Mini PC Pi 5: UPS X1203 tích hợp & màn hình cảm ứng 3.5 inch

Cảnh báo! Dự án này có sử dụng pin lithium-ion. Anh/chị nào chọn làm dự án này cần hết sức cẩn thận, vì xử lý pin lithium-ion sai cách có thể gây cháy hoặc chấn thương.

Giới thiệu:

Dù tiêu đề dự án là Mini PC, nhưng thực tế đây là một bộ case được thiết kế riêng cho UPS X1203. Thiết kế này có thể chỉnh sửa để dùng với các Pi HAT khác.

Trước khi bắt tay làm, bạn nên cân nhắc mua giải pháp có sẵn (off-the-shelf). Giải pháp mua sẵn thường sẽ tiết kiệm chi phí hơn và hoạt động ổn định hơn.

Kỹ năng cần có:

• Kiến thức về pin Lithium Ion

• Hàn (soldering)

• Điện tử cơ bản

Thông số (Specs):

• Lưu trữ: 128GB

• Hệ điều hành: PiOS hoặc bất kỳ Linux Distro nào

• UPS

• Màn hình:

  • Độ phân giải 480x320

  • Màn hình cảm ứng điện trở (Resistive Touch Screen)

• Hệ thống:

  • Thời lượng pin khoảng 1 giờ

  • Nhiệt độ CPU thường khoảng 60–65°C

  • Khối lượng: 430 gram / 1 lb

• Thông số pin

  • 5500 ah

  • 8C

  • 3.7v

• Thông số Pi 8GB

  • Broadcom BCM2712 2.4GHz quad-core 64-bit Arm Cortex-A76 CPU, có cryptography extensions, L2 cache 512KB mỗi core và L3 cache dùng chung 2MB

  • VideoCore VII GPU, hỗ trợ OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.3

  • Xuất màn hình dual 4Kp60 HDMI® có hỗ trợ HDR

  • Bộ giải mã 4Kp60 HEVC

  • LPDDR4X-4267 SDRAM (1GB, 2GB, 4GB, 8GB, và 16GB)

  • Wi‑Fi® dual-band 802.11ac

  • Bluetooth 5.0 / Bluetooth Low Energy (BLE)

  • Khe thẻ microSD, hỗ trợ chế độ tốc độ cao SDR104

  • 2 × cổng USB 3.0, hỗ trợ chạy đồng thời 5Gbps

  • 2 × cổng USB 2.0

  • Gigabit Ethernet, có hỗ trợ PoE+ (cần PoE+ HAT mua riêng)

  • 2 × 4-lane MIPI camera/display transceivers

  • Giao tiếp PCIe 2.0 x1 cho thiết bị ngoại vi tốc độ cao (cần M.2 HAT hoặc adapter khác mua riêng)

  • Nguồn DC 5V/5A qua USB‑C, hỗ trợ Power Delivery

  • Header chuẩn Raspberry Pi 40-pin

  • Real-time clock (RTC), dùng pin ngoài

Các vấn đề đã biết (Known Issues):

Vấn đề 1: Khi chỉ chạy bằng pin, Pi sẽ hay bị tắt (shutdown) đột ngột. Việc này xảy ra khi dòng (amp draw) từ pin chạm mức 3.8A. Mình đã email nhà cung cấp UPS và họ nói mình tháo phần battery management. Mình chọn bỏ qua đề xuất này vì không thấy yên tâm khi tháo battery management. Thêm một viên pin thứ hai cũng có thể giải quyết vấn đề.

Vấn đề 2: Màn hình cảm ứng hoạt động không được tốt lắm. Bạn nên chuẩn bị sẵn bàn phím & chuột để thao tác. Ngoài ra, mình từng gặp các vấn đề khác như nút bấm & adapter HDMI bị gãy. Miễn là bạn không tháo lắp (assemble/disassemble) thiết bị thường xuyên thì sẽ không sao.

Vấn đề 3: Trên màn hình có một linh kiện làm cho IO (IO plus) của màn hình không cắm xuống hết trên hàng pin. Case đã được thiết kế để chừa khoảng/điều chỉnh nhằm xử lý phần cấn này.

Lắp ráp (Assembly):

Bên dưới là hình exploded view để hỗ trợ quá trình lắp ráp.

Cài đặt màn hình (Screen Setup):

https://www.waveshare.com/3.5inch-hdmi-lcd.htm

Cài đặt UPS (UPS Setup):

https://wiki.geekworm.com/X1203

Thiết lập adapter PCIe sang M.2 & SSD (PCIe to M.2 Adapter & SSD Setup):

Adapter có trang wiki. Mình thấy khá khó hiểu. Nếu nhớ không lầm thì nó nói về việc đổi boot order và format SSD. Mình cài distro bằng cách boot từ thẻ SD rồi dùng PI imager để flash thẳng lên SSD. Mình không cần format SSD. Cuối cùng, có cách chỉnh Pi chạy tốc độ gen 4 thay vì gen 3. Mình đang chạy gen 3 và không gặp vấn đề gì. Mình có đọc là gen 4 có thể không ổn định.

BOM:

Bên dưới mình có để link Amazon cho từng linh kiện. Tổng giá khoảng $419 (chưa tính thuế & phí vận chuyển). Nếu muốn giảm chi phí, mình khuyên bạn nên tham khảo mua trên Waveshare & Geekworm.

Ghi chú: Bắt buộc dùng SSD 2230. Loại 2242 sẽ không vừa khi lắp chung với màn hình.