Cassa Sci-Pi: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

La "Sci-Pi Crate" è una custodia per Raspberry Pi 4 che ha anche opzioni di montaggio per dischi rigidi da 3,5 pollici e una ventola da 120 mm.

Ci sono due configurazioni per la Sci-Pi Crate:

• La configurazione "A" supporta un Raspberry Pi e due dischi rigidi da 3,5 pollici.
• La configurazione "B" supporta tre Pi e tre dischi rigidi da 3,5 pollici.

I miei obiettivi con questo progetto erano creare un caso che potessi utilizzare per un NAS basato su Raspberry Pi (archiviazione collegata alla rete) che sembrasse interessante. Si è evoluto da quello nel supportare anche più Pi da utilizzare come cluster.

Quello che fai con i Pi dipende da te, ma penso che l'uso naturale di questo caso sia per un NAS o un cluster docker/k8s.

Passaggio 1: strumenti e materiali

Utensili:

• stampante 3d
• saldatore
• chiavi esadecimali
• pinza tagliafili

Strumenti opzionali:

• Crimpature Dupont
• punzonatura trapezoidale

Materiali:

• Parti stampate in 3D
• lampone Pi 4 (1-3)
• Disco rigido da 3,5 pollici (1-3)
• Vite M4 (8) [40-45mm]
• Dado M4 (8)
• #6-32 equipaggio UNC (4-12) [4-6mm]
• Vite M3 (4-12) [4-7mm]
• Convertitore cc/cc 5V/3A
• Da Sata a USB3 con alimentazione a 12V
• Ventola da 120 mm
• Connettore di alimentazione CC FC681493
• Vite M2 (2) [4-7mm]
• Presa trapezoidale Cat-6

• Cavo Cat 5e/6

Materiali opzionali:

• Connettori Dupont
• Vite M3 opzionale (4-12) [10-15]
• Dado M3 opzionale (8)
• resistenze per ventola

Passaggio 2: processo di progettazione

Ho usato Fusion 360 per questo progetto. Non sono un professionista, ma sto migliorando e sono contento di come è venuto fuori questo design.

Il mio metodo per questo progetto è stato quello di scaricare i modelli del maggior numero possibile di componenti da grabcad. Mi piace farlo così posso vedere come le cose appariranno e si adatteranno insieme. Trovo che grabcad.com sia una grande risorsa e spesso riesco a trovare modelli che posso usare per velocizzare i miei progetti e permettermi di concentrarmi sulla parte che sto creando e non preoccuparmi di prendere 100 misurazioni dettagliate o leggere documenti tecnici per assicurarmi le parti si adatteranno una volta stampate.

Una volta che ho avuto tutti i componenti standard ho potuto iniziare con il mio progetto. Ho importato tutti gli elementi di cui avrei avuto bisogno nel caso e li ho spostati in giro provando diversi layout. Ogni volta che ricevevo una pila di componenti che mi piacevano, disegnavo una scatola attorno a loro e li consideravo il mio volume e la mia forma interni. Poi pensavo a come potevo gestire i cavi e quali design esterni potevano adattarsi a quella forma interna e sembrare interessanti. Dopo aver attraversato alcuni di questi cicli, ho concluso che mi sarei ritrovato con un rettangolo. Così ora ho iniziato a pensare ea cercare opere d'arte da film, giochi, qualsiasi cosa mi venisse in mente che potesse essere un'ispirazione.

Alla fine, ho trovato il lavoro di LoneWolf3D su artstation.com. Ho pensato che il loro design sarebbe stato perfetto per il mio progetto. Era un design interessante con caratteristiche che mi sentivo sicuro di poter emulare. Ho anche pensato che i dettagli circolari alle estremità avrebbero funzionato bene per me da usare come ingresso e scarico per il mio ventilatore.

Ogni volta che faccio un progetto per la stampa 3D penso all'orientamento della parte e a come posso dividere gli oggetti per migliorare le prestazioni di stampa. Le prestazioni di stampa per me sono cose come l'orientamento del livello per forza o dettagli, riduzione di sporgenze e ponti ed evitare stampe monolitiche che potrebbero causare gravi battute d'arresto se la stampa non riesce. Oltre a questi obiettivi, volevo anche cercare di ridurre l'utilizzo complessivo della plastica. Questo ha due vantaggi principali, costi ridotti e tempi di stampa ridotti.

Passaggio 3: stampa

La stampa è stata immediata. Dal momento che ho impiegato più tempo in CAD per pianificare la stampa, non ho dovuto preoccuparmi di cose come il supporto per la maggior parte delle stampe. C'è una parte (B in basso) in cui ho deciso che l'utilizzo del supporto era una scelta migliore rispetto al tentativo di dividere o modificare il design della parte per evitare il supporto.

Ho usato Cura per affettare, ma dovresti essere in grado di utilizzare qualsiasi affettatrice che preferisci poiché non dovremmo aver bisogno di funzionalità avanzate, come il supporto manuale.

Puoi visualizzare e scaricare gli STL dalla mia pagina Thingiverse

Passaggio 4: assemblaggio

Penso che le immagini siano più facili da capire rispetto alle descrizioni, quindi puoi visualizzare i modelli a questi link Full Config A Assembly, Config B Assembly. I modelli possono essere ruotati, esplosi e visualizzati per consentirti di vedere come i pezzi sono destinati ad andare insieme.

La parte più difficile dell'assemblaggio per me è stata la costruzione del quadro di distribuzione dell'alimentazione. Questo passaggio potrebbe essere saltato acquistando un pico-alimentatore, ma avevo già alcuni convertitori buck e connettori, quindi ho deciso di costruire la mia scheda. Non inserisco lo schema perchè non ne ho fatto uno ? ma descriverò l'obiettivo del design in modo che tu possa capire cosa è necessario.

Abbiamo bisogno di 5v e 12v. l'alimentazione arriva nel case come 12v, quindi è facile, ma poi dobbiamo convertirne una parte in 5v per l'RPi. Ho usato alcuni convertitori buck DC-DC MP1584EN perché era quello che avevo. Ho anche deciso che non volevo che la ventola funzionasse al 100%, quindi ho collegato alcuni resistori. Se scegli di aggiungere resistori al circuito della ventola, assicurati di tenere traccia di quanti watt dovranno dissipare e della valutazione dei tuoi resistori. Per calcolare i watt necessari per i resistori si usa la legge di Ohm (V = I × R) e la regola della potenza (P = I × V).

Passaggio 5: conclusione

Questo caso è solo l'inizio di un progetto Raspberry Pi. Offre contenimento per 1-3 Pi e 1-3 dischi rigidi a grandezza naturale. Mi è piaciuto progettare questa custodia e se la usi in un progetto mi piacerebbe sapere cosa hai realizzato.