Hardware: Aufbau eines Servers
Hardware: Aufbau eines Servers
Zum Betrieb der Software sind ein ESP8266 und eine SD-Karte vorgesehen. Um den Aufwand des Eigenbaus zu minimieren, habe ich Ausschau nach passender Hardware gehalten. Gefunden habe ich ein ESP8266-Board, das als Mainboard für einen Server geeignet ist. Es ist alles auf diesem Board enthalten, was nötig ist. Spannungswandler, eine Buchse für Netzteilanschluss, ein RESET-Taster und eine Mini-USB-Buchse. Alle Anschlüsse sind über Buchsenleisten verfügbar, damit können Steckverbindungskabel verwenden werden, um das SD-Kartenmodul an dieses Mainboard anzuschließen.
Hier handelt es sich um ein „AZDelivery D1 Board NodeMCU ESP8266MOD-12F WiFi WLAN Modul“.
Für SD-Kartenslots gibt es Module. Wie dieses mit einem großen Kartenslot.
Für diese großen Slots gibt es Adapter, in die man Micro-SD-Karten einsetzen kann. Aber es können, wie im Bild gezeigt, natürlich auch ältere SD-Karten eingesetzt werden. Zudem empfinde ich diese großen Slots als mechanisch robuster. Das Gehäuse, welches im 3D-Druck entsteht, ist auf dieses SD-Kartenmodul ausgelegt.
Als Netzteil eignet sich jedes mit einer Ausgangsspannung von mindestens 7 V und 1000 mA möglichem Ausgangsstrom. Der Stecker muss nur zur Buchse am Mainboard passen. Alternativ kann der Mini-Server ohne Netzteil auch an einem USB-Port betrieben werden.
Gehäuse
Aus PLA kann man ein brauchbares Gehäuse drucken. Das sollte mit jedem FDM 3D-Drucker, mit einem Druckbett von wenigstens 15 cm x 15 cm möglich sein. Die Daten zum Gehäuse stelle ich zur Verfügung, damit ihr das nicht erst entwerfen müsst. Es besteht aus einem Unterteil, in dem die Platinen eingesetzt werden und einem Oberteil, das aufgesetzt und von unten verschraubt wird. Lüftungsschlitze sind notwendig, damit entstehende Wärme entweichen kann.
Benötigt wird neben den beiden Gehäuseteilen eine Schraube in der Größe M3 x 20 mm. Das Gehäuse besitzt, von der Unterseite gesehen, ein Loch, wo die Schraube eingesetzt wird. Dazu muss das Loch zuvor sorgfältig durchgestoßen und von Materialresten befreit werden. Es ist aufgrund des 3D-Drucks mit einer dünnen Zwischenschicht verschlossen.
Anschließend wird das Mainboard eingesetzt und das SD-Kartenmodul. Falls das SD-Kartenmodul nicht wackelt, muss es nicht extra befestigt werden. Für andere Fälle sind Schraubenlöcher vorgesehen. Es gibt im Modellbau kleine Schneidschrauben, sie müssen durch die Löcher in der Platine des Kartenmoduls passen. Sobald die Platinen eingesetzt sind, wird von unten die 3mm-Schraube eingesetzt, zunächst, ohne sie ganz durchzuschrauben. Das erfolgt im letzten Schritt, nachdem der Deckel aufgesetzt wurde.
Es kann die Verkabelung folgen. Am SD-Kartenmodul ist ein 3,3-V-Anschluss. Dieser wird mit dem Mainboard verbunden, an 3,3 V vom Spannungswandler für den ESP8266. Weitere Anschlüsse des Kartenmoduls müssen wie folgt mit den Mainboardanschlüssen verbunden werden.
Die Software gibt den CS/SS-Standardpin für das im Menü eingestellte Board beim Booten des Servers aus. Auf dem Board sollte dieser Pin auch entsprechend beschriftet sein. Bei Verwendung falscher Pins wird die SD-Karte nicht funktionieren. Im folgenden Beispielbild wurde fälschlich der Pin mit Beschriftung D8 verwendet.
Die Kabel noch etwas zurechtbiegen, so dass sie beim Aufsetzen des Deckels nicht stören.
Im Deckel gibt es ein Loch, das sich über dem RESET-Taster des Mainboards befindet. Ein gedruckter Zylinder mit einem Durchmesser von 7 mm kann durch das Loch eingesetzt werden. Nachfolgend zwei Methoden, damit der Zylinder nicht herausfällt, wenn das Gehäuse auf den Kopf gestellt wird (transportiert oder was auch immer).
1. Kleben
Dazu einen kleinen Punkt Sekundenkleber oder einen anderen Klebstoff auf den Taster auftragen. Dann den Deckel aufsetzen. Den Zylinder dann vorsichtig von oben und gerade in das zusammengebaute Gehäuse einführen und ganz leicht auf dem darunter liegenden Taster andrücken. Wenn der Taster beim Andrücken klackt (also betätigt wird), dann sitzt der Zylinder richtig und kann so belassen werden, bis der Klebstoff fest ist. Wenn zu viel Klebstoff verwendet wird, kann der RESET-Taster verkleben und das ist zu vermeiden! Wenn der Zylinder fest angeklebt ist, kann das Gehäuse mit der M3-Schraube zusammengeschraubt werden. Hier nur so fest, dass der Deckel gut hält. Nur einen einfachen Schraubendreher verwenden, mit dem die Schraube nicht überdreht werden kann!
2. Vaseline
Der Vorteil hierbei ist, dass keine feste Verbindung hergestellt wird. Deshalb bevorzuge ich diese Methode. Verwendet wird handelsübliche Vaseline aus der Drogerie.
Zuerst wird der Deckel auf das Chassis aufgesetzt, ausgerichtet und mit der M3-Schraube zusammengeschraubt. Die Schraube dabei nur so weit hinein drehen, bis sie gerade festsitzt! Nach dem Zustand „fest“ kommt hier definitiv „ab“. Deshalb die Schraube wirklich nicht fester anziehen. Nur einen einfachen Schraubendreher verwenden, mit dem die Schraube nicht überdreht werden kann!
Mit einem Watte- oder Holzstäbchen etwas Vaseline aufnehmen und im Zylinder des Deckels an den Seitenwänden verteilen. Dasselbe beim losen Zylinder tun. Es genügt, die Vaseline nur in der Mitte des Zylinders ringsrum aufzutragen. Dann den Zylinder von oben in das Gehäuse einsetzen und einmal hinein drücken. Nun kann der Zylinder nicht mehr einfach so herausfallen.
Wenn alles zusammengebaut ist, sollte es in etwa so aussehen.
3d - Druckteile
Alle Teile sind so abgebildet, wie sie auf dem Druckbett des 3D-Druckers platziert sein müssen. Nur so passen sie hinterher zusammen. Die im ZIP-File enthaltenen STL-Dateien können direkt in die Slicer Software (wie Cura) geladen werden. Der 3D-Druck kann ohne Support-Strukturen erfolgen.
Das ist das Chassis. Hier werden die beiden Elektronikplatinen eingesetzt.
Der Deckel. Er muss entsprechend gespiegelt auf dem Druckbett platziert und gedruckt werden. Er wird kopfüber (um 180° gedreht) auf das Chassis aufgesetzt. Durch den Schriftzug kann warme Luft aus dem Gehäuse entweichen.
Zylinder, der in den Deckel eingesetzt wird und auf dem RESET-Taster vom Mainboard aufliegt.
Viel Spaß und Erfolg beim Nachbauen!
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Für SD-Kartenslots gibt es Module. Wie dieses mit einem großen Kartenslot.
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Als Netzteil eignet sich jedes mit einer Ausgangsspannung von mindestens 7 V und 1000 mA möglichem Ausgangsstrom. Der Stecker muss nur zur Buchse am Mainboard passen. Alternativ kann der Mini-Server ohne Netzteil auch an einem USB-Port betrieben werden.
Gehäuse
Aus PLA kann man ein brauchbares Gehäuse drucken. Das sollte mit jedem FDM 3D-Drucker, mit einem Druckbett von wenigstens 15 cm x 15 cm möglich sein. Die Daten zum Gehäuse stelle ich zur Verfügung, damit ihr das nicht erst entwerfen müsst. Es besteht aus einem Unterteil, in dem die Platinen eingesetzt werden und einem Oberteil, das aufgesetzt und von unten verschraubt wird. Lüftungsschlitze sind notwendig, damit entstehende Wärme entweichen kann.
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Es kann die Verkabelung folgen. Am SD-Kartenmodul ist ein 3,3-V-Anschluss. Dieser wird mit dem Mainboard verbunden, an 3,3 V vom Spannungswandler für den ESP8266. Weitere Anschlüsse des Kartenmoduls müssen wie folgt mit den Mainboardanschlüssen verbunden werden.
- SD-Karte Pin SCK (CLK), nach Mainboard, D5
- SD-Karte Pin MSO (MISO), nach Mainboard, D6
- SD-Karte Pin MOS (MOSI), nach Mainboard, D7
- SD-Karte Pin CS (SS), nach Mainboard, D10
Die Software gibt den CS/SS-Standardpin für das im Menü eingestellte Board beim Booten des Servers aus. Auf dem Board sollte dieser Pin auch entsprechend beschriftet sein. Bei Verwendung falscher Pins wird die SD-Karte nicht funktionieren. Im folgenden Beispielbild wurde fälschlich der Pin mit Beschriftung D8 verwendet.
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Im Deckel gibt es ein Loch, das sich über dem RESET-Taster des Mainboards befindet. Ein gedruckter Zylinder mit einem Durchmesser von 7 mm kann durch das Loch eingesetzt werden. Nachfolgend zwei Methoden, damit der Zylinder nicht herausfällt, wenn das Gehäuse auf den Kopf gestellt wird (transportiert oder was auch immer).
1. Kleben
Dazu einen kleinen Punkt Sekundenkleber oder einen anderen Klebstoff auf den Taster auftragen. Dann den Deckel aufsetzen. Den Zylinder dann vorsichtig von oben und gerade in das zusammengebaute Gehäuse einführen und ganz leicht auf dem darunter liegenden Taster andrücken. Wenn der Taster beim Andrücken klackt (also betätigt wird), dann sitzt der Zylinder richtig und kann so belassen werden, bis der Klebstoff fest ist. Wenn zu viel Klebstoff verwendet wird, kann der RESET-Taster verkleben und das ist zu vermeiden! Wenn der Zylinder fest angeklebt ist, kann das Gehäuse mit der M3-Schraube zusammengeschraubt werden. Hier nur so fest, dass der Deckel gut hält. Nur einen einfachen Schraubendreher verwenden, mit dem die Schraube nicht überdreht werden kann!
2. Vaseline
Der Vorteil hierbei ist, dass keine feste Verbindung hergestellt wird. Deshalb bevorzuge ich diese Methode. Verwendet wird handelsübliche Vaseline aus der Drogerie.
Zuerst wird der Deckel auf das Chassis aufgesetzt, ausgerichtet und mit der M3-Schraube zusammengeschraubt. Die Schraube dabei nur so weit hinein drehen, bis sie gerade festsitzt! Nach dem Zustand „fest“ kommt hier definitiv „ab“. Deshalb die Schraube wirklich nicht fester anziehen. Nur einen einfachen Schraubendreher verwenden, mit dem die Schraube nicht überdreht werden kann!
Mit einem Watte- oder Holzstäbchen etwas Vaseline aufnehmen und im Zylinder des Deckels an den Seitenwänden verteilen. Dasselbe beim losen Zylinder tun. Es genügt, die Vaseline nur in der Mitte des Zylinders ringsrum aufzutragen. Dann den Zylinder von oben in das Gehäuse einsetzen und einmal hinein drücken. Nun kann der Zylinder nicht mehr einfach so herausfallen.
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3d - Druckteile
Alle Teile sind so abgebildet, wie sie auf dem Druckbett des 3D-Druckers platziert sein müssen. Nur so passen sie hinterher zusammen. Die im ZIP-File enthaltenen STL-Dateien können direkt in die Slicer Software (wie Cura) geladen werden. Der 3D-Druck kann ohne Support-Strukturen erfolgen.
Das ist das Chassis. Hier werden die beiden Elektronikplatinen eingesetzt.
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