Sci-Pi Crate: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

"Sci-Pi Crate" là một trường hợp cho Raspberry Pi 4 cũng có các tùy chọn gắn cho ổ cứng 3,5 inch và một quạt 120mm.

Có hai cấu hình cho Sci-Pi Crate:

• Cấu hình "A" hỗ trợ một Raspberry Pi và hai ổ cứng 3.5 trong.
• Cấu hình "B" hỗ trợ ba Pi và ba ổ cứng 3.5.

Mục tiêu của tôi với thiết kế này là tạo ra một chiếc case mà tôi có thể sử dụng cho một NAS dựa trên Raspberry Pi (bộ nhớ gắn mạng) trông thật thú vị. Nó phát triển từ đó thành cũng hỗ trợ nhiều số Pi để sử dụng như một cụm.

Những gì bạn làm với Pi's là tùy thuộc vào bạn, nhưng tôi nghĩ cách sử dụng tự nhiên của trường hợp này là cho NAS hoặc cụm docker / k8s.

Bước 1: Công cụ và vật liệu

Công cụ:

• máy in 3D
• mỏ hàn
• phím hex
• máy cắt dây

Các công cụ tùy chọn:

• Dupont Crimps
• keystone đấm xuống

Vật liệu:

• Bộ phận in 3D
• mâm xôi Pi 4 (1-3)
• Ổ cứng 3,5 inch (1-3)
• Vít M4 (8) [40-45mm]
• Đai ốc M4 (8)
• Phi hành đoàn # 6-32 UNC (4-12) [4-6mm]
• Vít M3 (4-12) [4-7mm]
• Bộ chuyển đổi dc / dc 5V / 3A
• Nguồn Sata sang USB3 w / 12V
• Quạt 120mm
• Đầu nối nguồn DC FC681493
• Vít M2 (2) [4-7mm]
• Giắc cắm Keystone Cat-6

• Cáp Cat 5e / 6

Vật liệu tùy chọn:

• Đầu nối Dupont
• Vít M3 tùy chọn (4-12) [10-15]
• Đai ốc M3 tùy chọn (8)
• điện trở cho quạt

Bước 2: Quy trình thiết kế

Tôi đã sử dụng Fusion 360 cho thiết kế này. Tôi không phải dân chuyên nghiệp nhưng tôi đã trở nên tốt hơn và tôi hài lòng với thiết kế này.

Phương pháp của tôi cho dự án này là tải xuống các mô hình của nhiều thành phần nhất có thể từ grabcad. Tôi thích làm điều này để có thể thấy mọi thứ sẽ trông như thế nào và ăn khớp với nhau như thế nào. Tôi thấy grabcad.com là một nguồn tài nguyên tuyệt vời và tôi thường có thể tìm thấy các mô hình mà tôi có thể sử dụng để tăng tốc thiết kế của mình và cho phép tôi tập trung vào phần tôi đang tạo và không lo lắng về việc thực hiện 100 phép đo chi tiết hoặc đọc tài liệu kỹ thuật để đảm bảo các bộ phận sẽ phù hợp khi được in.

Khi tôi đã có tất cả các thành phần tiêu chuẩn, tôi có thể bắt đầu với thiết kế của mình. Tôi đã nhập tất cả các mục tôi cần trong hộp và di chuyển chúng xung quanh để thử các bố cục khác nhau. Mỗi khi tôi có một chồng các thành phần mà tôi thích, tôi sẽ vẽ một hộp xung quanh chúng và xem đó là thể tích và hình dạng bên trong của tôi. Sau đó, tôi sẽ nghĩ về cách tôi có thể quản lý dây và những thiết kế bên ngoài nào có thể phù hợp với hình dạng bên trong đó và trông thú vị. Sau khi trải qua một vài chu kỳ này, tôi kết luận rằng tôi sẽ kết thúc với một hình chữ nhật. Vì vậy, bây giờ tôi bắt đầu nghĩ về và tìm kiếm nghệ thuật từ phim ảnh, trò chơi, bất cứ thứ gì tôi có thể nghĩ ra có thể trở thành nguồn cảm hứng.

Cuối cùng, tôi đã tìm thấy tác phẩm của LoneWolf3D trên artstation.com. Tôi nghĩ rằng thiết kế của họ sẽ hoàn hảo cho dự án của tôi. Đó là một thiết kế thú vị có các tính năng mà tôi cảm thấy tự tin rằng mình có thể mô phỏng. Tôi cũng nghĩ rằng các chi tiết hình tròn ở các đầu sẽ hoạt động tốt để tôi sử dụng làm cửa hút gió cho quạt của mình.

Bất cứ khi nào tôi thiết kế cho in 3D, tôi đều nghĩ về hướng của bộ phận và cách tôi có thể chia nhỏ các đối tượng để cải thiện hiệu suất in. Hiệu suất in đối với tôi là những thứ như định hướng lớp cho độ mạnh hoặc chi tiết, giảm phần nhô ra và cầu nối, đồng thời tránh các bản in nguyên khối có thể gây ra những trở ngại lớn nếu in không thành công. Ngoài những mục tiêu này, tôi cũng muốn thử và giảm việc sử dụng nhựa tổng thể. Điều này có hai lợi ích chính, giảm chi phí và giảm thời gian in.

Bước 3: In ấn

Việc in ấn đã được tiến hành ngay lập tức. Vì tôi đã dành thêm thời gian trong CAD để lập kế hoạch in nên tôi không phải lo lắng về những thứ như hỗ trợ cho hầu hết các bản in. Có một phần (B-bottom) mà tôi quyết định sử dụng hỗ trợ là lựa chọn tốt hơn là cố gắng chia nhỏ hoặc thay đổi thiết kế của phần đó để tránh hỗ trợ.

Tôi đã sử dụng Cura để cắt lát nhưng bạn sẽ có thể sử dụng bất kỳ máy cắt nào bạn thích vì chúng tôi không cần bất kỳ tính năng nâng cao nào, chẳng hạn như hỗ trợ thủ công.

Bạn có thể xem và tải xuống STL từ trang Thingiverse của tôi

Bước 4: Lắp ráp

Tôi nghĩ hình ảnh dễ hiểu hơn là mô tả, vì vậy bạn có thể xem các mô hình tại các liên kết này Full Config A Assembly, Config B Assembly. Các mô hình có thể được xoay, phát nổ và xem để cho phép bạn xem các phần dự định kết hợp với nhau như thế nào.

Phần khó nhất của quá trình lắp ráp đối với tôi là xây dựng bảng phân phối điện. Có thể bỏ qua bước này bằng cách mua một pico-PSU, nhưng tôi đã có một số bộ chuyển đổi và kết nối buck nên tôi quyết định xây dựng bảng mạch của riêng mình. Tôi không bao gồm giản đồ của mình bởi vì tôi đã không tạo ra một sơ đồ? nhưng tôi sẽ mô tả mục tiêu thiết kế để bạn có thể hiểu những gì cần thiết.

Chúng tôi cần 5v và 12v. nguồn điện đi vào trường hợp là 12v để điều đó thật dễ dàng nhưng sau đó chúng ta cần chuyển đổi một số thành 5v cho RPi. Tôi đã sử dụng một số bộ chuyển đổi MP1584EN DC-DC vì đó là những gì tôi có. Tôi cũng quyết định rằng tôi không muốn quạt chạy ở mức 100% vì vậy tôi đã đấu dây vào một số điện trở. Nếu bạn chọn thêm điện trở vào mạch quạt của mình, hãy đảm bảo theo dõi xem chúng sẽ cần tiêu hao bao nhiêu watt và xếp hạng của điện trở. Để tính toán watt cần thiết cho các điện trở, bạn sử dụng định luật Ohm (V = I × R) và quy tắc công suất (P = I × V).

Bước 5: Kết luận

Trường hợp này chỉ là sự khởi đầu của một dự án Raspberry Pi. Nó cung cấp khả năng chứa 1-3 Pi và 1-3 ổ cứng kích thước đầy đủ. Tôi rất thích thiết kế trường hợp này và nếu bạn sử dụng nó trong một dự án, tôi rất muốn nghe về những gì bạn đã làm.