Aktuelle Hardware im Kurztest

Über die X825 SATA-Bridge von Geekworm hängen Sie Festplatten an den RasPi.

Wer einen RasPi 4 als NAS betreiben will, steht vor einer Herausforderung: Wie die Vorgänger hat der Mini-PC als Anschluss für Massenspeicher nur den USB-Port. Der ist beim RasPi 4 zwar ausreichend schnell, aber Platten ohne Gehäuse haben nur SATA-Anschlüsse. Ein Gehäuse oder Dock für die Platten schafft zwar Abhilfe, ist mit den notwendigen Kabeln aber unhandlich.

Geekworm bietet eine Platine an, die Sie unter dem RasPi montieren und die einen SATA-Anschluss für 2,5-Zoll-Festplatten mitbringt. Den Datenträger selbst befestigen Sie wiederum unterhalb der Platine, wodurch sie einigermaßen vor Staub geschützt ist. Die SATA-Platine ist gut verarbeitet und kommt mit dem notwendigen Material für die Montage. Eine bebilderte Anleitung erleichtert den Zusammenbau.

Wer ein Gehäuse für das NAS braucht, bekommt dies – ebenso wie einen Lüfter – ebenfalls von Geekworm. Die Komponenten summieren sich aber und machen das NAS letztlich preislich unattraktiv, es sei denn, Sie sind wegen spezieller Software-Anforderungen auf einen Eigenbau angewiesen.

Strom erhält sie vom Hohlstecker, die Bridge von Geekworm benötigt 5 V bei 4 A, was etwas überdimensioniert erscheint, aber Reserven für einen voll ausgelasteten RasPi mit Peripherie bietet. Der Rechner wird dabei über ein kurzes Kabel mittels der Pins 2 und 4 mit Strom versorgt. Wer einen HAT aufstecken will, muss sich eine dünne Anschlussplatine selbst löten.

Das Ein- und Ausschalten erfolgt über einen Taster. Über einen Jumper konfigurieren Sie, ob der PC beim Einstecken der Stromversorgung sofort Strom bekommt. Ein ungewolltes Ausschalten verhindert die Platine dadurch, dass es nötig ist, den Taster länger gedrückt zu halten. Alternativ zum Taster gibt es einen Anschluss für eine eigene Lösung. Das wirkt alles sehr durchdacht.

Der einzige technische Nachteil der SATA-Bridge liegt darin, dass sie das TRIM-Kommando für SSDs nicht unterstützt. Nichts Ungewöhnliches: Von allen USB-Brücken im Besitz des Autors gibt es nur bei der eingebauten Bridge im Odroid-HC1/HC2 Support für TRIM. Womit wir beim wichtigsten Argument gegen den RasPi 4 als NAS wären, denn die Odroids bieten alles außer einer GPIO-Leiste für das gleiche Geld, das der RasPi alleine kostet.

Eine Neopixel-LED steuern Sie über eine einfache Datenleitung.

Kaum eine Schaltung kommt ohne eine oder mehrere LEDs aus. Um mehr als einen Zustand zu signalisieren, brauchen Sie entweder verschiedenfarbige Elemente oder eine RGB-LED. Letztere braucht als verkappte Dreifach-LED drei GPIO-PINs einschließlich der Vorwiderstände. Eine Alternative bieten Neopixel-LEDs mit einem eingebauten Chip, die neben Vin und GND mit einer Datenleitung auskommen. Schon bei einer einzelnen Diode ist der Anschluss also einfacher als bei klassischen RGB-LEDs; zudem lassen sich Neopixels einfach verketten und dann seriell ansteuern. Dabei helfen Bibliotheken für Python oder C/C++.

Neopixel gibt es in unterschiedlichen Formen. Neben kleinen Pixeln, die sich zum Verketten eignen, sind auch noch die klassischen Bauformen mit vier Pins vorhanden. Dann kommen zu Vin und GND die Anschlüsse DATA-IN DATA-OUT hinzu. Bekannt sind auch Ketten und Ringe von Neopixel, die aber weniger als Signalgeber taugen, sondern für visuelle Effekte sorgen. Sie gelten als schwierig anzusteuern: Auf 5 Volt ausgelegt (Eingang und Daten), zieht jeder Pixel bis zu 60 mA, was sich schnell summiert. Trotzdem lässt sich eine geringe Anzahl mit 3,3-V-Geräten wie dem RasPi betreiben. Alle Modelle außer denen der ersten Generation liefern genug Strom, sofern Sie keine weitere Peripherie mit hohem Strombedarf hinzufügen. Die Neopixels leuchten mit 3,3 V etwas weniger hell, was aber für normale Zwecke ausreicht.

Über Innengewinde halten Sie selbst gedruckte Gehäuse optimal zusammen.

Mit günstiger 3D-Drucktechnik stellen Sie bei Bedarf maßgeschneiderte und optisch ansprechende Gehäuse kostengünstig zu Hause her. Arbeitet der Drucker exakt, klappt der Zusammenbau ohne Hilfsmittel per Stecksystem oder unter Zuhilfenahme von etwas Kleber. Einmal zusammengesteckt, lassen sich solche Konstruktionen aber ähnlich schwer öffnen wie chinesische Massenware. Deshalb sind verschraubte Gehäuse die bessere Alternative. Besonders elegant halten Sie Ihre Designs mit den Innengewinden von Ruthex zusammen, die in verschiedenen Größen sortiert erhältlich sind. Beim Design und Druck des Gehäuses planen Sie dann ein Loch gemäß den Vorgaben des Herstellers ein. Anschließend versenken Sie das Gewinde mithilfe eines heißen Lötkolbens innerhalb weniger Sekunden in der Aussparung. PLA wird ab 70 Grad Celsius plastisch, zu heiß sollte der Lötkolben also nicht sein. Beim exakten Justieren hilft ein Abstandsbolzen: Nach dem Einschmelzen eingeschraubt, sorgt er mit etwas Feingefühl für die passende Ausrichtung. Aber Vorsicht: Der Bolzen erhitzt sich ebenfalls.

Für viele Projekte genügt das günstige 1,8-Zoll-Display mit ST7735-Chipsatz.

Viele Projekte sollen Daten, Meldungen oder einfach nur Bilder ausgeben, kommen dabei aber mit einem kleinen Bildschirm aus. Dessen Anschluss an den RasPi erfolgt meist über I²C oder SPI. Displays für den I²C-Bus gibt es zwar als OLEDs, jedoch nur entweder monochrom oder teuer und generell mit geringer Auflösung. Bei SPI-Displays ist die Auswahl größer. Ein besonders gutes Preis-Leistungs-Verhältnis bieten die auf 3,3 V ausgelegten Farb-TFTs mit 1,8 Zoll Diagonale und einer Auflösung von 160 x 128 Pixeln, die auf dem ST7735-Chipsatz beruhen. Treiber von Adafruit sorgen für eine einfache Inbetriebnahme.

Das besondere an der Hardware ist der eingebaute Puffer, von dem insbesondere Mikrocontroller mit knappem Speicher profitieren, denn sie brauchen nicht jedes Pixel im Speicher zu halten und den Bildschirm komplett zu aktualisieren. Die TFTs gibt es in verschiedenen Ausführungen, entweder solo oder mit integriertem SD- respektive Micro-SD-Slot. Letzterer ist per SPI angeschlossen, sodass selbst MCUs Bilder einfach von der Karte auf den Schirm schaufeln können. Bestellen Sie in Fernost, kommt es aber durchaus vor, dass die Abbildung nicht zum Produkt passt.

Für batteriebetriebene Projekte sind TFTs ebenfalls interessant: Mit abgeschaltetem Backlight liegt der Strombedarf bei 1,5 mA, mit aktiver Anzeige bei 7,5 bis 9,5 mA – hier gibt es eine gewisse Serienstreuung, aber der Bildschirminhalt selbst hatte im Test keine Auswirkungen auf den Stromverbrauch. Schließen Sie den internen 3,3-Volt-Konverter per J1-Jumper kurz, sparen Sie zusätzlich Leistungsaufnahme, müssen das Display dann aber konsequent bei 3,3 V betreiben. (agr)