Tái sử dụng ổ đĩa quang với RPi: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Dự án này được thực hiện sau khi ổ đĩa quang của chiếc máy tính xách tay yêu quý của tôi bắt đầu hoạt động sai. Khay CD sẽ liên tục bật ra bất cứ khi nào tôi đẩy máy tính xách tay của mình hoặc di chuyển nó theo bất kỳ cách nào. Chẩn đoán của tôi về vấn đề là chắc chắn có một số kết nối lỏng lẻo đã làm vấp công tắc đẩy ra bất cứ khi nào nó được di chuyển. Điều này ngày càng trở nên khó chịu hơn và cuối cùng, tôi quyết định phải làm gì đó với nó. Tôi chỉ sử dụng một lần ổ đĩa quang trong 2 năm có máy tính xách tay của mình nên tôi nghĩ rằng tôi có thể hoàn toàn làm được nếu không có nó.

Tháo khay ra có nghĩa là tôi đã có một lỗ lớn ở bên cạnh máy tính của mình nên tôi cần phải lấp đầy nó bằng thứ gì đó. Tôi đã thấy rằng bạn có thể mua các khay có thể cắm ổ cứng thứ hai vào cho máy tính xách tay của mình. Tôi thực sự không có nhu cầu về điều đó nên thay vào đó, tôi đã thiết kế và in 3D một phần trống thay thế có cùng kích thước với phần lặn ban đầu, với không gian để tôi có thể đặt vừa máy tính xách tay cỡ hộ chiếu mà tôi đã lưu giữ tất cả các ý tưởng dự án của mình. trong. Đây là một dự án nhỏ vui vẻ và bắt đầu cuộc trò chuyện và hoạt động hoàn hảo. Mặc dù vậy, tôi nghĩ rằng bạn có thể có thể lắp những thứ khác vào bất động sản mới được tìm thấy bên trong máy tính xách tay của tôi. Thay vào đó, tôi đã nghĩ về những gì tôi có thể đặt vào đó và nhận ra rằng tôi có thể nhúng Raspberry Pi vào bên trong máy tính của mình để tôi có thể sử dụng cho các dự án khi đang di chuyển và IO có thể lập trình nhiều hơn cho máy tính của mình. Khi ý tưởng này phát triển, tôi nảy ra ý tưởng cung cấp năng lượng cho Pi dạng năng lượng do máy tính xách tay cung cấp để chạy ổ đĩa quang và kết nối với Pi từ máy tính xách tay của tôi bằng VNC. Điều này có nghĩa là tôi có thể truy cập máy tính để bàn Raspberry Pi của mình ở bất kỳ đâu mà không cần tất cả các thiết bị ngoại vi đi kèm. Điều này hơi giống với pi-top, tuy nhiên, ở đây tôi vẫn có thể sử dụng máy tính xách tay của mình như dự định ban đầu ngoại trừ việc thiếu ổ đĩa cd.

Trong Tài liệu hướng dẫn này, tôi sẽ trình bày về quá trình xây dựng dự án này như thế nào và những vấn đề tôi gặp phải và đã vượt qua. Nó sẽ không thực sự là một hướng dẫn truyền thống mà tôi đi qua từng bước cần được tuân theo một cách tôn giáo bởi vì tôi nghĩ rằng nó khá thích hợp, vì ngày nay rất ít người có khay ổ đĩa quang có thể tháo rời trong máy tính xách tay của họ. Thay vào đó, trong phần Có thể hướng dẫn này, tôi hy vọng sẽ chỉ ra cách tôi vượt qua các vấn đề thiết kế khác nhau để không ai khác gặp phải khi làm việc trên các dự án tương tự.

Tôi sẽ cung cấp liên kết đến các bộ phận và tất cả các tệp 3D mà tôi đã sử dụng, vì vậy nếu bất kỳ ai có cùng một máy tính xách tay (Lenovo ThinkPad T420) hoặc tương thích thì họ cũng có thể xây dựng dự án. Nếu có bất kỳ chi tiết cụ thể nào không rõ ràng, xin vui lòng bình luận, và tôi sẽ sẵn lòng giúp đỡ.

Bước 1: Các bộ phận được sử dụng

Đối với dự án này, chỉ có 3 phần chính thực sự cần thiết:

Một pi raspberry có cài đặt NOOBS mới với các chân góc bên phải được hàn vào. Tôi đã sử dụng Pi Zero W vì yếu tố hình thức nhỏ và thực tế là tôi sẽ không cần bất kỳ phần cứng mạng bổ sung nào. Sau khi suy nghĩ lại, tôi nhận ra rằng mình có thể đã lắp được một chiếc pi mâm xôi có kích thước tiêu chuẩn vào đó chẳng hạn như Pi 3 b + nếu tôi bỏ bớt các đầu nối lớn như cổng USB và cổng Ethernet.

Màn hình I2C OLED 28 x 132. Điều này hiển thị IP của pi để bạn có thể kết nối dễ dàng hơn với SSH hoặc VNC. Tôi đã mua một số loại rẻ tiền từ Trung Quốc vì tôi không muốn lo lắng về việc chúng bị hỏng nhưng bạn cũng có thể mua một số loại đẹp hơn từ Adafruit. May mắn thay, thư viện Adafruit cho sản phẩm của họ cũng có thể được sử dụng cho thư viện Trung Quốc.

Cáp SATA mỏng dành cho nam và nữ. Điều này được sử dụng để lấy năng lượng từ máy tính xách tay. Nó cần phải có tất cả các dây đến từ phần nguồn (sẽ nói thêm về điều đó ở phần sau).

Bước 2: Thiết kế 3D

Để lắp Raspberry Pi vào khe cắm khay ổ đĩa quang, tôi cần tạo thứ gì đó có kích thước chính xác như ổ đĩa. Sử dụng một cặp thước cặp, tôi đã gỡ bỏ các kích thước của ổ đĩa và vẽ một bản phác thảo với các kích thước đó trong phần mềm CAD của mình. Ở đây tôi đang sử dụng Onshape, một công cụ dựa trên trình duyệt. Nó khá tốt và có nghĩa là bạn không cần tải xuống một lượng phần mềm trên máy tính của mình và trên hết, nó hoạt động với Linux. Tuy nhiên, tôi khuyên bạn nên sử dụng Fusion 360 và lớp in 3D của riêng Fusion 360 nếu bạn muốn bắt đầu với kiểu thiết kế này và hệ điều hành của bạn được hỗ trợ. Tôi đùn bản phác thảo để xây dựng bộ phận theo đúng kích thước và bắt đầu thêm các lỗ vào bên cạnh nơi các kẹp cho ổ đĩa khớp với vít. Kẹp của chúng cực kỳ hữu ích vì chúng giữ vị trí lặn nhưng cũng có thể tháo rời khỏi ổ đĩa, do đó bạn không cần phải tự thiết kế lại chúng. Sau khi có hình dạng cơ bản, tôi bắt đầu phác thảo trên bề mặt trên tất cả các lỗ mà tôi muốn tạo cho Raspberry Pi, đầu nối SATA, dây và màn hình. Vẫn còn một số khoảng trống nên tôi đã thêm không gian để đặt một breadboard cho quá trình tạo mẫu khi đang di chuyển. Tôi cũng tạo một bản phác thảo ở mặt trước để ép đùn, để tạo không gian cho màn hình.

Tôi cần phải in và điều chỉnh thiết kế của mình nhiều lần để làm cho nó vừa phải và có tất cả các lỗ ở đúng vị trí và kích thước. Một điều cần ghi nhớ là khả năng chịu đựng của máy in của bạn trong khi thiết kế nó để mọi thứ hoàn toàn phù hợp.

Tôi đã in của tôi với khoảng 20% infill và chiều cao lớp 0,15mm và tôi đã có nó gần như hoàn hảo.

Các tệp Onshape của tôi có thể được xem tại đây. Hoặc bạn chỉ có thể tải xuống STL. Điều này được thiết kế cho Lenovo ThinkPad T420 của tôi, nó có thể sẽ không tương thích với hầu hết các máy tính xách tay khác.

Bước 3: Cấp nguồn cho Pi

Cung cấp năng lượng cho Pi có lẽ là phần phức tạp nhất của dự án. Đầu nối SATA trên máy tính xách tay của tôi không cung cấp nguồn 5V trừ khi phát hiện có thiết bị. Sau khi tìm kiếm trên web, tôi tìm thấy tài liệu SATA-io phiên bản 2.6 đề cập ngắn gọn rằng để thiết bị được phát hiện phải có điện trở 1k giữa chân hiện tại của thiết bị và mặt đất. Tôi xác định tất cả các chân với sự trợ giúp của trang Wikipedia và đồng hồ vạn năng. Trên cáp của tôi, hóa ra hai dây màu đen là GND và + 5v và màu vàng và đỏ lần lượt là chân Device Present (DP) và Manufacturing Diagnostic (MD). Tôi đã cắt ngắn cáp dữ liệu và tôi không cần chân MD nên tôi cũng cắt chân đó và cách nhiệt nó bằng cách sử dụng ống co nhiệt. Tôi hàn một điện trở 1k giữa DP và GND, và lấy phía GND và kéo dài dây đó. Điều này khiến tôi chỉ còn lại 5v và GND mà tôi đã hàn trực tiếp vào mặt sau của Pi trên hai miếng đệm phía sau cổng micro USB nguồn.

GHI CHÚ:

Đây là phần nguy hiểm nhất của dự án và tôi vẫn ngạc nhiên rằng tôi đã không phá vỡ máy tính của mình khi làm điều này. Hãy đảm bảo rằng nếu bạn đang làm bất cứ điều gì tương tự, bạn hiểu chính xác những gì bạn đang làm, nếu không, bạn có thể dễ dàng làm hỏng đồ đạc.

Bước 4: Hiển thị

Việc thêm màn hình vào dự án của tôi không quá cần thiết, nhưng nó giúp kết nối với Pi dễ dàng hơn rất nhiều. Tôi tháo các chân khỏi màn hình đi kèm với nó và thay thế nó bằng một số dây ngắn. Sau đó, tôi hàn các đầu của các dây này vào mặt sau của các chân trên pi raspberry theo hướng dẫn I2C trên hệ thống học tập adafruit. Việc hàn các dây ra phía sau khá phức tạp vì các chân góc bên phải không dễ dàng quấn quanh bằng mỏ hàn. Có lẽ sẽ dễ dàng hơn khi hàn dây vào các chân sau đó hàn các chân vào Pi. Tôi so sánh chiều dài của dây với khoảng cách trong phần in để đảm bảo dây không quá dài.

Bước 5: Kết hợp tất cả lại với nhau và kết nối với Pi

Tất cả những gì còn lại phải làm là thiết lập Pi. Tôi đã cắm nó với tất cả các thiết bị ngoại vi của nó (Màn hình, bàn phím và chuột) và thiết lập VNC theo hướng dẫn này. Sau đó, tôi đã bật I2C trên raspberry pi với hướng dẫn này. Và cuối cùng đã cài đặt tất cả các thư viện để chạy hiển thị I2C từ hướng dẫn này. Bạn sẽ nhận thấy rằng tôi đang sử dụng ví dụ stats.py trong dự án của mình nhưng tôi có thể chỉnh sửa nó nếu tôi muốn nhưng nó hoàn hảo cho ứng dụng này. Để màn hình hiển thị số liệu thống kê khi khởi động, tôi đã thêm lệnh chạy bản phác thảo stats.py vào cuối / etc / profile bằng cách sử dụng:

sudo nano / etc / profile

và sau đó được thêm vào dưới cùng:

sudo python /Adafruit_Python_SSD1306/examples/stats.py

lưu và thoát bằng Ctrl-X, Y, Enter

Bây giờ khi tôi khởi động lại pi, nó sẽ hiển thị số liệu thống kê sau một lúc khởi động. Sau khi mọi thứ hoạt động, tôi đặt tất cả vào phần in để đảm bảo lấy cáp SATA đúng cách, và trượt nó vào máy tính xách tay và nó hoạt động.

Để kết nối với Pi từ máy tính xách tay của tôi với VNC, cả hai máy tính cần phải ở trên cùng một mạng. Tuy nhiên, để có được Pi kết nối với mạng, tôi cần được kết nối với pi hoặc sử dụng màn hình. Vì tôi không muốn phải thiết lập nó kết nối với màn hình mỗi khi thay đổi mạng, thay vào đó, tôi đã kết nối nó với một điểm phát sóng do máy tính xách tay của tôi tạo ra. Máy tính xách tay của tôi không thể lặp lại kết nối internet từ wifi vì nó chỉ có một card mạng. Điều này có nghĩa là những gì tôi phải làm là thiết lập điểm phát sóng của máy tính xách tay để kết nối với Pi thông qua VNC, sau đó đưa Pi kết nối với một số mạng cục bộ khác mà máy tính xách tay của tôi có thể kết nối. Khi cả hai đều ở trên cùng một mạng với kết nối internet, tôi có thể kết nối lại với VNC. Và chúng tôi đã có nó! Bây giờ tôi có thể làm việc trên Pi được kết nối với Internet từ giao diện máy tính xách tay của tôi.

Bước 6: Kết luận

Dự án này rất thú vị khi xây dựng và giờ tôi rất vui vì tôi đã thay thế không gian bị lãng phí trong máy tính xách tay của mình cho một thứ hữu ích hơn. Tôi đã học được rất nhiều điều trong quá trình làm việc và tôi hy vọng nó đã truyền cảm hứng cho bạn để xây dựng một cái gì đó tương tự. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, ý tưởng hoặc mẹo nào, vui lòng chia sẻ chúng trong phần bình luận và tôi chắc chắn sẽ trả lời.

Nếu bạn nhận được điều gì hữu ích từ Tài liệu hướng dẫn này, bạn có thể cân nhắc bỏ phiếu cho nó trong cuộc thi Trash To Treasure không:)