شاشة لمس Raspberry Pi مثبتة على الحائط: 8 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

تعتبر شاشة اللمس Raspberry Pi 7 قطعة تقنية مذهلة وبأسعار معقولة. قررت أنني أرغب في تركيب واحدة على جداري لاستخدامها في التشغيل الآلي للمنزل. ولكن لم يتعامل أي من أدوات التثبيت DIY التي وجدتها عبر الإنترنت مع مشكلة كيفية تركيبها بدون أسلاك مكشوفة. يوضح لك هذا المشروع كيفية القيام بذلك.

إن Pi المتدلية من الجزء الخلفي من الشاشة التي تعمل باللمس كبيرة جدًا بحيث لا يمكن وضعها في صندوق كهربائي مكون من مجموعتين. والشاشة ليست كبيرة بما يكفي لتغطية صندوق من 3 عصابات. بالإضافة إلى ذلك ، هناك مشكلة القوة. للتخلص من أي أسلاك مرئية ، أردت تشغيل سلك 120VAC Romex داخل الحائط وفي الصندوق ، ووضع محول USB بجهد 5 فولت هناك. لذلك يجب تقسيم الصندوق إلى منطقة الجهد العالي ومنطقة الجهد المنخفض.

الحل الخاص بي هو استخدام صندوق إعادة تشكيل 3 عصابات ، 55 بوصة مكعبة. لقد قمت بطباعة مجموعة من الأقسام ثلاثية الأبعاد لإيقاف الجهد العالي والمحول من Pi والشاشة. وقمت بطباعة إطار الحافة الذي يلف الحافة الفضية للشاشة التي تعمل باللمس ويغطي الصندوق الكهربائي بالكامل.

النظام الناتج أنيق للغاية. يمتد فقط 15 ملم وراء الألواح الصخرية. جميع الأسلاك داخل الحائط وداخل الصندوق. وإذا كان لديك cat5 داخل جدرانك ، فهناك مساحة لتوصيله بـ Pi أيضًا.

الخطوة 1: اختر مصدر طاقة

يمكنك تزويد الشاشة التي تعمل باللمس بالطاقة بطريقتين ، وتختلف الخطوات قليلاً في كل اتجاه.

أولاً ، يمكنك استخدام Power Over Ethernet (POE). هذه الطريقة مفضلة ، ولكنها لا تعمل إلا إذا كان بإمكانك تشغيل cat5 إلى صندوقك الكهربائي ، ويمكنك إضافة حاقن POE أو مفتاح POE في الطرف الآخر.

الخيار الثاني هو الارتباط بنظام الطاقة 120VAC في منزلك. يجب عليك اختيار هذا الخيار فقط إذا كنت معتادًا على الأسلاك المنزلية عالية الجهد ، ويمكنك إيجاد طريقة لتشغيل Romex إلى صندوقك الكهربائي من منفذ أو مفتاح قريب. إخلاء مسؤولية هام: لا يمكنني ضمان اعتماد هذه الطريقة بواسطة الكود الكهربائي ؛ أنت وحدك لتقرر ما إذا كان ذلك منطقيًا في وضعك.

من الآن فصاعدًا ، سأشير إليها باسم "خيارات POE" و "الخيار 120".

الخطوة 2: الأجزاء التي ستحتاجها

إليك الأجزاء التي ستحتاجها للمشروع:

• Raspberry Pi 3 Model B و Micro SD وشاشة تعمل باللمس مقاس 7 بوصات. لا أغطي تفاصيل إعداد Raspberry Pi ، ولكن هناك العديد من البرامج التعليمية الجيدة على الإنترنت مثل هذا
• صندوق إعادة التشكيل الكهربائي من Carlon B355R 3 عصابات. رابط Home Depot مخصص لمجموعة من 6. تكلفة واحدة أقل من 5 دولارات في Home Depot
• 4 مسامير M3-6
• 4 براغي صندوق كهربائي. لا بأس من وجود شيء في نطاق 3/4 "-1" ، ولكن معظم أي حجم سيعمل
• طابعة ثلاثية الأبعاد

• خيار POE:

  • نوع من حاقن POE أو مفتاح POE
  • مقسم POE يوفر منفذ USB صغيرًا بزاوية قائمة

• الخيار 120:

  • كابل Micro USB ، بنهايات بزاوية قائمة
  • محول USB 10 واط أو 12 واط من Apple. هناك الكثير من محولات USB ، لكنك تحتاج إلى محولات صغيرة جدًا توفر 2.1A على الأقل. أي أقل من ذلك ، وستعرض شاشة اللمس تحذيرًا من الجهد المنخفض. كان محول Apple هو الوحيد الذي وجدته يلبي هذه المتطلبات
  • سلك تمديد C7 (غير معروض في الصورة)

يمكن العثور على جميع تصميمات Sketchup وملفات STL هنا على Thingiverse. بعض الملاحظات حول الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد:

• يمكن طباعة المسارات والجدران ولوحة الواجهة بأي لون ؛ لن يكونوا مرئيين. سيكون الإطار مرئيًا ، لذا أوصي بالطباعة باللون الأسود. ستحتاج بالتأكيد إلى طباعة الإطار ولوحة الواجهة باستخدام الدعم الكامل. ولكن إذا قمت بطباعة الإطار في الاتجاه الموضح ، فلن يتم كشف أي من الأسطح التي لامست الدعم.
• المسارات والجدران غير مطلوبة لـ Option POE.
• أوصي باستخدام Bezel_v2 و Faceplate_v2 ، على الرغم من أن الصور الموجودة في Instructable تظهر بعض أجزاء v1.

الخطوة 3: قم بتعديل لوحة المحول قليلاً ، لتلائم مساحة أصغر

مع هذا المشروع ، كل شبر مهم. يلتصق كبلتا التوصيل اللذان يربطان Pi بلوحة محول الشاشة التي تعمل باللمس بالجانب حوالي 1/2 بوصة من لوحة المحول ، ونحن بحاجة إلى هذه المساحة مرة أخرى. لذلك سيتعين عليك قطع وصلات العبور ولحام الأسلاك مباشرة على اللوح: الأطراف الأخرى التي تتصل بـ Raspberry Pi لا تتطلب أي تعديل هذه أخبار جيدة - لا يزال من الممكن فصل اللوحات عن بعضها البعض إذا لزم الأمر.

الخطوة 4: قم بتوصيل الحافة بمجموعة Pi / Touchscreen

قم بقص بعض الشرائح الرفيعة من الشريط الكهربائي ولفها حول الألسنة الموجودة على الإطار. سيعطي هذا النظام قبضة أكبر قليلاً عندما تنزلق علامات التبويب في الفتحات المقابلة على اللوحة الأمامية.

ثم قم بتركيب الإطار على شاشة اللمس باستخدام براغي M3.

الخطوة 5: [الخيار 120 فقط] ألصق المسارات بالصندوق الكهربائي

الخيار 120 فقط: تخلق هذه الأقسام الثلاثة مساحة كبيرة بما يكفي لإيواء محول Romex و USB ، معزولين فعليًا عن Pi وشاشة اللمس. تم تصميم الأقسام بحيث يتم إدخالها وإزالتها بسهولة عدة مرات بمجرد لصق المسارين في مكانهما.

أدخل القسم رقم 1 في القناة التي تم تشكيلها في المربع نفسه. ثم أضف القسم رقم 2. أخيرًا ، ضع المسارات في أعلى وأسفل القسم رقم 3 وحركه في مكانه. يجب أن تتناسب علامات التبويب الموجودة في القسم رقم 2 مع الفتحات الموجودة في رقم 1 ورقم 3. بمجرد أن يصبح كل شيء في مكانه (# 1 لمس الجزء الخلفي من الصندوق ؛ # 3 متدفق مع مقدمة الصندوق ، ومحاذاة موازية للجوانب) ، استخدم قلم رصاص لتمييز حواف المسارات.

قم بإزالة كل شيء ، ثم قم بلصق المسارات مرة أخرى حيث كانوا يستخدمون الخطوط كدليل. تأكد من تدوير المسارات بحيث يكون "التوقف" في اتجاه الجزء الخلفي من الصندوق. هذا يسمح للقسم رقم 3 بالانزلاق والخروج حسب الحاجة.

الخطوة 6: التجميع النهائي (الخيار POE)

قم بتثبيت صندوق 3 عصابات في الحائط. اسحب كبل الشبكة عبر منفذ في أقصى اليسار.

باستخدام براغي الصندوق الكهربائي ، قم بتوصيل اللوحة الأمامية بالصندوق الكهربائي.

قم بتوصيل موزع POE بكابل الشبكة. يمنحك هذا كابل Ethernet و USB صغيرًا للطاقة. لسوء الحظ ، فإن الإيثرنت القادم من فاصل POE الذي أوصي به شديد الصلابة بحيث لا يجعل المنعطف الحاد مطلوبًا ليلائم الصندوق. لذلك قمت بعمل امتداد قصير باستخدام مقبس وقابس و 6 بوصات من cat5. هذا الموسع مرن بدرجة كافية للقيام بالدوران.

قم بتوصيل Ethernet و micro USB بـ Raspberry Pi. ادفع جميع الأسلاك برفق في الصندوق ، وقم بتوصيل الإطار بلوحة الواجهة عن طريق تحريكه أفقيًا في مكانه ثم الضغط لأسفل حوالي 4 مم رأسيًا.

قم بتوصيل الطرف الآخر من cat5 بمصدر POE ، ويجب أن تعمل شاشة اللمس. تهانينا!

الخطوة 7: التجميع النهائي (الخيار 120)

من الواضح … اقطع الطاقة أولاً!

قم بتثبيت صندوق 3 عصابات في الحائط. اسحب Romex من خلال منفذ في أقصى اليمين. إذا كنت تقوم بتشغيل cat5e لشبكة إيثرنت ، فاسحب ذلك عبر منفذ في أقصى اليسار. قم بقص أسلاك Romex بالقدر الذي يناسبك. أنت تريد طولًا كافيًا للعمل به ، ولكن بأقل قدر ممكن ، نظرًا لعدم وجود مساحة كبيرة في الصندوق لوضعها فيه.

قم بقطع سلك التمديد C7 إلى حوالي 6 بوصات. افصل السلكين ، وقم بتوصيلهما بالسلك باستخدام صواميل الأسلاك. قم بتوصيل سلك C7 إلى جانب واحد من محول USB ، ثم قم بتوصيل كبل USB بالجانب الآخر. المحولات والأسلاك في الزاوية اليمنى الخلفية للصندوق.

أدخل القسم رقم 1. مرر كبل USB عبر الفتحة شبه الدائرية في الخلف.

أدخل القسمين الآخرين بعناية. قد تحتاج إلى لف المحول والكابلات قليلاً لتلائم المساحة المتوفرة على شكل حرف L. الآن تم عزل جميع الأسلاك عالية الجهد بأمان من المنطقة التي سيعيش فيها Pi. فقط كبل USB يمتد بين الفراغين.

باستخدام براغي الصندوق الكهربائي ، قم بتوصيل اللوحة الأمامية بالصندوق الكهربائي.

أخيرًا ، قم بلف كبل USB ، وقم بتوصيل Pi بكابل USB ، وقم بتوصيل الإطار بلوحة الواجهة عن طريق تحريكه أفقيًا في مكانه ثم الضغط لأسفل بمقدار 4 مم رأسيًا.

أعد تشغيل الطاقة ، و … تهانينا!

الخطوة 8: الأفكار النهائية

شاشة اللمس تبدو حادة حقًا. أنا أستخدمه لتشغيل HADashboard ، وهو جزء من مشروع مفتوح المصدر لأتمتة المنزل في Home Assistant. نأمل أن تجد شيئًا ممتعًا لتركض عليه.

لست متأكدًا بنسبة 100٪ أن تثبيت الخيار 120 سوف يجتاز الفحص ، لكنني قمت بالكثير من الأعمال الكهربائية التي اجتازت الفحص ، وهذا في الأساس أشعر بالأمان التام بالنسبة لي. سأكون مهتمًا بالسماع من أي شخص يرى أي مشكلات تتعلق بالسلامة.

الجائزة الثانية في مسابقة Raspberry Pi 2017