Gabinete para Raspberry Pi

A estas alturas la Raspberry Pi no necesita mayores presentaciones, porque se ha vuelto bastante popular.

Para aquellos que no la conozcan aún, la Raspberry Pi es una SBC (Single Board Computer) del tamaño de una tarjeta de crédito aproximadamente. Fue lanzada en Gran Bretaña a principios de 2012. Si bien su hardware está quedando un poquito antiguo (viene con una CPU ARM11, de la arquitectura ARMv6) lo más revolucionario es su precio: 35 dólares estadounidenses.
Aquí muestro un gabinete estándar que fue adaptado para alojar la Raspberry Pi en su interior junto con un hub usb, periférico indispensable.

Por su precio y tamaño tiende a pensarse que la Raspberry Pi es la mejor opción para sistemas embebidos o un appliance que tienden a correr un número limitado de aplicaciones. No tengo nada contra eso, pero no hay que olvidar que la Raspberry Pi es una computadora de uso general, y por lo tanto sus usos pueden ser sumamente variables, pero en todos los casos aprovechando las capacidades que ofrece GNU/Linux: ser un sistema multiusuario, multitarea y, hasta donde sé, multiproceso (con algunas limitaciones) Véase: http://www.raspberrypi.org/phpBB3/viewtopic.php?f=2&t=5326
Creo, sinceramente, que una vez que uno definió las "aplicaciones" o si hará de su RasPi un appliance o una compu de uso general, uno tiene que encontrar el gabinete que mejor se adapte a la función (ahora que lo escribo esto parece super Bauhaus loco).

La idea inicial de este proyecto fue: intentar hacer un gabinete más o menos del tamaño de un thinclient, que en su interior tuviera la Raspberry Pi, con su tarjeta SD algo más protegida que en los gabinetes estándar y un hub USB. Éste último es el periférico indispensable, porque no hay que perder de vista que la corriente máxima que puede ofrecer cada puerto USB es de 500 mA (digamos algo menos), y mucho más que esa corriente no puede circular por el circuito de protección de la RasPi. El síntoma más evidente de problemas de alimentación o una fuente insuficiente suele ser cuelgues inesperados de la RasPi. Otro punto al que hay que prestarle atención es que algunos cables USB suelen ser muy malos, porque sus conductores son extremadamente delgados, lo que produce que a mayor consumo mayor sea la caída de tensión en el cable. Después de todo todo conductor se comporta como una resistencia que responde a las leyes del viejo Ohm.
El único requisito que me impuse al comenzar es que no modificaría en nada la placa original de la RasPi. Si quisiera cambirla de gabinete sólo la tendría que desatornillar y a otra cosa. Como contrapartida, esa decisión implica ocupar más espacio en el interior del gabinete.

Mi proyecto original era usar un gabinete de aluminio, pero para esta primera RasPi opté por uno plástico. La verdad es que es muy sencillo trabajar. El gabinete lo compré en http://www.gabiart.com.ar.

La verdad que diseño de la RasPi complica bastante hacer algunos moddings, ponerla en gabinetes que no sean los estándares. La razón principal: que tiene conectores de I/O en tres de sus caras, y en la restante el zócalo de la tarjeta SD. Como el objetivo era no desoldar nada de la placa, lo que hice fue hacer "extensiones" para cada uno de los conectores, a excepción del hdmi, el cual se accede directamente.

Esta foto muestra ya el trabajo en el frente y tapa posterior casi terminado. Atrás a la izquierda el jack para la entrada de +5v que alimenta la RasPi como el Hub. En el centro de la parte posterior, la abertura para el plug hdmi y a la derecha el jack RJ-45 para la ethernet. En esa imagen aún no había agregado los orificios para los jack de audio y RCA de video compuesto.
Todos los agujeros fueron hechos solamente con un par de mechas y limas para darles la forma adecuada.

Lo que sí modifiqué un poquito fue el hub USB. Utilicé uno chinísimo (con DOC: Denominación de Origen Controlada) si se me permite la humorada. En él, desoldé los jacks USB. Los nuevos jacks del frente los soldé en una plaqueta universal y le hice extensiones con cable plano, que van hasta la plaquita del USB.
Otro de los USB va en la parte de atrás, como se ve en la imagen.

Sobre la base del gabinete pegué los separadores plásticos (con la Gotita, trademark by PoxyPol) donde se atornilla la placa de la RasPi.

En esta segunda imagen se pueden ver más de los componentes, ya montados. La RasPi, el hub chinísimo, con sus extensiones. En la de abajo, ya con todo conectado y funcionando.

La forma de alimentar la RasPi merece un comentario breve. Por qué sus diseñadores le habrán puesto un jack micro-usb cuando la mayoría de las SBC viene con un jack de dos conductores? Yo creo que para que forzando a los usuarios a usar un cargador de celular se evitara aplicar una tensión incorrecta. Supongo.
Pero lo cierto es que por el micro-USB no creo que pueda circular demasiada corriente (la RasPi modelo B requiere a la fuente unos 700mA). Por eso, encontrar un conector micro-usb para conectarle fue la parte más dificil del proyecto, porque no son muy populares. Queda por averiguar si es que la placa se puede alimentar por algún PIN del GPIO, ya que eso ayudaría.




Aquí se ve el aspecto exterior, al frente y posterior.

Work in progress

Así es como está el estado actual de este proyecto, que me dió algo más de diversión los fines de semana. Quedan cosas por hacer, como intentar darle algún acabado que le otorgue algo de eye-candiness. Eso no es sencillo, pero ya se verá.
Un tema que me preocupaba un poco era la temperatura del SoC de la RasPi, la pastilla que contiene la CPU y la GPU. La estoy usando sin overclocking, y sin disipadores. De momento todo va bien. Pero tiendo a pensar que si se quiere hacer overclocking u overvolting habrá que buscar alguna solución térmica, como abertura para que el aire circule o los indeseables ventiladores.