Sci-Pi-Kiste - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Die "Sci-Pi Crate" ist ein Gehäuse für Raspberry Pi 4, das auch Befestigungsmöglichkeiten für 3,5-Zoll-Festplatten und einen 120-mm-Lüfter bietet.

Es gibt zwei Konfigurationen für die Sci-Pi Crate:

• Konfiguration "A" unterstützt einen Raspberry Pi und zwei 3,5-Zoll-Festplatten.
• Konfiguration "B" unterstützt drei Pis und drei 3,5-Zoll-Festplatten.

Mein Ziel bei diesem Design war es, ein Gehäuse zu entwickeln, das ich für ein Raspberry Pi-basiertes NAS (Network Attached Storage) verwenden konnte, das interessant aussah. Daraus entwickelte sich auch die Unterstützung mehrerer Pis zur Verwendung als Cluster.

Was Sie mit den Pis machen, liegt bei Ihnen, aber ich denke, die natürliche Verwendung dieses Gehäuses ist entweder für ein NAS oder einen Docker / k8s-Cluster.

Schritt 1: Werkzeuge und Materialien

Werkzeuge:

• 3D Drucker
• Lötkolben
• Sechskantschlüssel
• Kabelschneider

Optionale Werkzeuge:

• Dupont Crimps
• Keystone-Punch-Down

Materialien:

• 3D-gedruckte Teile
• Himbeer Pi 4 (1-3)
• 3,5-Zoll-Festplatte (1-3)
• M4 Schraube (8) [40-45mm]
• M4-Mutter (8)
• #6-32 UNC Besatzung (4-12) [4-6mm]
• M3-Schraube (4-12) [4-7mm]
• 5V/3A DC/DC-Wandler
• Sata auf USB3 mit 12V Stromversorgung
• 120-mm-Lüfter
• DC-Stromanschluss FC681493
• M2 Schraube (2) [4-7mm]
• Cat-6 Keystone-Buchse

• Cat 5e/6-Kabel

Optionale Materialien:

• Dupont-Anschlüsse
• M3-Schraube optional (4-12) [10-15]
• M3-Mutter optional (8)
• Widerstände für Lüfter

Schritt 2: Designprozess

Ich habe Fusion 360 für dieses Design verwendet. Ich bin kein Profi, aber ich bin immer besser geworden und bin zufrieden mit dem Ergebnis dieses Designs.

Meine Methode für dieses Projekt bestand darin, Modelle von so vielen Komponenten wie möglich von grabcad herunterzuladen. Ich mache das gerne, damit ich sehen kann, wie die Dinge aussehen und zusammenpassen. Ich finde grabcad.com eine großartige Ressource und finde oft Modelle, mit denen ich meine Designs beschleunigen und mich auf den Teil konzentrieren kann, den ich erstelle, und mir keine Sorgen machen muss, 100 detaillierte Messungen vorzunehmen oder technische Dokumentationen zu lesen, um sicherzustellen, dass Die Teile passen nach dem Drucken.

Sobald ich alle Standardkomponenten hatte, konnte ich mit meinem Design beginnen. Ich habe alle Elemente importiert, die ich in dem Fall benötigen würde, und sie verschoben, um verschiedene Layouts auszuprobieren. Jedes Mal, wenn ich einen Stapel von Komponenten bekam, die mir gefielen, zeichnete ich eine Schachtel um sie herum und betrachtete sie als mein inneres Volumen und ihre Form. Dann dachte ich darüber nach, wie ich die Drähte verwalten könnte und welche Außendesigns zu dieser inneren Form passen und interessant aussehen könnten. Nachdem ich einige dieser Zyklen durchlaufen hatte, kam ich zu dem Schluss, dass ich mit einem Rechteck enden würde. Also fing ich jetzt an, über Kunst aus Filmen, Spielen und allem, was mir einfiel, nachzudenken und nachzuschlagen, was eine Inspiration sein könnte.

Schließlich fand ich die Arbeit von LoneWolf3D auf artstation.com. Ich dachte, dass ihr Design perfekt für mein Projekt wäre. Es war ein interessantes Design, das Eigenschaften hatte, von denen ich überzeugt war, dass ich sie nachahmen konnte. Ich dachte auch, dass die kreisförmigen Details an den Enden gut für mich geeignet wären, um sie als Einlass und Auslass für meinen Lüfter zu verwenden.

Jedes Mal, wenn ich ein Design für den 3D-Druck erstelle, denke ich über die Teileausrichtung nach und wie ich Objekte aufteilen kann, um die Druckleistung zu verbessern. Die Druckleistung ist für mich Dinge wie die Schichtorientierung für Stärke oder Details, die Reduzierung von Überhängen und Brücken und die Vermeidung monolithischer Drucke, die bei einem Druckfehler zu großen Rückschlägen führen könnten. Zusätzlich zu diesen Zielen wollte ich auch versuchen, den Plastikverbrauch insgesamt zu reduzieren. Dies hat zwei Hauptvorteile, reduzierte Kosten und reduzierte Druckzeit.

Schritt 3: Drucken

Der Druck war unkompliziert. Da ich mir die zusätzliche Zeit in CAD genommen habe, um den Druck zu planen, musste ich mich nicht um Dinge wie den Support für die meisten Drucke kümmern. Es gibt einen Teil (B-unten), bei dem ich entschieden habe, die Unterstützung zu verwenden, als zu versuchen, das Design des Teils zu teilen oder zu ändern, um eine Unterstützung zu vermeiden.

Ich habe Cura zum Schneiden verwendet, aber Sie sollten in der Lage sein, jeden beliebigen Slicer zu verwenden, da wir keine erweiterten Funktionen wie manuelle Unterstützung benötigen sollten.

Sie können die STLs von meiner Thingiverse-Seite anzeigen und herunterladen

Schritt 4: Montage

Ich denke, Bilder sind leichter zu verstehen als Beschreibungen, daher können Sie die Modelle unter diesen Links anzeigen Vollständige Konfiguration A-Baugruppe, Konfiguration B-Baugruppe. Die Modelle können gedreht, explodiert und angezeigt werden, damit Sie sehen können, wie die Teile zusammenpassen sollen.

Der schwierigste Teil der Montage war für mich der Aufbau des Stromverteilers. Dieser Schritt könnte durch den Kauf eines Pico-Netzteils übersprungen werden, aber ich hatte bereits einige Abwärtswandler und Anschlüsse und beschloss, mein eigenes Board zu bauen. Ich füge meinen Schaltplan nicht ein, weil ich keinen gemacht habe? aber ich werde das Designziel beschreiben, damit Sie verstehen, was benötigt wird.

Wir brauchen 5V und 12V. die Leistung kommt als 12 V in das Gehäuse, das ist also einfach, aber dann müssen wir einen Teil davon für den RPi in 5 V umwandeln. Ich habe einige MP1584EN DC-DC-Abwärtswandler verwendet, weil ich die hatte. Ich entschied auch, dass ich nicht wollte, dass der Lüfter zu 100% läuft, also habe ich einige Widerstände verdrahtet. Wenn Sie Ihrer Lüfterschaltung Widerstände hinzufügen möchten, achten Sie darauf, wie viel Watt sie abführen müssen und wie hoch die Nennleistung Ihrer Widerstände ist. Um die für die Widerstände benötigten Watt zu berechnen, verwenden Sie das Ohmsche Gesetz (V = I × R) und die Leistungsregel (P = I × V).

Schritt 5: Fazit

Dieser Fall ist nur der Anfang eines Raspberry Pi-Projekts. Es bietet Platz für 1-3 Pi's und 1-3 Full-Size-Festplatten. Ich habe es genossen, dieses Gehäuse zu entwerfen, und wenn Sie es in einem Projekt verwenden, würde ich gerne hören, was Sie gemacht haben.