer la connexion Power sur l'interface USB avant et la connecter à un deuxième module d'alimentation 5v variable identique. l'interface USB avant.