رایانه رومیزی Raspberry Pi PC-PSU با هارد دیسک ، فن ، PSU و سوئیچ خاموش: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

سپتامبر 2020: دومین Raspberry Pi که در داخل یک منبع تغذیه PC قرار داشت ، ساخته شد. این از یک فن در بالا استفاده می کند - و بنابراین ترتیب قطعات داخل کیس PC -PSU متفاوت است. درایور Adafruit SSD1306 یا Luma Oled for Python (برای پیکسل 64x48 پیکسل) یا Luma Oled for Python برای نمایش اطلاعات آهنگ یا ویدیو بر روی صفحه نمایش OLED کوچک نصب شده در جلوی قاب مورد استفاده قرار می گیرد. جزئیات بیشتر در این Github.

کلاه صوتی i2s Wolfson WM8960 است که در دو مخزن Github من مورد بحث قرار گرفت. صفحه نمایش SSD1306 از i2c برای ارتباط استفاده می کند و بنابراین یک کابل روبان چهار سیم برای اتصال آن به کانکتور Raspberry Pi GPIO (Pins SCL ، SDA ، 3V3 و GND) کافی است.

درایور پایتون اصلاح شده برای SSD1306 در نسخه 64x48 پیکسل آن پس از اقتباس از کتابخانه Adafruit بر اساس نظرات مایک کوزر و نظرات راننده لوما اولد استفاده می شود.

Todo: از خط دوم ثابت صفحه نمایش برای نشان دادن ولتاژ تغذیه رزبری پای 5 ولت با استفاده از ATtiny85 به عنوان ADC استفاده می شود - ارتباط از طریق i2c با Raspberry Pi یا MCP3002 10 -bit SPI ADC دو کاناله. دمای CPU رزبری پای و RPM فن کیس به طور دائم در خط سوم صفحه نمایش داده می شود. هر دوی این خطوط به مدت 1 ثانیه از 5 روشن می شوند تا از سوختن OLED جلوگیری شود.

قبلاً 2018 و 2019: هر زمان که می خواستم از Raspberry Pi 3 یا 4 خود استفاده کنم ، از اتصال همه لوازم جانبی به آن خسته شدم. من تصمیم گرفتم که یک کامپیوتر Raspberry Pi به طور دائم به منبع تغذیه ، هارد دیسک یا SSD برای سیستم فایل و داده های اصلی ، یک فن بزرگ که می تواند به آرامی و بی سر و صدا بچرخد ، و یک مانیتور و بلندگوها متصل باشم.

علاوه بر این ایده خوبی نیست که Pi را برای مدت طولانی از کارت SD اجرا کنیم - این چرخه نوشتن محدود است (حدود 10،000 بار؟) و بنابراین من تصمیم گرفتم دو راه دیگر را برای راه اندازی Pi مورد بررسی قرار دهم.

عکسها نشان می دهد که قاب پشتی کامل متصل به یک مانیتور کوچک ، بلندگوهای استریو ، و صفحه ترکیبی بی سیم صفحه کلید ترکیبی است ، و هایلی وستنرا Scarborough Fair را با استفاده از شتاب سخت افزاری ویدئویی Rasbian و omxplayer می خواند.

اخیراً من یک Raspberry Pi 4 4GB خریدم و Raspberry Pi 3 را در همان محفظه جایگزین کردم. برای جزئیات بیشتر لطفاً به بخش 6 مراجعه کنید.

مرحله 1: لیست قطعات

تمشک پای 3

ماژول AC-DC PSU 12v 3A

ماژول DC-DC PSU ورودی 5 تا 35v خروجی 5v 3A

ماژول DC-DC PSU ورودی 5 تا 35 ولت خروجی 1A و ولتاژ متغیر (برای سرعت فن حدود 900 دور در دقیقه روی 7 ولت تنظیم شده است)

یک سوئیچ چفت و بست دکمه ای AC 250 ولت

سه سوکت USB USB

سه شاخه USB مردانه

یک پریز USB مینی مرد

ولت متر 3 رقمی آبی

کیس قدیمی PSU

هارد دیسک با اندازه مناسب (2.5 اینچ)

برد مدار از هارد 2.5 اینچی خارجی

فن کامپیوتر 12 ولتی

سیم اتصال و غیره

مرحله 2: ساخت و ساز و اتصالات

به نظر می رسید که یک کیس قدیمی رایانه شخصی دارای ابعاد مناسبی برای نگهداری Pi ، منبع تغذیه و هارد دیسک USB خارجی محروم باشد. در کیس PSU فضای کافی برای نصب HDD خارجی با قاب آن وجود نداشت - بنابراین من آن را باز کردم و فقط برد مدار کوچک را به HDD متصل کردم. من همچنین یک سوئیچ تغذیه به علاوه سوکت USB در جلو و عقب اضافه کردم ، و دارای فضای کافی برای یک فن بزرگ بود تا همه چیز را خنک نگه دارد ، و من برای نصب یک کلاه DAC در صورت خریدن آن ، پیش بینی کردم. من از منبع تغذیه 12 ولت 3 آمپر AC-DC به عنوان منبع تغذیه اصلی استفاده کردم و دو عدد کوچکتر قابل تنظیم 5 و 7 ولت برای فن ، DCU DC PSU ، اضافه کردم.

عکس 1 تمام قطعات را هنگامی که تا حدی در کیس PSU مونتاژ شده اند نشان می دهد. من چهار کابل USB کوتاه برای اتصال چهار پورت USB Raspberry Pi به هارد دیسک و کانکتورهای usb پنل جلو و عقب ایجاد کردم.

عکس های 2 و 4 نشان می دهد که مورد Pi کامل متصل به یک مانیتور کوچک ، بلندگوهای استریو و یک صفحه کلید ترکیبی بی سیم ترکیبی است.

عکسهای 5 تا 10 مورد تکمیل شده را از زوایای مختلف نشان می دهد.

اگر به عکس 10 دقت کنید می بینید که من دو سیم (قهوه ای و سفید) را مستقیماً به پین های تمشک Pi GPIO وصل کرده ام. در این حالت Pi 3 مستقیماً از طریق پین های GPIO 2 یا 4 آن +5v ، پین 6 (و سایر موارد) برای زمین تغذیه می شود - اما توجه داشته باشید که باید سه بار بررسی کنید که بیش از 5.2 ولت به آن پین ها تغذیه نمی کنید. زیرا با این کار محافظت از فیوز را دور می زنید. من از پین 2 برای +5v و پین کنار آن برای Ground استفاده کردم. از آنجا که من Pi را از طریق دو منبع تغذیه تنظیم شده تأمین می کنم - ابتدا 12 ولت و سپس 5.1 ولت ، از اتصال منبع مستقیم راضی بودم.

من نگران بودم که قاب فلزی مانع اتصال Raspberry Pi 3 به روتر Wi -Fi من شود - در نهایت من دو سوراخ 2 سانتی متری در طرف کناری در کنار برد Pi ایجاد کردم و در نتیجه تعداد میله های نشانگر وای فای در Raspbian بسته به باز یا بسته بودن کیس ثابت است.

جزئیات اتصال:

برق AC را از طریق سوئیچ پاور به ماژول 12v 3A AC-DC وصل کنید. خروجی 12 ولت این ماژول را به ماژول DC-DC 5v 3A وصل کنید که رزبری پای را تغذیه می کند (اگر ابتدا روی 5.1 ولت تنظیم شود-اندازه گیری کنید) و به ماژول کوچکتر قابل تنظیم DC-DC که فن را تغذیه می کند. خروجی 5 ولت ماژول 5 ولت DC-DC را به پین های Rapsberry Pi GPIO 4 (+5v) و پین 6 (زمین) وصل کنید. خروجی ماژول DC-DC کوچکتر را به فن 12 ولت وصل کرده و خروجی آن را طوری تنظیم کنید که فن بی صدا بچرخد. زمین ماژول 5v 3A DC-DC را به کیس PCU PC وصل کنید. زمین و 5 ولت ماژول 5 ولت DC-DC را به صفحه نمایش 3 رقمی ولت متر در پنل جلویی وصل کنید.

دو پورت USB Raspberry PI را با استفاده از دو شاخه USB نر ، سیم کشی 4 هسته ای و دو سوکت USB Female نصب شده در پشت به سوکت USB پشتی متصل کنید. یکی از پورت های Raspberry PI USB را با استفاده از یک پریز USB نر ، سیم کشی 4 هسته ای و یک سوکت USB Female که در جلو نصب شده است ، به سوکت USB جلو وصل کنید.

هارد دیسک را به یکی از درگاه های USB Raspberry PI از طریق یک USB plus مردانه و یک پلاگین مینی USB دیگر USB متصل کنید.

مرحله 3: راه اندازی بوت هارد

ایده خوبی نیست که Pi را برای مدت طولانی از کارت SD اجرا کنیم - این چرخه نوشتن محدود است (حدود 10،000 بار؟) و بنابراین تصمیم گرفتم دو راه دیگر را برای بوت کردن Pi مورد بررسی قرار دهم:

(1) قرار دادن پارتیشن بوت و root به علاوه کاربر بر روی هارد دیسک

(2) گذاشتن پارتیشن بوت 50 مگابایتی کوچک روی کارت SD (در هنگام بوت شدن فقط خواندنی است) و انتقال فایل سیستم اصلی و داده های کاربر به یک هارد دیسک.

راه اندازی Pi از روی هارد دیسک بسیار آسان بود - من جدیدترین Raspian Stretch را با استفاده از ابزار Win32DiskImager در کارت SD کپی کردم. همچنین برای بار دوم از همان تصویر در درایو نوت بوک 1 گیگابایتی Toshiba 2.5 اینچی استفاده کردم ، سپس فیوز بوت Pi را همانطور که در پیوند داده شده در انتها توضیح دادم (خط program_usb_boot_mode = 1 را به /boot /اضافه می کنید config.txt ، و Pi را راه اندازی مجدد کنید) ، کارت SD را حذف کرده و Pi از روی هارد دیسک بوت شده و اقدام به تغییر اندازه پارتیشن های خود می کند.

برای فعال کردن حالت بوت USB ، موارد زیر را انجام دهید:

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

این برنامه_usb_boot_mode = 1 را به انتهای /boot/config.txt اضافه می کند. Raspberry Pi را مجدداً راه اندازی کنید. بررسی کنید که OTP با موارد زیر برنامه ریزی شده است:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

اطمینان حاصل کنید که خروجی 17: 0x3020000a نشان داده شده است ، به این معنی که فیوز OTP با موفقیت برنامه ریزی شده است.

شما همچنین می توانید خط program_usb_boot_mode را از config.txt با استفاده از دستور sudo nano /boot/config.txt اضافه کنید.

با این حال ، هنگام خاموش کردن این مشکل وجود داشت ، زیرا مجبور شدم از طریق اتصال USB دوم ، نیروی اضافی را به هارد دیسک برسانم ، پس از خاموش شدن Pi ، دیسک همچنان کار می کرد و بنابراین مجبور شدم هارد را خاموش کنم دیسک را با خاموش کردن سوئیچ تغذیه در پنل جلویی خاموش کنید. چیزی که من می خواستم این است که Pi هنگام خاموش کردن هارد دیسک را "پارک" کند. اگر اتصال منبع تغذیه اضافی را حذف کنم Pi از بوت شدن روی هارد دیسک خودداری می کند.

دو فایل پیکربندی متنی (config.txt و cmdline.txt) ، در پوشه بوت در پارتیشن بوت Dos وجود دارد که می توانید آنها را در تلاش برای تأمین نیروی اضافی دیسک سخت هنگام بوت ، یا صبر بیشتر برای دیسک برای شروع چرخش

: rootdelay = 5 و program_usb_timeout = 1 و max_usb_current = 1 را به لیست طولانی در فایل /boot/config.txt اضافه کنید. (ممکن است گزینه rootdelay منسوخ شود).

افزودن: boot_delay = 32 و دوباره rootdelay = 5 به خط در /boot/cmdline.txt باید کرنل را منتظر دستگاه ریشه قبل از ادامه دنباله بوت کند. (افزودن rootwait به جای rootdelay به این معنی است که به طور نامحدود منتظر می ماند.)

پس از امتحان همه ترکیبات مختلف کارت SD و پارتیشن های هارد دیسک ، من تصمیم گرفتم که پارتیشن dos boot کوچک را روی کارت SD نگه دارم و فایلهای ریشه و کاربر را به هارد دیسک منتقل کنم. روش انجام این کار نسبتاً طولانی است و همانطور که در پیوند در پایان توضیح داده شده است.

عکس 11 یک screendump از نتیجه df -h بر روی Pi من است و نشان می دهد که /dev /sda1 سیستم فایل اصلی است ، /dev /sda2 دارای اطلاعات کاربری من است و پارتیشن بوت بر روی کارت SD باقی مانده است.

پیشنهاد می کنم ابتدا سعی کنید همه چیز را از روی دیسک سخت بوت کنید زیرا این فقط شامل ساخت دو تصویر است - یکی روی کارت SD ، یکی روی هارد دیسک و سپس فیوز گزینه بوت Pi را تنظیم کنید. توجه داشته باشید که اگر فیوز تنظیم شده باشد Pi همچنان می تواند از کارت SD بوت شود - تنها تفاوت این است که اکنون ابتدا سعی می کند از درایو دیسک USB بوت شود. اگر نمی توانید ابتدا از hdd بوت کنید ، سپس از کارت SD بوت کنید و hdd را ضمیمه و نصب کنید ، سپس دو فایل پیکربندی را که قبلاً در پارتیشن بوت hdd توضیح داده شده ویرایش کنید و دوباره بوت کنید.

مرحله 4: منبع

چگونه رزبری پای 3 خود را از روی هارد USB بوت کنید

چرا فقط خاموش کردن HDD خوب نیست

تنظیمات تاخیر بوت

سیستم رزبری پای خود را در 10 مرحله به USB منتقل کنید

سیستم فایل را به درایو USB منتقل کنید

Raspberry Pi را از طریق USB بوت کنید

مرحله 5: پارتیشن Dos Boot را روی کارت SD نگه دارید و فایلهای Root و User را به یک هارد دیسک منتقل کنید

با راه اندازی Rasbian Stretch ژوئن در اولین روال شروع ، پس از کپی شدن rootfs در hdd /dev /sda1 ، یک پیام درایو root قفل می شود

برای جلوگیری از این امر موارد زیر را انجام دهید:

1. کارت SD را با تصویر Stretch 29 ژوئن 2018 بسازید و Pi را بوت کنید - وقتی روش راه اندازی جدید نشان داده شد ، CANCEL بگویید. اکنون می توانید دسکتاپ و splashpage را سفارشی کنید و اتصال wifi اضافه کنید ، دماسنج را اضافه کنید ، ویرایشگر textfile به نوار وظیفه و غیره درایو hdd را هنوز وصل نکنید.

2. تغییر config.txt sudo nano /boot/config.txt (برای ذخیره Ctr-O و برای خروج Ctr-X را فشار دهید) با افزودن در پایین: program_usb_timeout = 1 max_usb_current = 1

اگر از DAC استفاده می شود ، همچنین: راننده را برای صدای داخلی حذف کنید: خط dtparam = audio = on را از /boot/config.txt در صورت وجود حذف کنید (فقط می توانید # در جلو اضافه کنید) همچنین در /boot/config.txt و خط زیر را اضافه کنید: dtoverlay = hifiberry-dacplus

3. خاموش کنید ، hdd را وصل کنید و بوت کنید - بهترین کار این است که یک پارتیشن 100 گیگابایتی NTFS در جلو ایجاد کنید و استراحت را بدون استفاده از رایانه شخصی ویندوز کنار بگذارید.

4. یک پارتیشن 100 گیگابایتی ext4 بسازید و rootfs را در آن کپی کنید و fstab را در hdd و cmdline.txt در پارتیشن بوت sdcard تغییر دهید: 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

برای ایجاد یک پارتیشن جدید ، n را وارد کنید و شماره 1 را انتخاب کنید. با زدن Return بخش شروع را انتخاب کنید ، سپس برای اندازه +100G را انتخاب کنید. اکنون با زدن مجدد Enter ، سیستم فایل پیش فرض ('سیستم فایل لینوکس') را انتخاب کنید.

فرمان (برای کمک): n شماره پارتیشن (1-128 ، پیش فرض 1): 1 بخش اول (34-61489118 ، پیش فرض = 64) یا {+-} اندازه {KMGTP}: آخرین بخش (64-61489118 ، پیش فرض = 61489118) یا { +-} اندازه {KMGTP}: +100G نوع فعلی "سیستم فایل لینوکس" کد Hex یا GUID (L برای نشان دادن کدها ، Enter = 8300): نوع پارتیشن را به "سیستم فایل لینوکس" تغییر داد.

برای نوشتن روی w ضربه بزنید تا دائمی شود. 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 تغییر ریشه = **** به ریشه =/dev/sda1

sudo nano /mnt /etc /fstab تغییر /dev /mmcblk0p2 /ext4 پیش فرض ، noatime 0 1 به /dev /sda1 /ext4 پیش فرض ، noatime 0 1 sudo راه اندازی مجدد

5. سپس پس از راه اندازی مجدد دوباره با df -h بررسی کنید اگر /dev /sda1 اکنون به عنوان ریشه ذکر شده است /سپس می توانید راه اندازی اولیه Raspberry Pi را که در ابتدا با استفاده از ابزار پیکربندی Raspberry Pi از منوی تنظیمات حذف شده بود ، انجام دهید: تغییر رمز عبور ، تنظیم محل ، کشور WiFi ، صفحه کلید ، منطقه زمانی - شما باید راه اندازی مجدد کنید

6. سپس پس از راه اندازی مجدد دوباره با df -h بررسی کنید و سپس می توانید به روزرسانی کنید: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get dist-upgrade -y sudo apt-get autoremove

اگر مشکلی در بسته های گم شده وجود دارد سعی کنید 2 دستور اول را دوباره اجرا کنید و همچنین sudo apt-get update-fix-missing یا sudo apt-get dist-upgrade-رفع مشکل را امتحان کنید

راه اندازی مجدد - ممکن است مجبور شوید دوباره دسکتاپ را سفارشی کنید. نرم افزارهای اضافی (من از mc ، smartctl و audacious استفاده می کنم) را با استفاده از مدیر نرم افزار نصب کنید. صفحه اصلی و جستجو را سفارشی کنید.

7. HDD را خاموش کرده و به رایانه ویندوز وصل کنید. یک پارتیشن NTFS در دومین فضای تخصیص ندهید و موسیقی ، فیلم ها و غیره را در آن پارتیشن NTFS کپی کنید

8. hdd را دوباره به رزبری پای وصل کنید و آن را روشن کنید. سپس انجام دهید: sudo mkdir/mnt/data sudo chown pi: pi/mnt/data sudo nano/mnt/etc/fstab افزودن:/dev/sda2/mnt/data ntfs-3g rw ، پیش فرض 0 0

sudo mount -a sudo chown pi: pi /mnt /data df -h بررسی کنید آیا sda2 به درستی نشان داده می شود.

9. در صورت استفاده از DAC ایجاد asound.conf جدید در etc/(nano /etc/alsa.conf با خطوط زیر:

pcm.! default {type hw card 0}

ctl.! default {type hw card 0}

10. راه اندازی مجدد و سپس DSP و صدای آنالوگ را به پیکربندی صدا در تنظیمات رزبری پای اضافه کنید اطمینان حاصل کنید که صدای اصلی روی اسپیکر در پنل 100٪ نیست یک کنسول را در پوشه sda2 با ویدیو باز کنید سپس:

اگر DAC با omxplayer پخش می شود: omxplayer -o alsa "File Name.mp4" در Pi معمولی با صدای BCM فقط ترمینال را در پوشه Music و نام omxplayer.mp4 باز کنید.

مرحله 6: Raspberry Pi 4 4GB

من یک Raspberry Pi 4 4GB خریدم و Raspberry Pi 3 را در همان محفظه جایگزین کردم. دما حتی در شرایط بار زیاد CPU بین 40 تا 50 درجه سانتیگراد باقی می ماند. من همچنین دو مبدل مختلف USB 3 HDD/SSD به SATA خریداری کردم و نسخه USB 2 را با هدف آزمایش جایگزین کردم.

ابتدا Raspberry Pi 4 را با یک برد مدار Orico USB 3 آزمایش کردم و به خوبی کار می کند - برای برداشتن برد مدار ، صفحه آلومینیومی را در قسمت بالا باز کنید و بعد از باز کردن دو پیچ کوچک ، می توانید مدار را بردارید. یک کابل اتصال به طول 10 سانتیمتر یکبار زیر هارد دیسک داخل کیس PSU حلقه می شود که آن را از راه دور نگه می دارد. برای جزئیات بیشتر به آدرس زیر مراجعه کنید:

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

در مرحله دوم ، من یک مبدل USB3 به SATA به طول 5 سانتی متر را آزمایش کردم (لطفاً تصویر را ببینید) ، که همچنین به خوبی کار می کرد ، اما کابل کوتاه تر آنقدر سفت بود که نمی توانست آن را در داخل کیس PSU تا حد زیادی مجبور کند.

استفاده از رابط USB 3 باعث بوت شدن و زمان پاسخگویی سریعتر می شود (مانند باز کردن مرورگر Chromium یا LibreOffice Writer ، اما سرعت آن بسیار زیاد نبود. علاوه بر این ، رزبری پای 3 و 4 حداکثر 1.2A را در هر 4 پخش می کند. پورت های USB 2 و USB 3 ، که کمتر از استاندارد USB 3 است. بنابراین ، اتصال برق را در رابط USB جلو حذف می کنم و آن را به دومین منبع تغذیه متغیر 5 ولت متصل می کنم. این به من امکان می دهد هارد دیگری را از رابط USB جلو