Adafruit Pi Protector for B+ (und Pi2)

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Ich wollte mal mein aktuelles Raspi Gehäuse vorstellen.
    Meinen Pi2 habe ich Anfang des Monats bekommen und mir ein einfaches Acrylglasgehäuse mit Klappdeckel zum zusammenstecken dafür besorgt. Leider hatte das Gehäuse einen Nachteil, es war nicht zum mehrmaligen auseinandernehmen gebaut. Nach dem fünften Mal trat an der einen Lasche ein Ermüdungsbruch auf.
    Da ich in der Zwischenzeit mir noch eine Cirrus Logic Audio Card besorgt hatte und mir selbst nach intensiver Websuche kein passendes Gehäuse aufgefallen war wurde mir klar, daß ich mir eine eigenes Arcrylglasgehäuse basteln muss. Ich wählte als Basis das "Adafruit Pi Protector for B+", da ich mir schon Gedanken zur Modularität gemacht hatte. Nachdem ich die Cirrus Logic Karte mit ein paar Standoffs und einer Deckplatte versehen hatte ist es mir möglich die Karte nach Bedarf auf das Grundgehäuse aufzustecken und so meine gewünschte Flexibilität zu bekommen.
    Dieses Gehäuse hat für mich folgende Vorteile:
    - Grundgehäuse sehr kompakt und bietet ausreichend Schutz für den Raspi.
    - Gehäusebelüftung ist gut, es sollten keine Hitzeprobleme auftreten.
    - Auf der Deckplatte ist eine Pinbeschiftung der GPIO-Leiste angebracht, was bei Hardwarebasteleien praktisch ist.
    - Das Gehäuse bietet mir die für mich benötigte Erweiterungsmöglichkeiten für weitere Module.
    Zwei Änderungen am Grundgehäuse habe ich vorgenommen.
    1. Da bei meinem Raspi die HDMI Buchse nicht ganz plan eingelötet ist, führte es dazu, daß die Deckplatte leicht gebogen war was mir wiederum nicht gefiel. Deshalb habe ich die beiden Distanzstücke um 0,5 mm verlängert und ausserdem gleich in schwarz angefertigt. Schwarze Schrauben und Muttern in Verbindung mit weissen Distanzstücken gefiel mir nicht. :)
    2. Aus einem 40 pol Stecker einen Pinprotektor gebastelt und auf die GPIO Leiste gesteckt.

    Ich habe meinen Pi2 übertaktet (arm-freq=1000, core-freq=500, sdram-freq=483, over-voltage=0) und deshalb zusätzlich noch ein paar Vergleichsmessungen vorgenommen um die zusätzliche Leistungsaufnahme und die Temperaturerhöhung zu ermitteln.
    Die Messwerte wurden folgendermassen ermittelt:
    CPU und USB-LAN Controller mit Kühlkörper ausgestattet, Zimmertemperatur 20 Grad Celsius, Temperaturwert vom Raspian Desktop abgelesen. Für die Leistungswerte habe ich einen Voltcraft Energy Logger 4000 benutzt, da mir keine Labormessgeräte zur Verfügung standen, wie genau der Logger bei solchen kleinen Werten wirklich ist kann ich nicht genau sagen weil das Gerät eher für größere Werte vorgesehen ist. Die Leistungsangaben sind Wirkleistung in Watt, cosPhi lag laut Anzeige bei ca 0,5 bei allen Messungen.
    Ich habe jeweils 3 Szenarien abgebildet, die Temperatur wurde jeweils nach 15 min abgelesen.
    1: idle (idle) - Desktop wird angezeigt, keine weiteren Aktivitäten.
    2: MindCraft idle (MC idle) - MindCraft wird im Vollbildmodus angezeigt, keine weiteren Aktivitäten.
    3: Sysbench (sys) - Dieser Wert soll einen Server unter Vollast darstellen um Rückschlüsse für eine 24/7 Vollastbelastung zu ermöglichen. Im Terminal wurde "sysbench --test=cpu --num-threads=4 --cpu-max-prime=100000" ausgeführt um mehr als 15 min 100% CPU Auslastung zu haben.

    Messreihe 1: Ohne Übertaktung (arm-freq=900, core-freq=250, sdram-freq=450, over-voltage=0)
    t (idle) 34 Grad - P (idle) 2,2 W
    t (MC idle) 42 Grad - P (MC idle) 2,7 W
    t (sys) 51 Grad - P (sys) 3,1 W

    Messreihe 2: Mit Übertaktung (arm-freq=1000, core-freq=500, sdram-freq=483, over-voltage=0)
    t (idle) 34 Grad - P (idle) 2,2 W
    t (MC idle) 42 Grad - P (MC idle) 2,7 W
    t (sys) 53 Grad - P (sys) 3,3 W

    Da sich unter Vollast die zusätzliche Leistungsaufnahme und Temperaturerhöhung in Grenzen hält und die Übertaktungswerte ausserdem unter der offiziellen raspi-config Übertaktungseinstellung liegen und zudem meine Übertaktungswerte stabil bei mir laufen, werde ich diese beibehalten.
    Die Temperaturen liegen im komfortablen Bereich und ich werde sicherlich im Hochsommer die gleichen Messungen zur Kontrolle wiederholen.
    Des weiteren werde ich in den nächsten Tagen ein Aktivkühlmodul für mein Gehäuse bauen und die Messungen ebenfalls wiederholen. Todo Liste für das Aktivkühlmodul: Sehr geringer Geräuschpegel (Schlafzimmergeeignet), gute Kühlleistung, kompakter Aufbau (sollte das Gehäuse nicht großartig vergrössern). Bilder vom Gehäuse mit Kühlmodul, die Messwerte und eine Schlussfolgerung werde ich dann auch posten

    Misteeq

    Anbei ein paar Fotos um einen kurzen Eindruck von meinem Gehäuse zu bekommen.

    Edith says: Überschrift des Threads und sdram-freq der nicht übertakteten Messreihe korrigiert.

  • Der Bau des Lüftermoduls war doch einfacher wie gedacht und somit schneller fertig wie geplant. Nötig ist das Modul für mein Gehäuse nicht aber manchmal ist es einfach so, daß man einfach nur mal etwas just for fun baut. :)
    Meine Todo Liste:
    - Sehr geringer Geräuschpegel (Schlafzimmergeeignet)
    - Kompakter Aufbau (sollte das Gehäuse nicht großartig vergrössern)
    - Gute Kühlleistung

    Den Lüfter habe ich genommen, weil er a genau passt und b in meiner Bastelkiste vorhanden war. Alle Teile lagen in der Grabbelkiste und so hat mich das Modul eigentlich nur ein wenig Arbeit gekostet.
    Lüfterdaten:
    Revoltec Air Guard 50 mm
    Größe 50x50x10 mm
    Geräuschentwicklung 21 dBA
    Luftstrom 16,01 m³/std 9,42 CFM
    Drehzahl 4500 1/min
    Betriebsspannung 5-12 V DC
    Stromverbrauch 80 mA
    Betriebszeit 50000 Stunden

    Subjektive Beurteilung nach Zusammenbau:
    Der Lüfter läuft sehr ruhig und erzeugt keinerlei Vibrationen, nur hörbar wenn man sich mit dem Ohr direkt über dem Lüfter befindet. Punkt 1 der Todo Liste erledigt. :)
    Wie man an den angehängten Bildern sehen kann, steht der Lüfter nicht über der Platinenkante drüber und auch die Gesamthöhe ist ok. Wenn man das in ein Gehäuse einbauen will benötigt man auf alle Fälle ein etwas höheres Gehäuse. Auch Punkt 2 der Todo Liste erledigt. :)
    Zum Punkt 3 der Todo Liste gibt es ein paar Messwerte.
    Ermittlung der Messwerte wie im ersten Teil meiner Gehäusevorstellung.

    Messreihe 1: Ohne Übertaktung (arm-freq=900, core-freq=250, sdram-freq=450, over-voltage=0)
    t (idle) 26 Grad - P (idle) 2,4 W
    t (MC idle) 32 Grad - P (MC idle) 2,9 W
    t (sys) 36 Grad - P (sys) 3,5 W

    Messreihe 2: Mit Übertaktung (arm-freq=1000, core-freq=500, sdram-freq=483, over-voltage=0)
    t (idle) 26 Grad - P (idle) 2,4 W
    t (MC idle) 32 Grad - P (MC idle) 2,9 W
    t (sys) 39 Grad - P (sys) 3,5 W
    t (sys) 39 Grad - P (sys) 3,5 W (nach 4 Stunden Laufzeit)

    Die Leistungsaufnahme von 0,2 W geht völlig in Ordnung und die Temperatur bei Vollast liegt im sehr guten Bereich. Punkt 3 der Todo Liste erledigt. :)

    Zusammenfassung zum Lüftermodul:
    Extrem geringe Geräuschentwicklung, kompakter Aufbau, Geringe Leistungsaufnahme und sehr gute Kühlleistung. Ich bin mit dem Ergebnis sehr zufrieden.

    Misteeq

    Edith says: sdram-freq der nicht übertakteten Messreihe korrigiert.


  • Messreihe 1: Ohne Übertaktung (arm-freq=900, core-freq=250, sdram-freq=400, over-voltage=0)
    t (idle) 26 Grad - P (idle) 2,4 W
    t (MC idle) 32 Grad - P (MC idle) 2,9 W
    t (sys) 36 Grad - P (sys) 3,5 W

    Das ist aber nicht 'Ohne Übertaktung' wenn du einen B+ hast ;) Der B+ Standard Takt liegt bei 700MHz, nicht 900MHz :fies: Erst der Pi2B hat einen Standard Takt von 900MHz

  • Das ist aber nicht 'Ohne Übertaktung' wenn du einen B+ hast ;) Der B+ Standard Takt liegt bei 700MHz, nicht 900MHz :fies: Erst der Pi2B hat einen Standard Takt von 900MHz

    Ich habe einen Pi2B, steht ganz oben im ersten Teil. Der Pi2B passt glücklicherweise in die meisten B+ Gehäuse. :)
    Das Gehäuse nennt sich leider nur "Adafruit Pi Protector for B+". Es gibt ausserdem auch noch einen "Adafruit Pi Protector for A+".

    Misteeq

    Einmal editiert, zuletzt von Misteeq (28. April 2015 um 13:47)

  • Mich würde mal interessieren, wie weit man den Raspi mit so einer Kühlungslösung "manuell" übertakten kann...
    Für alles andere wäre eine solche Kühlung meiner Meinung nach komplett 'Over the Top'.
    Wenn es jetzt natürlich möglich wär mit passender Wärmeleitpaste und diesem Lüfter, den Pi1 B+ auf 1,5 (Oder, mal ganz tollkühn formuliert, 2GHz) zu takten, eröffnen sich völlig neue Anwendungsgebiete. Von dem Pi2 B mal ganz zu schweigen! Besser als Leistung ist nur noch mehr Leistung!

    Benchmarks in dem Gebiet fänd ich extrem interessant!

  • Wenn man seinen Raspi im Auto als Entertainment Center betreiben will ist eine solche Lösung durchaus sinnvoll, da im Auto im Sommer doch teilweise recht ungesunde Temperaturen herrschen können. :)
    Ich selber habe nicht vor meinen Raspi extrem zu übertakten, es war für mich eher ein Just for Fun Versuch eine extrem leise und gute Kühllösung zu bauen. Da ich alle Sachen in der Bastelkiste liegen hatte hat es mich halt nur ein wenig Arbeit gekostet.

    Misteeq

  • Sieht interessant aus.

    Wie genau hast du denn den Lüfter befestigt?
    Hast du in diese (obere) Acryl-Platte Löcher gebohrt, damit der Lüfter durch pusten kann?

    Würde mir das gerne nachbauen. Habe auch schon das "Gehäuse" (die 2 Acryl-Platten) auf ebay für 12€ (kostenloser Versand) gefunden.
    Den 50mm Lüfter besorge ich auch noch.

    Aber wie befestigt man den?

  • 12 Euro für 1 Protector ist teuer. Ich habe mir 2 Stück für je 7,15 plus 3,50 Versand bei EXPTech bestellt.
    Der Lüfter ist mit 4x M3 Kunststoffschrauben befestigt. Ich habe keine Deckplatte vom Pi Protector genommen, sondern ein Stück Acrylglas von meinem alten defekten Gehäuse. Diese neue Platte habe ich dann anstelle der Deckplatte montiert.
    Ein Bild von der Unterseite habe ich mal angehängt.

    Misteeq

  • Ohje ohje, wie soll ich bloß dieses Loch da rein bekommen ich habe nicht mal Werkzeug dafür :D

  • Hi MichaRPI,
    Dir ist schon klar, dass das nur der Bohrständer ohne den Dremel ist?
    Zum Thema Loch für den Lüfter: wäre halt drüber nachzudenken, ob es auch mehrere konzentrische Kreise mit mehreren Löchern sein können.
    Ansonsten: Stufenbohrer oder noch besser -> Kreisschneider ;)

    cu,
    -ds-

  • Diese Woche habe ich meine neue Zusatzplatine für meinen RasPi bekommen: Witty Pi - Realtime Clock und Power Management für Raspberry Pi A+, B+ und Pi 2. Natürlich habe ich auch gleich ein Gehäusemodul daraus gebaut.
    Nach sehr kurzer Zeit habe ich mich an den Luxus gewöhnt meinen RasPi nur noch per Tastendruck zu starten und runterzufahren. Kein ausstöpseln der Spannungsversorgung mehr :) und der RasPi wird nach dem runterfahren automatisch von der Spannungsversorgung entkoppelt.
    Wer wissen möchte was das für eine Platine ist, verlinke ich mal dbv's Beitrag
    [Test] Witty Pi: Realtime Clock and Power Management for Raspberry Pi

    Misteeq

    Edith says: Bild des Monster Pi, bestehend aus Pi 2, Witty Pi und Cirrus Logic angefügt.

  • Sieht extrem sexy aus. Was mich besonders im ersten Moment ansprang war ja die Aussparung am SDfach. Das ist auch das was mich bei den meisten Billiggehäusen ankotzt ist dass man nicht nur Geschick sondern auch Fingernägel braucht um diese winzige SDKarte aus dem Ding herauszubringen. Bei einem Billigamazonartikel musste ich nach der Hilfe einer Nagelfeile noch das Gehäuse schütteln damit sie raus ging...

    10/10 gefällt.

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