Raspberry Pi 4B、DACボードSB32+PRO DoPと7インチ公式タッチディスプレイの格納ケースをSmartiPi Touch Proに交換

Raspberry Pi 公式 7インチ液晶タッチスクリーンディスプレイ、Raspberry Pi 4B、ハイレゾ音源再生用のDACボードSB32+PRO DoPの格納ケースを SmartiPi Touch Pro Small 25mmに交換しました。平屋建てで配置できるので拡張パーツの実装やRaspberry Pi 4BのCPU冷却が楽になりました。夕暮れ時のJAZZサーバとしてリビングで活躍中です。

配線ケーブルをはんだ付けしたハンマー・ヘッダー・コネクタをRaspberry Pi 4BとSB32+PRO DoPのGPIOピンに装着
配線ケーブルをはんだ付けしたハンマー・ヘッダー・コネクタをRaspberry Pi 4BとSB32+PRO DoPのGPIOピンに装着
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Raspberry Pi 4BとHATボード間のGPIO結線

このケースは、Raspberry Pi 4Bボードの隣にHAT(Hardware Attached on Top、Github:ADD-ON BOARDS AND HATs)ボードを配置できるスペースと取り付け用のネジ穴があるので、HATボードを2階建てでなく平屋建てで設置できます。動画再生など高負荷時のCPU冷却が容易です。

その代償でRaspberry Pi 4BとHATボード間のGPIOの結線はひと工夫が必要です。GPIOに挿すタイプの延長コネクタケーブルを探したのですが、ケーブル長が合うものが見つからなかったので、ハンマー・ヘッダー・コネクタを使って自作しました。

ハンマー・ヘッダー・コネクタは、本来ならば専用のインストール冶具を使って「はんだ付けなし」で使う2×20ピン(40ピン)ヘッダソケットのオスとメスですが、配線ケーブルを直接はんだ付けして使っています。
Male側をDSPボード(SB32+PRO DoP)に取り付けた際、ケースのスペーサの高さにピッタリです。
 ・GPIO Hammer Header (Solderless) – Female (COM1105)
 ・GPIO Hammer Header (Solderless) – Male  (COM1104)
SB32+PRO DoPは24本のGPIOピンでラズパイ4とつながっているので、Male側に使うコネクタはニッパで14ピンと10ピンに切って使っています。
配線ケーブルをはんだ付けしたハンマー・ヘッダー・コネクタをRaspberry Pi 4B と SB32+PRO DoPのGPIOピンに装着して完成です。

GPIO間の結線を延長したのでノイズの影響を心配したのですが、1週間ほどハイレゾ音源をステレオ再生したり、Amazonプライムビデオを視聴した感触では影響はないようです。

参考資料:
SmartiPi Touch Pro
SmartiPi Touch Pro dimensions

冷却ファンとRCAコネクタの取り付け

冷却ファンの位置をRaspberry Pi 4BのCPU真上付近に変更しました。この位置には冷却ファンの取り付け用の開口は無かったので、電動ドリルの刃に28mmのミニホールソーを使って丸穴を開けました。

冷却ファンの電源は 7インチ液晶タッチスクリーンディスプレイの液晶制御基板の+5VピンとGNDピンから取っています。冷却ファンの風向きは、外気を導入してCPUに吹き付けています。

ケース背面左下の冷却ファンがあった場所には、付属する「塞ぎ板」に電動ドリルで8mmの穴をあけてRCAコネクタを2個つけています(ぎりぎり入りました)。
ケースの材質がプラなので穴開け加工は容易でした。

ケース背面とボード固定面との空間の高さは25mmと余裕があるのでパーツ実装が楽です。液晶画面を見やすい傾斜角度に変更できるので使い勝手も良いです。

ケース背面。冷却ファンの位置をRCA コネクタの位置から、右上のRaspberry Pi 4BのCPU真上付近に変更
ケース背面。冷却ファンの位置をRCA コネクタの位置から、右上のRaspberry Pi 4BのCPU真上付近に変更
LibreELEC 9.2.8等をUSBメモリからOSブート
LibreELEC 9.2.8等をUSBメモリからOSブート

CPU温度のモニタ

LibreELEC(kodi)でAmazonプライムビデオを視聴時のCPU温度と、CPU使用率をモニタしました。真夏日が続くリビングの室温は約30℃でしたが、CPU温度は42~45℃で推移しています。CPU使用率は55%程度でした。

CPU温度
CPU温度(1/1000すると℃)
CPU使用率
CPU使用率
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