Сензорен екран Raspberry Pi, монтиран на стена: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Сензорният екран Raspberry Pi 7 е невероятно и достъпно технологично решение. Реших, че искам да монтирам такъв към стената си, за да го използвам за домашна автоматизация. Но нито едно от крепежните инструменти, които намерих онлайн, не се занимава с проблема как да го монтирам на фона. без открити проводници. Този проект ви показва как да го направите.

Pi, висящ от задната страна на сензорния екран, е твърде голям, за да се побере в електрическа кутия с 2 групи. А екранът не е достатъчно голям, за да покрие кутия с 3 групи. Освен това има проблем с захранването. За да премахна всички видими проводници, исках да пусна 120VAC Romex проводник вътре в стената и в кутията и да поставя 5V USB трансформатор там. Така че кутията трябваше да бъде разделена на зона с високо напрежение и зона с ниско напрежение.

Моето решение е да използвам 3-банда, 55 кубически инча кутия за ремоделиране. Отпечатах 3D набор от прегради, за да заградя високото напрежение и трансформатора от Pi и екрана. Отпечатах рамка с рамка, която обвива сребърния ръб на сензорния екран и покрива напълно електрическата кутия.

Получената система е много елегантна. Той се простира само с 15 мм извън скалата. Цялото окабеляване е вътре в стената и вътре в кутията. И ако имате cat5 в стените си, има място да го свържете и с Pi.

Стъпка 1: Изберете източник на захранване

Можете да внесете енергия в сензорния си екран по два начина и стъпките са малко по -различни във всяка посока.

Първо, можете да използвате Power Over Ethernet (POE). Този метод е предпочитан, но работи само ако можете да пуснете cat5 към електрическата си кутия и можете да добавите POE инжектор или POE превключвател в другия край.

Вторият вариант е да се свържете към захранващата система 120VAC на вашата къща. Трябва да изберете тази опция само ако сте запознати с домакинското окабеляване с високо напрежение и можете да намерите начин да пуснете Romex към електрическата си кутия от близкия контакт или превключвател. Важен отказ от отговорност: Не мога да гарантирам, че този метод е одобрен от електрическия код; вие сами решавате дали има смисъл във вашата ситуация.

Оттук нататък ще ги наричам „Option POE“и „Option 120“.

Стъпка 2: Частите, от които се нуждаете

Ето частите, които ще ви трябват за проекта:

• Raspberry Pi 3 Model B, Micro SD и 7 "сензорен екран. Не обхващам подробностите за настройката на Raspberry Pi, но има много добри уроци онлайн като този
• Carlon B355R 3-банда електрическа ремонтирана кутия. Връзката Home Depot е за комплект от 6. Единична струва по -малко от $ 5 в Home Depot
• 4 винта M3-6
• 4 винта на електрическата кутия. Нещо в диапазона 3/4 "-1" е добре, но почти всеки размер ще работи
• 3D принтер

• Опция POE:

  • Някакъв POE инжектор или POE превключвател
  • POE сплитер, който осигурява правоъгълен микро USB

• Вариант 120:

  • Микро USB кабел, с правоъгълни краища
  • Apple 10W или 12W USB адаптер. Има много USB адаптери, но имате нужда от много компактен, който издава поне 2.1A. Не по-малко от това и сензорният екран ще покаже предупреждение за ниско напрежение. Адаптерът на Apple беше единственият, който открих, че отговаря на тези изисквания
  • Удължителен кабел C7 (не е показан на снимката)

Всички дизайни на Sketchup и STL файлове могат да бъдат намерени тук в Thingiverse. Няколко бележки относно 3D отпечатаните части:

• Следите и стените и лицевата плоча могат да бъдат отпечатани във всеки цвят; те няма да се виждат Рамката ще бъде видима, затова препоръчвам печат в черно. Определено ще трябва да отпечатате рамката и лицевата страна, като използвате пълна поддръжка. Но ако отпечатате рамката в показаната ориентация, никоя от повърхностите, докоснали опората, няма да бъде изложена.
• Пътеките и стените не са необходими за Option POE.
• Препоръчвам да използвате Bezel_v2 и Faceplate_v2, въпреки че снимките в тази инструкция показват някои v1 части.

Стъпка 3: Променете леко адаптерната платка, за да се побере в по -малко пространство

С този проект всеки инч се брои. Двата джъмпер кабела, свързващи Pi към адаптерната платка със сензорен екран, стърчат отстрани на около 1/2 от адаптерната платка и имаме нужда от това пространство обратно. Така че ще трябва да отрежете джъмперите и да запоявате проводниците директно върху Другите краища, които се свързват с Raspberry Pi, не изискват никакви модификации. Това е добра новина- платките все още могат да се отделят един от друг, ако е необходимо.

Стъпка 4: Свържете рамката към Pi/сензорния екран

Нарежете няколко тънки ленти от електрическа лента и ги увийте около фиксаторите на рамката. Това ще даде на системата малко повече сцепление, когато езичетата се плъзгат в съответните слотове на лицевата плоча.

След това прикрепете панела към сензорния екран с помощта на винтовете М3.

Стъпка 5: [Само опция 120] Залепете следите в електрическата кутия

Само опция 120: Тези три дяла създават достатъчно голямо пространство за поместване на трансформатора Romex и USB, физически изолирани от Pi и сензорния екран. Преградите са проектирани така, че лесно да се поставят и премахват няколко пъти, след като двете следи са залепени на място.

Поставете дял #1 в канала, който е оформен в самата кутия. След това добавете дял #2. И накрая, поставете пистите в горната и долната част на дял #3 и ги плъзнете на място. Разделите на дял #2 трябва да се поберат в слотовете в #1 и #3. След като всичко е на мястото си (#1 докосва задната част на кутията; #3 се изравнява с предната част на кутията и се подравнява успоредно на страните), използвайте молив, за да маркирате ръбовете на пистите.

Премахнете всичко и след това залепете следите обратно там, където са използвали линиите като водач. ВНИМАТЕЛНО завъртете коловозите така, че „стопът“да е към задната част на кутията. Това позволява на дял #3 да се плъзга навътре и навън, ако е необходимо.

Стъпка 6: Окончателно сглобяване (опция POE)

Инсталирайте 3-бандовата кутия в стената. Издърпайте мрежовия кабел през порт вляво.

С помощта на винтовете на електрическата кутия прикрепете лицевата плоча към електрическата кутия.

Прикрепете POE сплитер към мрежовия кабел. Това ви дава Ethernet кабел и микро USB за захранване. За съжаление Ethernet, идващ от POE сплитер, който препоръчвам, е твърде твърд, за да направи острия завой, необходим, за да се побере в кутията. Затова направих кратко разширение с помощта на жак, щепсел и 6 инча cat5. Този удължител е достатъчно гъвкав, за да направи завоя.

Свържете Ethernet и микро USB към Raspberry Pi. Внимателно натиснете всички проводници в кутията и свържете панела към лицевата плоча, като я преместите хоризонтално на място и след това натиснете надолу около 4 мм вертикално.

Свържете другия край на вашата cat5 към POE източник и сензорният екран трябва да се включи. Честито!

Стъпка 7: Окончателно сглобяване (Вариант 120)

Очевидно … Първо изключете захранването!

Инсталирайте 3-бандовата кутия в стената. Издърпайте Romex през порт вдясно. Ако използвате cat5e за Ethernet, издърпайте го през порт вляво. Нарежете проводниците на Romex толкова късо, колкото ви е удобно. Искате достатъчно дължина, с която да работите, но възможно най -малко, тъй като няма много място в кутията, за да ги натъпчете.

Нарежете удължителния кабел C7 на около 6 . Разделете двата проводника, отстранете ги и ги свържете към Romex с помощта на гайки. Прикрепете кабела C7 от едната страна на USB трансформатора, а USB кабела към другата. трансформатора и проводниците в задния десен ъгъл на кутията.

Вмъкване на дял №1. Прекарайте USB кабела през полукръглия изрез отзад.

Вмъкнете внимателно другите два дяла. Може да се наложи да завъртите малко трансформатора и кабелите, за да се поберат в наличното L-образно пространство. Сега всички кабели за високо напрежение са безопасно заградени от района, където ще живее Pi. Само USB кабелът обхваща двете интервали.

С помощта на винтовете на електрическата кутия прикрепете лицевата плоча към електрическата кутия.

Накрая навийте USB кабела, прикрепете Pi към USB кабела и свържете панела към лицевата плоча, като го преместите хоризонтално на място и след това натиснете надолу около 4 мм вертикално.

Включете отново захранването и… Поздравления!

Стъпка 8: Заключителни мисли

Сензорният екран изглежда наистина остър. Използвам го за стартиране на HADashboard, което е част от проекта за домашна автоматизация с отворен код Home Assistant. Надяваме се, че можете да намерите нещо забавно да работите на вашето.

Не съм 100% сигурен, че инсталацията на Option 120 ще премине проверка, но съм извършил много електрически работи, които са преминали проверка и по принцип това се чувства напълно безопасно за мен. Ще ми бъде интересно да чуя всеки, който види някакви проблеми с безопасността.

Втора награда в конкурса Raspberry Pi 2017