Raspberry Pi Power & Mods za kupoza: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Ni aibu kidogo kukubali kuwa na Raspberry Pis kumi kufanya kazi anuwai nyumbani lakini hiyo ilisema, nimenunua nyingine tu kwa hivyo nilidhani itakuwa wazo nzuri kuandikisha na kushiriki marekebisho yangu ya kawaida ya Pi kama yanayoweza kufundishwa.

Ninaongeza mods hizi kwa Pis yangu nyingi - zinaruhusu aina yoyote ya Raspberry Pi ipewe nguvu kutoka kwa usambazaji wa umeme wa vipuri ambayo vinginevyo ingekwama kwenye droo - kuweza kutumia usambazaji wa umeme usiohitajika inapaswa kukuokoa senti chache na mpangilio huu pia unaweza kutoa chanzo muhimu cha nguvu kwa vifaa vingine kama vile relays. Njia ya kupoza hufanya utumiaji wa viunganisho na viunganishi vya kamera kuwa ngumu zaidi lakini inaweza kumzuia Pi kugugumia nyuma wakati wa kuvikwa kupita kiasi au akifanya kazi kubwa ya processor. Ufikiaji wa kiunganishi cha GPIO kawaida hauzuiliwi lakini lazima uweke nafasi ya shabiki kwa uangalifu…

Nimegawanya Inayoweza kufundishwa katika sehemu mbili ili kupunguza usomaji - Sehemu ya 1 inashughulikia mabadiliko ya usambazaji wa umeme, Sehemu ya 2 kuongezewa kwa shabiki wa kupoza na heatsinks. Riwaya inayowezekana ya sehemu ya 2 ni matumizi ya shabiki wa 12v dc inayotokana na pato la 5v dc la mdhibiti wa voltage. Matumizi ya shabiki wa 12v kwa njia hii ni kutoa kiwango cha baridi na kelele iliyopunguzwa, huduma ambayo inahitajika wakati RasPi inatumiwa (kama kituo cha media cha OSMC) kwenye sebule yetu kwani mwenzangu anaweza kusikia pini ikishuka kutoka kisima, karibu umbali wowote unajali kutaja….

Tafadhali kumbuka kuwa nimejaribu kuweka maelezo ili kufunika usomaji kwa kadiri ninavyoweza lakini ujuzi wa kimsingi wa elektroniki ni muhimu, kama vile kuuza, kutumia multimeter n.k. ninaomba radhi kwa hivyo ikiwa yafuatayo yanasoma kwa urahisi sana au inachukua sana - maoni yoyote na yote ya kujenga bila shaka yanakaribishwa sana!

Hatua ya 1: Sehemu ya 1 Mods za Ugavi wa Umeme: Zana na Sehemu

Sehemu:

• (Raspberry Pi na kesi) - kesi ya uwazi hufanya mods hizi kuwa rahisi lakini kesi ya kupendeza sio kizuizi cha onyesho.
• Droo ya taka ya AC kwa usambazaji wa umeme wa DC, kiwango cha chini cha pato la 18W, 9v dc hadi 30v dc. *
• LM2596 DC-DC Inabadilisha Adjustable Step Down Voltage Reg Converter Buck Converter (inapatikana kwenye eBay kutoka kwa wauzaji anuwai anuwai)
• Ugavi wa Nguvu ya DC Jack Tundu la Jopo la Kike Mlima Kontakt 5.5 x 2.1mm au chochote unachohitaji kutoshea usambazaji wa umeme hapo juu. Hii ndio kawaida zaidi ingawa. (eBay, wauzaji wengi)
• Njia ya kujitolea ya USB ya aina B (sanduku la taka) AU
• 1-off Micro USB Aina B 5-Pin Kiume Soldering Jack Socket Connector (eBay, wauzaji wengi)
• Urefu wa 150mm wa waya wa vifaa vya strand anuwai (kwa mfano) waya ya spika ya shaba.
• Kusimamishwa kwa maboksi mawili (urefu mfupi wa kesi ya biro hufanya kusimama bora ikiwa hauna yoyote kwenye sanduku lako la taka)
• Vipimo viwili vya kugonga binafsi vya 2.8mm (sanduku la taka) - hizi zinapaswa kuwa za muda mrefu kama inahitajika kwa uzi kupita kwenye kesi hiyo - nilitumia screws 12mm ndefu.
• Kijinywaji cha kitambulisho cha 2.5mm na kinywaji cha kitambulisho cha 1/4 "ili kukidhi (angalia hatua ya 5) (eBay, wauzaji wengi).

Zana:

• Chuma cha kulehemu & solder ya duka nyingi.
• Multimeter inayoweza kupima upinzani na voltage ya DC.
• Bunduki ya joto (kwa kupungua kwa joto)
• Bunduki ya gundi moto (haihitajiki ikiwa unatumia mwongozo wa USB wa kafara)
• Kalamu ya alama nzuri
• 1.5mm na 2.5mm bits za kuchimba HSS na kuchimba.
• Mkata waya na mkataji.

* Vidokezo kuhusu uchaguzi wa usambazaji wa umeme:

Vigezo muhimu ni voltage ya pato na nguvu. Unahitaji kutoa mdhibiti wa LM2596 kwa takriban volts tatu zaidi kwenye pembejeo yake kuliko unahitaji kwenye pato, kwa hivyo kwa pato la 5v linalohitajika na Pi, unahitaji karibu 8v kwenye pembejeo. Napenda kupendekeza kidogo zaidi kuwa na hakika, kwa hivyo kiwango cha chini cha 9v hapo juu. Voltage ya juu unayoweza kutumia ni karibu 35v kwa mifano kadhaa ya mdhibiti huu, ya juu kwa wengine. Ningependa kushikamana na 30v max.

Ugavi wa umeme pia unahitaji kuweza kutoa sasa ya kutosha kwa Pi (tazama hapa kwa mahitaji ya sasa ya mifano tofauti ya Pi). Kiungo kinasema kwamba unahitaji usambazaji wa umeme unaoweza kutoa kiwango cha chini cha 2.5A kwa Pi 3. Walakini, LM2596 ni mdhibiti wa kubadilisha, kwa hivyo unahitaji chini ya sasa kuliko hii mradi voltage unayotoa iko juu sawia.

Kufanya kazi unayohitaji, hesabu nguvu inayotolewa na Pi na uzingatia upotezaji wa ubadilishaji kwenye mdhibiti (kwa mfano) Pi 3 inahitaji 5v @ 2.5A, kwa hivyo mahitaji yake ya nguvu ni 5 x 2.5 = 12.5W. Zidisha hii kwa 1.1 kuzingatia upotezaji kwenye mdhibiti na unapata 12.5 x 1.1 = 13.75W. Baada ya kufika kwenye takwimu hiyo, sio wazo nzuri kusisitiza usambazaji wa umeme kwa kuitumia kwa uwezo wa 100%, kwa hivyo ningeongeza angalau margin 30% kuhakikisha haitawaka sana na kuisha mapema.

Ili kufanya mambo iwe rahisi kwa kila mtu, hapa kuna mahitaji ya chini ya usambazaji wa umeme kwa voltages tofauti kulingana na mahesabu hapo juu:

Pi 3: 9v / 2A; 12v / 1.5A; 15v / 1.2A; 19v / 0.9A; 26v / 0.7A; 30v / 0.6A

Pi B + & 2B: 9v / 1.5A; 12v / 1.1A; 15v / 0.9A; 19v / 0.7A; 26v / 0.5A; 30v / 0.4A

Pi Zero & Zero W: 9v / 1.0A; 12v / 0.7A; 15v / 0.6A; 19v / 0.5A; 26v / 0.3A; 30v / 0.3A

(Mwisho umejumuishwa kwa ukamilifu)

Hatua ya 2: Kuashiria Kesi hiyo

Weka mdhibiti kama inavyoonyeshwa. Pedi za kuingiza zinapaswa kuwa sawa na kesi kama kiunganishi cha nguvu cha Pi.

Ikiwa unafaa pia shabiki, iweke kama inavyoonyeshwa. Kumbuka kuwa utaweza tu kutumia tatu ya mashimo manne ya shabiki kwani kesi zilizokatwa mara nyingi ziko njiani. Pia kumbuka kuwa modi hii ya shabiki haifai ikiwa unahitaji kutumia kamera au viunganisho vya onyesho (isipokuwa utumie njia mpya ya wiring).

Hakikisha shimo linalosimamia la mdhibiti karibu na ukingo wa kesi limewekwa juu ya pengo kati ya vigae viwili vya USB vya Pi (kwa hivyo kijiko kinachopanda hakichafui - angalia hatua ya 4 kwa picha ya mdhibiti aliyewekwa mahali ambapo unaweza kuona mahali screw imewekwa).

Tumia alama nzuri ya kudumu kuashiria nafasi ya mashimo mawili ya kudhibiti kwenye kesi na, ikiwa inataka, shimo linaloweka shimo na shimo kwa mtiririko wa hewa wa shabiki.

Hatua ya 3: Piga Kesi

Chukua sehemu ya juu ya kasha na ugeuze kichwa chini kwenye kipande cha kuni kwa msaada.

Tumia drill nzuri (1.5mm) kuchimba shimo la majaribio ambalo limewekwa alama katika hatua ya mwisho.

Tumia kuchimba visima 2.5mm kupanua moja ya mashimo na angalia screw iliyochaguliwa ya kugonga inaweza kupigwa bila juhudi nyingi. Panua ukubwa wa shimo ikiwa ni lazima.

Mara tu unapofurahi na saizi ya shimo, toa ile nyingine ili kukidhi.

Hatua ya 4: Mlima Mdhibiti

Weka mdhibiti kwa kutumia visimamisho na visu za kugonga mwenyewe kama inavyoonyeshwa kwenye picha. Kumbuka msimamo wa screw kati ya vigae viwili vya kiunganishi vya USB.

Hatua ya 5: Wiring

Weka waya wa vifaa kwenye tundu la usambazaji wa umeme wa DC na ujaze na sleeve ya kunywa joto kama inavyoonyeshwa. Kwa kudhani una umeme wa kawaida ambapo voltage chanya iko kwenye kiunganishi cha ndani, tengeneza waya mwekundu kwa tepe fupi na waya mweusi kwa tepe refu (hii inachukua tag ndefu imeunganishwa na nje ya tundu - tumia multimeter kuangalia ingawa). Ikiwa polarity imegeuzwa, tengeneza waya nyekundu na nyeusi kwa vitambulisho vilivyo kinyume.

Shinikiza mwisho mwingine wa waya chini ya bodi ya mdhibiti na solder kwa pedi za pembejeo za mdhibiti kama inavyoonyeshwa (tena, nyekundu hadi + ve, nyeusi to -ve).

Ikiwa una risasi ndogo ya dhabihu ya USB, kata kwa hivyo una karibu 180mm ya kebo iliyounganishwa na mwisho wa USB ndogo. Kutumia waya mzuri na multimeter yako katika hali ya kupinga, tambua waya gani umeunganishwa na anwani nzuri na hasi za kontakt USB ndogo (tazama hapo juu kwa mchoro). Nyekundu na nyeusi ni rangi za kawaida zinazotumiwa kwenye visababishi vya USB kwa + ve na -ve connections (wakati mwingine huwekwa alama 'Vcc' na 'Gnd' mtawaliwa). Kata waya zingine (kawaida nyeupe na kijani) fupi. Slip kipande cha sleeve ya kunywa moto juu yao na ala ya nje na usinyae mahali.

Shinikiza mwisho uliokatwa chini ya mdhibiti, futa na ubati waya mwekundu na mweusi na uziweke kwa pedi za pato za mdhibiti + ve & -ve mtawaliwa.

Ikiwa unakuwa jasiri (kama wot I woz), tengeneza risasi yako mwenyewe ya USB ukitumia kiunganishi kilicho wazi. Shika waya kwenye pedi za kiunganishi cha USB kama inavyoonyeshwa, funika viungo na safu nyembamba ya gundi moto na ukisha weka, tembeza sleeve ya kunywa joto ya 1/4 juu kama inavyoonyeshwa.

Punguza sleeve na kijiko cha moto na gundi itafanya kazi kama unafuu wa shida (kwa matumaini!).

Kama hapo juu, weka ncha zingine za waya chini ya mdhibiti na solder kwa pedi za pato.

Daima ni wazo nzuri kuangalia mara mbili uunganisho wa unganisho lako - tumia multimeter na waya mwembamba kudhibitisha pini za USB zimefungwa vizuri kwa mdhibiti.

Hatua ya 6: Kuweka Voltage

Kabla ya kuziba pato la mdhibiti kwenye Pi, voltage ya pato inahitaji kuweka.

Unganisha usambazaji wa umeme kwa tundu la pembejeo la mdhibiti DC na uiwashe. Kuna taa ya hudhurungi kwenye mdhibiti ambayo inapaswa kuwasha mara moja. Ikiwa haina na / au kuna whiff ya moshi, kata na (ikiwa wewe ni mimi) ning'iniza kichwa chako kwa aibu. Unaweza kuepukana nayo lakini ikiwa kumekuwa na moshi fulani haifanyi vizuri. Angalia kwa uangalifu wiring yako, rekebisha na ujaribu tena. Tunatarajia kuwa LED imekuja …

Kutumia bisibisi ndogo, rekebisha potentiometer kwenye mdhibiti (sanduku la hudhurungi na screw ya shaba juu) mpaka multimeter isome tad chini ya 5.1v. Anticlockwise hupunguza voltage na mara nyingi inachukua zamu zaidi kuliko unavyotarajia kwa voltage kubadilika - usikate tamaa ikiwa inachukua zamu chache kuona athari.

Zima usambazaji wa umeme na unganisha pato la mdhibiti kwa Pi. Uko tayari kwa hatua!

Hatua ya 7: Sehemu ya 2 - Kuongeza Shabiki wa Baridi na Heatsinks - Zana na Sehemu

Sehemu:

• 12v dc 0.12A 50mm x 50mm x 10mm sleeve yenye kuzaa shabiki (eBay, wauzaji wengi)
• 3-off 15mm 2.8mm OD screws za kugonga (sanduku la taka)
• 2-off shaba thabiti ya kujifunga ya joto kwa shaba ya Raspberry Pi (eBay, wauzaji wengi)

Zana:

• Fret saw au chombo cha umeme cha aina ya Dremel na mkata-aina ya burr
• Vipande vya kuchimba visima 1.5mm na 2.5mm na kuchimba visima
• Chuma cha kutengeneza na solder
• Wakataji waya na mkataji.
• Bunduki ya moto ya gundi (kushikilia visima vya joto mahali pake)

Hatua ya 8: Kukata Mashimo kwa Shabiki

Kutumia alama kwenye kesi iliyotengenezwa kwa hatua ya 2, chimba mashimo matatu yanayopanda kwa njia sawa na ile ya mdhibiti (yaani) kuchimba mashimo ya majaribio na drill 1.5mm na kupanua moja ya mashimo na kuchimba visima 2.5mm. Jaribu kufaa kwa visu za kujipiga na ikiwa yote ni sawa, toa mashimo mengine mawili. Vinginevyo, panua mashimo kama inahitajika.

Kutumia msumeno mkali au mbadala wa Dremel, kata shimo la plastiki ili kuruhusu upepo wa shabiki. Safisha kingo na faili ikiwa ni lazima (ikiwa uzoefu wangu ni jambo la kupita, kwa kutumia zana ya nguvu inaunda plastiki iliyoyeyuka ambayo ni maumivu kusafisha - kwa hivyo upendeleo wangu kwa msumeno mkali).

Toa shabiki kwa mashimo yanayopanda na uangalie kwa makini viboreshaji vya kibinafsi. Shabiki anapaswa kuwekwa na upande wa lebo chini, kwa hivyo mtiririko wa hewa unaelekezwa kwenye Pi. Napenda pia kuielekeza kwa hivyo wiring sio karibu mara moja na mdhibiti kwa hivyo una waya dhaifu wa kucheza nao.

Spin shabiki mwenyewe kuangalia hakuna kitu cha kuambukizwa.

Hatua ya 9: Wiring Shabiki

Uzoefu wangu ni kwamba shabiki wote isipokuwa mmoja wa orodha katika sehemu za sehemu alianza peke yake wakati anatumiwa kutoka 5v dc. Katika kesi hiyo niligundua kuwa kukimbia shabiki kutoka 12v dc kwa karibu dakika tano kuliilegeza na ilikuwa nzuri baadaye 5v. Walakini, mashabiki wa watengenezaji tofauti wanaweza kuishi tofauti, kwa hivyo inabidi uanze mwenyewe shabiki akienda - inapaswa kuwa sawa na kuendelea kukimbia. Ikiwa hali sio hii, bado unayo chaguo la kushona wigo wa shabiki kwa pembejeo ya mdhibiti mradi voltage hii ni 9v hadi 12v na unaweza kukubali kuongezeka kwa kelele.

Kata kiunganishi cha shabiki ukiacha wiring ya kutosha kufikia mdhibiti. Unaweza kukata waya wa manjano nyuma zaidi kwani haitumiki katika aina hii ya programu. Tumia kipande kidogo cha sleeving kama inavyoonyeshwa ili kuizuia na kuiweka nje ya njia. Njia ya wiring ya shabiki chini ya mdhibiti na solder kwa pedi zake za pato (nyekundu hadi chanya, nyeusi hadi hasi).

Hatua ya 10: Kuongeza Heatsinks

Kuna habari kidogo kwenye wavuti juu ya wapi (na lini) kuongeza heatsinks kwa Raspberry Pis. Hatua zifuatazo ni kuchukua kwangu binafsi.

Kwa kadiri ninavyoweza kukusanya, ushauri kupitia Raspberry Pi Foundation sio kweli unahitaji kuongeza heatsinks kwa mfano wowote wa Pi isipokuwa unawazidi. Walakini, nimegundua kuwa Pi 3 inapata moto wakati wa kujaribu kucheza video za H265 na ikiwa haijapoa inaweza kurudi nyuma katika kitendo cha kujihifadhi.

Chini ya hali hizi, Broadcom SoC (chip kubwa juu ya uso wa juu wa Pi) hupata moto zaidi, kwa hivyo hiyo inafaa kufikiria sana. Kufuatia ushauri ambao siwezi kupata chanzo cha wakati huu, mimi pia hucheza RAM kwenye upande wa chini. Sijisumbui na chip ndogo ya LAN kwani haionekani kuwa moto.

Kwa hivyo, kwa biashara - toa kipande cha kifuniko kutoka kwa heatsink na uiweke kwa uangalifu juu ya chip ya SoC. Kutumia bunduki ya gundi moto, ongeza kwa uangalifu matone kadhaa ya gundi upande wa heatsink kama inavyoonyeshwa. Ninatumia Pis yangu nyingi pande zao, kwa hivyo baada ya muda heatsinks huteleza - gundi husaidia kuzuia hii. Hadi leo gundi haijalainisha matumizi ya kutosha kupoteza uadilifu (inayeyuka karibu 120 ° C, kwa hivyo haipaswi!)

Utaratibu wa kuweka heatsink kwenye chip ya RAM ni sawa isipokuwa italazimika kukata grill chini ya kesi hiyo ili kutoa nafasi ya kutosha. Kumbuka kuwa haitaondoa mpaka wa kesi hiyo.

Hatua ya 11: Hakuna Hatua ya 11

… Na hiyo ni hiyo.

Natumahi kuwa hii inayoweza kufundishwa inathibitisha kuwa muhimu na / au inaarifu.

Ukiona makosa yoyote nk tafadhali nijulishe na nitafurahi kuhariri ipasavyo.