Optisches Laufwerk mit RPi wiederverwenden - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Dieses Projekt entstand, nachdem sich das optische Laufwerk meines geliebten Laptops schlecht benahm. Das CD-Fach sprang immer wieder heraus, wenn ich meinen Laptop anschubste oder ihn in irgendeiner Weise bewegte. Meine Diagnose des Problems war, dass es eine lose Verbindung gegeben haben muss, die den Auswurfschalter auslöste, wenn er bewegt wurde. Das wurde immer irritierender und schließlich beschloss ich, etwas dagegen zu unternehmen. Ich hatte das optische Laufwerk in den 2 Jahren, in denen ich meinen Laptop hatte, nur einmal verwendet, also dachte ich, ich könnte wahrscheinlich ganz darauf verzichten.

Das Entfernen des Fachs bedeutete, dass ich ein großes Loch in der Seite meines Computers hatte, sodass ich es mit etwas füllen musste. Ich hatte gesehen, dass Sie Schächte kaufen können, in die Sie eine zweite Festplatte für Ihren Laptop stecken können. Ich hatte das nicht wirklich nötig, also habe ich stattdessen ein leeres Ersatzteil mit den gleichen Abmessungen wie der ursprüngliche Tauchgang entworfen und in 3D gedruckt in. Dies war ein lustiges kleines Projekt und Gesprächsstarter und funktionierte perfekt. Ich dachte jedoch, dass Sie wahrscheinlich andere Dinge in diese neu gefundene Immobilie in meinem Laptop unterbringen könnten. Ich dachte darüber nach, was ich stattdessen dort einfügen könnte, und erkannte, dass ich einen Raspberry Pi in meinen Computer einbetten könnte, den ich für Projekte unterwegs und mehr programmierbare E/A für meinen Computer verwenden konnte. Als sich diese Idee entwickelte, kam ich auf die Idee, den Pi über die Leistung des Laptops mit Strom zu versorgen, um das optische Laufwerk zu betreiben und über VNC von meinem Laptop aus eine Verbindung zum Pi herzustellen. Das bedeutete, dass ich überall auf den Desktop meines Raspberry Pi zugreifen konnte, ohne alle dazugehörigen Peripheriegeräte zu benötigen. Dies ist ein bisschen wie das pi-top, aber hier kann ich meinen Laptop immer noch so verwenden, wie es ursprünglich vorgesehen war, bis auf das Fehlen eines CD-Laufwerks.

In diesem Instructable werde ich durchgehen, wie ich dieses Projekt und die Probleme, auf die ich gestoßen und überwunden bin, aufgebaut habe. Es wird nicht wirklich ein traditionelles anweisbares sein, bei dem ich jeden Schritt durchgehe, der religiös befolgt werden sollte, weil ich denke, dass es eine ziemliche Nische ist, da nur sehr wenige Leute heutzutage austauschbare optische Laufwerksschächte in ihrem Laptop haben. Stattdessen hoffe ich in diesem Instructable zu zeigen, wie ich verschiedene Designprobleme überwunden habe, damit niemand anderes bei der Arbeit an ähnlichen Projekten dies tun muss.

Ich werde Links zu Teilen und allen 3D-Dateien bereitstellen, die ich verwendet habe. Wenn also jemand genau den gleichen Laptop (Lenovo ThinkPad T420) oder kompatibel hat, kann er das Projekt auch erstellen. Bei Unklarheiten können Sie gerne einen Kommentar abgeben, ich helfe Ihnen gerne weiter.

Schritt 1: Verwendete Teile

Für dieses Projekt wurden wirklich nur 3 Hauptteile benötigt:

Ein Himbeer-Pi mit einer frischen Installation von NOOBS mit angelöteten rechtwinkligen Pins. Ich entschied mich für den Pi Zero W wegen des kleinen Formfaktors und der Tatsache, dass ich keine zusätzliche Netzwerkhardware benötige. Im Nachhinein wurde mir klar, dass ich möglicherweise einen Himbeer-Pi in Standardgröße wie den Pi 3 b + hätte unterbringen können, wenn ich die großen Anschlüsse wie die USB- und Ethernet-Anschlüsse entlötet hätte.

Ein 28 x 132 OLED-I2C-Display. Dies zeigt die IP des Pi an, damit Sie sich einfacher mit SSH oder VNC verbinden können. Ich habe einige billige aus China gekauft, weil ich mir keine Sorgen machen wollte, sie zu zerbrechen, aber Sie können auch ein paar schönere von Adafruit bekommen. Glücklicherweise kann die Adafruit-Bibliothek für ihr Produkt auch für die chinesische verwendet werden.

Ein männliches auf weibliches Slimline-SATA-Kabel. Dies wird verwendet, um den Strom vom Laptop zu entnehmen. Es müssen alle Drähte vom Leistungsteil kommen (dazu später mehr).

Schritt 2: 3D-Design

Um den Raspberry Pi in den Steckplatz für das optische Laufwerksfach zu passen, musste ich etwas mit genau den gleichen Abmessungen wie das Laufwerk erstellen. Mit einem Paar Bremssätteln nahm ich die Abmessungen des Laufwerks auf und zeichnete eine Skizze mit diesen Abmessungen in meiner CAD-Software. Hier verwende ich Onshape, ein browserbasiertes Tool. Es ist ziemlich gut und bedeutet, dass Sie nicht viel Software auf Ihren Computer herunterladen müssen und das Beste ist, dass es mit Linux funktioniert. Ich würde jedoch Fusion 360 und die eigene 3D-Druckklasse von Instructable empfehlen, wenn Sie mit dieser Art von Design beginnen möchten und Ihr Betriebssystem unterstützt wird. Ich extrudierte die Skizze, um das Teil auf die richtige Abmessung aufzubauen, und begann, Löcher an der Seite hinzuzufügen, an der die Clips für das Laufwerk mit Schrauben passen. Diese Clips sind sehr nützlich, da sie den Tauchgang an Ort und Stelle halten, aber auch vom Laufwerk entfernt werden können, sodass Sie sie nicht selbst neu gestalten müssen. Nachdem ich die Grundform hatte, begann ich, auf der Oberseite alle Löcher zu skizzieren, die ich für den Raspberry Pi, den SATA-Anschluss, die Drähte und das Display machen wollte. Es war noch etwas Platz übrig, also fügte ich Platz hinzu, um ein Steckbrett für das Prototyping unterwegs zu platzieren. Ich habe auch eine Skizze auf der Vorderseite gemacht, um Platz für das Display zu schaffen.

Ich musste mein Design mehrmals drucken und anpassen, um es genau richtig zu machen und alle Löcher an den richtigen Stellen und in der richtigen Größe zu haben. Beachten Sie die Toleranz Ihres Druckers, wenn Sie ihn so gestalten, dass alles perfekt passt.

Ich habe meine mit ca. 20% Infill und 0,15 mm Schichthöhe gedruckt und ich habe sie fast perfekt hinbekommen.

Meine Onshape-Dateien können hier eingesehen werden. Oder Sie können einfach die STL herunterladen. Dies wurde für mein Lenovo ThinkPad T420 entwickelt und ist wahrscheinlich nicht mit den meisten anderen Laptops kompatibel.

Schritt 3: Stromversorgung des Pi

Die Stromversorgung des Pi war wahrscheinlich der schwierigste Teil des Projekts. Der SATA-Anschluss meines Laptops liefert keine 5V-Stromversorgung, es sei denn, er erkennt, dass ein Gerät vorhanden ist. Nach dem Durchsuchen des Webs fand ich die Dokumentation zu SATA-io Revision 2.6, in der kurz erwähnt wird, dass für die Erkennung des Geräts ein 1k-Widerstand zwischen dem Pin des Geräts und Masse vorhanden sein muss. Ich habe alle Pins mit Hilfe der Wikipedia-Seite und einem Multimeter identifiziert. Bei meinem Kabel stellte sich heraus, dass die beiden schwarzen Drähte GND und +5 V waren und die gelben und roten Pins Device Present (DP) bzw. Manufacturing Diagnostic (MD) waren. Ich habe das Datenkabel kurz geschnitten und ich brauchte den MD-Pin nicht, also habe ich auch diesen geschnitten und mit Schrumpfschlauch isoliert. Ich habe einen 1k-Widerstand zwischen DP und GND gelötet und die GND-Seite genommen und diesen Draht verlängert. Dadurch hatte ich nur 5 V und GND, die ich direkt auf die Rückseite des Pi auf den beiden Pads hinter dem Power-Micro-USB-Anschluss lötete.

HINWEIS:

Dies ist der gefährlichste Teil des Projekts und ich bin immer noch erstaunt, dass ich meinen Computer dabei nicht kaputt gemacht habe. Bitte stellen Sie sicher, dass Sie, wenn Sie etwas Ähnliches tun, genau verstehen, was Sie tun, sonst könnten Sie leicht Dinge kaputt machen.

Schritt 4: Anzeige

Das Hinzufügen eines Displays zu meinem Projekt war nicht unbedingt notwendig, aber es macht die Verbindung zum Pi viel einfacher. Ich entlötete die Stifte vom mitgelieferten Display und ersetzte sie durch einige kurze Drähte. Dann lötete ich die Enden dieser Drähte an die Rückseite der Pins auf dem Himbeer-Pi gemäß der I2C-Anleitung des adafruit-Lernsystems. Das Anlöten der Drähte an der Rückseite war ziemlich schwierig, da die rechtwinkligen Stifte mit einem Lötkolben nicht leicht zu umgehen waren. Es wäre wahrscheinlich einfacher gewesen, die Drähte an die Pins zu löten, als die Pins an den Pi zu löten. Ich verglich die Länge der Drähte mit den Abständen im gedruckten Teil, um sicherzustellen, dass die Drähte nicht zu lang waren.

Schritt 5: Alles zusammenfügen und mit dem Pi. verbinden

Es musste nur noch der Pi eingerichtet werden. Ich habe es mit allen Peripheriegeräten (Bildschirm, Tastatur und Maus) angeschlossen und VNC gemäß diesem Tutorial eingerichtet. Ich habe dann I2C auf dem Himbeer-Pi mit diesem Tutorial aktiviert. Und schließlich alle Bibliotheken installiert, um die I2C-Anzeige aus diesem Tutorial auszuführen. Sie werden feststellen, dass ich das Beispiel stats.py in meinem Projekt verwende, aber ich könnte es bearbeiten, wenn ich wollte, aber es ist perfekt für diese Anwendung. Damit der Bildschirm beim Start Statistiken anzeigt, habe ich den Befehl zum Ausführen der stats.py-Skizze unten in /etc/profile hinzugefügt:

sudo nano /etc/profile

und dann unten hinzugefügt:

sudo python /Adafruit_Python_SSD1306/examples/stats.py

speichern und beenden mit Strg-X, Y, Enter

Wenn ich jetzt den Pi neu starte, werden die Statistiken nach einer Weile des Hochfahrens angezeigt. Nachdem alles funktioniert hatte, steckte ich alles in den gedruckten Teil, um sicherzustellen, dass das SATA-Kabel richtig herumliegt, und schob es in den Laptop und es funktionierte.

Um von meinem Laptop mit VNC eine Verbindung zum Pi herzustellen, müssen sich beide Computer im selben Netzwerk befinden. Um den Pi jedoch mit einem Netzwerk zu verbinden, musste ich mit dem Pi verbunden sein oder einen Bildschirm verwenden. Da ich es nicht bei jedem Netzwerkwechsel mit einem Bildschirm verbinden möchte, verbinde ich es stattdessen mit einem von meinem Laptop erstellten Hotspot. Mein Laptop kann seine Internetverbindung nicht über WLAN wiederholen, da er nur über eine Netzwerkkarte verfügt. Dies bedeutet, dass ich den Hotspot des Laptops einrichten muss, um eine Verbindung zum Pi über VNC herzustellen, und dann den Pi dazu bringen muss, eine Verbindung zu einem anderen lokalen Netzwerk herzustellen, mit dem mein Laptop eine Verbindung herstellen kann. Sobald beide im selben Netzwerk mit Internetverbindung sind, kann ich mich wieder mit VNC verbinden. Und da haben wir es! Ich kann jetzt an meinem mit dem Internet verbundenen Pi über die Schnittstelle meines Laptops arbeiten.

Schritt 6: Fazit

Dieses Projekt hat viel Spaß gemacht und ich bin jetzt froh, dass ich den verschwendeten Platz in meinem Laptop für etwas Nützlicheres umfunktioniert habe. Ich habe viel gelernt, während ich daran gearbeitet habe, und ich hoffe, es hat Sie inspiriert, etwas Ähnliches zu bauen. Wenn Sie Fragen, Ideen oder Tipps haben, teilen Sie diese bitte in den Kommentaren mit und ich werde sicher antworten.

Wenn Sie etwas Nützliches aus diesem Instructable herausbekommen, würden Sie es in Betracht ziehen, im Trash To Treasure-Wettbewerb dafür zu stimmen:)