Caisse Sci-Pi : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Le "Sci-Pi Crate" est un boîtier pour Raspberry Pi 4 qui a également des options de montage pour les disques durs de 3,5 pouces et un ventilateur de 120 mm.

Il existe deux configurations pour la caisse Sci-Pi:

• La configuration "A" prend en charge un Raspberry Pi et deux disques durs 3,5 pouces.
• La configuration "B" prend en charge trois disques durs Pi et trois 3,5 pouces.

Mes objectifs avec cette conception étaient de créer un boîtier que je pourrais utiliser pour un NAS basé sur Raspberry Pi (stockage en réseau) qui semblait intéressant. Il a évolué à partir de là pour prendre également en charge plusieurs Pi pour une utilisation en tant que cluster.

Ce que vous faites avec les Pi dépend de vous, mais je pense que l'utilisation naturelle de ce boîtier est pour un cluster NAS ou docker/k8s.

Étape 1: Outils et matériaux

Outils:

• Imprimante 3D
• fer à souder
• clés hexagonales
• pinces coupantes

Outils optionnels:

• Sertissages Dupont
• coup de poing trapézoïdal

Matériaux:

• Pièces imprimées en 3D
• framboise Pi 4 (1-3)
• Disque dur 3,5 pouces (1-3)
• Vis M4 (8) [40-45mm]
• Écrou M4 (8)
• #6-32 UNC équipage (4-12) [4-6mm]
• Vis M3 (4-12) [4-7mm]
• Convertisseur cc/cc 5V/3A
• SATA vers USB3 avec alimentation 12V
• ventilateur 120 mm
• Connecteur d'alimentation CC FC681493
• Vis M2 (2) [4-7mm]
• Prise trapézoïdale Cat-6

• Câble Cat 5e/6

Matériaux facultatifs:

• Connecteurs Dupont
• Vis M3 en option (4-12) [10-15]
• Écrou M3 en option (8)
• résistances pour ventilateur

Étape 2: Processus de conception

J'ai utilisé Fusion 360 pour cette conception. Je ne suis pas un pro mais je m'améliore et je suis content du résultat de ce design.

Ma méthode pour ce projet consistait à télécharger des modèles d'autant de composants que possible à partir de grabcad. J'aime faire ça pour voir à quoi les choses vont ressembler et s'emboîter. Je trouve que grabcad.com est une excellente ressource et je peux souvent trouver des modèles que je peux utiliser pour accélérer mes conceptions et me permettre de me concentrer sur la pièce que je crée et de ne pas me soucier de prendre 100 mesures détaillées ou de lire des documents techniques pour m'assurer les pièces s'adapteront une fois imprimées.

Une fois que j'ai eu tous les composants standard, j'ai pu commencer ma conception. J'ai importé tous les éléments dont j'aurais besoin dans la mallette et je les ai déplacés en essayant différentes mises en page. Chaque fois que j'avais une pile de composants que j'aimais, je dessinais une boîte autour d'eux et je considérais que mon volume et ma forme internes. Ensuite, je réfléchissais à la façon dont je pourrais gérer les fils et aux conceptions extérieures qui pourraient s'adapter à cette forme interne et paraître intéressantes. Après avoir parcouru quelques-uns de ces cycles, j'ai conclu que j'allais me retrouver avec un rectangle. Alors maintenant, j'ai commencé à réfléchir et à rechercher des œuvres d'art à partir de films, de jeux, tout ce à quoi je pouvais penser qui pourrait être une inspiration.

Finalement, j'ai trouvé le travail de LoneWolf3D sur artstation.com. J'ai pensé que leur design serait parfait pour mon projet. C'était un design intéressant qui avait des caractéristiques que je pouvais imiter en toute confiance. Je pensais également que les détails circulaires sur les extrémités fonctionneraient bien pour moi comme entrée et sortie d'air pour mon ventilateur.

Chaque fois que je fais une conception pour l'impression 3D, je pense à l'orientation de la pièce et à la façon dont je peux diviser les objets pour améliorer les performances d'impression. Les performances d'impression pour moi sont des choses comme l'orientation des calques pour la force ou les détails, la réduction des surplombs et des ponts, et l'évitement des impressions monolithiques qui pourraient causer des revers majeurs si l'impression échoue. En plus de ces objectifs, je voulais également essayer de réduire l'utilisation globale du plastique. Cela présente deux avantages principaux, un coût réduit et un temps d'impression réduit.

Étape 3: Impression

L'impression était simple. Depuis que j'ai pris le temps supplémentaire en CAO pour planifier l'impression, je n'ai pas eu à me soucier de choses comme la prise en charge de la plupart des impressions. Il y a une partie (B-bas) où j'ai décidé d'utiliser un support était un meilleur choix que d'essayer de diviser ou de modifier la conception de la pièce pour éviter le support.

J'ai utilisé Cura pour le tranchage, mais vous devriez pouvoir utiliser le trancheur que vous préférez, car nous ne devrions pas avoir besoin de fonctionnalités avancées, comme le support manuel.

Vous pouvez consulter et télécharger les STL depuis ma page Thingiverse

Étape 4: Assemblage

Je pense que les images sont plus faciles à comprendre que les descriptions, vous pouvez donc voir les modèles sur ces liens Assemblage complet Config A, Assemblage Config B. Les modèles peuvent être tournés, éclatés et visualisés pour vous permettre de voir comment les pièces sont destinées à s'assembler.

La partie la plus difficile de l'assemblage pour moi a été de construire le tableau de distribution électrique. Cette étape pourrait être ignorée en achetant un pico-PSU, mais j'avais déjà des convertisseurs et des connecteurs buck, alors j'ai décidé de construire ma propre carte. Je n'inclus pas mon schéma car je n'en ai pas fait ? mais je vais décrire l'objectif de conception afin que vous puissiez comprendre ce qui est nécessaire.

Nous avons besoin de 5v et 12v. la puissance entre dans le boîtier en tant que 12v, c'est donc facile, mais nous devons ensuite en convertir une partie en 5v pour le RPi. J'ai utilisé des convertisseurs buck DC-DC MP1584EN parce que c'est ce que j'avais. J'ai également décidé que je ne voulais pas que le ventilateur fonctionne à 100%, alors j'ai câblé des résistances. Si vous choisissez d'ajouter des résistances à votre circuit de ventilation, assurez-vous de garder une trace du nombre de watts qu'elles devront dissiper et de la puissance nominale de vos résistances. Pour calculer les watts nécessaires aux résistances, vous utilisez la loi d'Ohm (V = I × R) et la règle de puissance (P = I × V).

Étape 5: Conclusion

Ce cas n'est que le début d'un projet Raspberry Pi. Il offre un confinement pour 1-3 Pi et 1-3 disques durs pleine taille. J'ai aimé concevoir cet étui et si vous l'utilisez dans un projet, j'aimerais savoir ce que vous avez fait.