Raspberry Pi 4 Home Assistant Sunucusu İçin Duvar Tipi DIN Raylı Pano ve İzleme

Amaç ve kapsam

Yıllardır çalışan Home Assistant kurulumum sehpanın üstünde dört adaptör, bir sürü USB kablo ve düşen Zigbee cihazlarıyla yaşıyordu. Bu projede her şeyi duvara monte tek bir panoda toplayacak bir tasarım yaptım. Kapsam şu: Pi 4 SSD'den boot edecek, Zigbee stick USB uzatmayla USB 3 portunun yanından uzaklaşacak, besleme tek bir 5V güç kaynağından dağıtılacak ve ESP32 ile pano içi sıcaklık ölçülüp fan kontrol edilecek. Mini UPS de şebeke gidince Pi'yi birkaç dakika ayakta tutup NUT servisi üzerinden Home Assistant'a haber verecek, böylece kontrollü kapanma otomasyonu kurulabilecek.

Malzeme seçimi

Pano levhası olarak 12 mm kontraplak seçtim; vida tutuyor, yangın açısından MDF'ten daha az kötü, ucuz. DIN rayı zorunlu değil ama klemens ve röle eklendiğinde düzen çok kolaylaşıyor. Pi için resmi adaptör yerine kaliteli bir 5V/5A kaynak tercih ettim, çünkü SSD ve stick aynı anda pik çekince voltaj düşüklüğü uyarısı çıkabiliyor. USB 3 - SATA adaptöründe UASP destekli yonga (ASM1153E gibi) önemli, ucuz adaptörlerde SSD'ler reset atıyor. Zigbee stick'i mutlaka 1 metrelik USB 2 uzatmayla kullanın, forumda bu konu defalarca konuşuldu. Fan olarak 5V'luk 80 mm fan, ESP32'nin PWM çıkışıyla sürülecek.

Yapım adımları

1. Levhanın yerleşim planını kâğıda çizdim: üstte Pi, yanında SSD, altta DIN rayı ve güç kaynağı, fan levhanın üst köşesinde. Sıcak hava yukarı çıktığı için fan üstte emiş değil üfleme yönünde düşünülebilir, ben emiş yapmayı tercih ettim.
2. Pi'yi SSD'den boot edecek şekilde bootloader güncelledim, Raspberry Pi Imager ile SSD'ye HAOS imajını yazdım.
3. 5V hattını WAGO klemenslerle dağıttım: Pi'ye kalın kısa kablo (en az 1.5 mm kesit değil ama 0.75 mm üzeri önerilir, kısa mesafe), fan ve ESP32'ye ince kablo yeterli.
4. ESP32'ye ESPHome kurdum: DS18B20 sensör pano içinde, fan PWM ile 45 derece üstünde tam devre, 35 altında kapalı mantığıyla YAML yazdım.
5. Zigbee stick'i USB 2 uzatmayla Pi'den fiziksel olarak uzaklaştırıp panonun yan tarafına sabitledim.
6. UPS'in USB veri kablosunu Pi'ye bağladım, NUT eklentisini HAOS'a kurdum; şebeke kesilince "input.voltage" düşüyor, 3 dakika sonra graceful shutdown otomasyonu tetikleniyor.

Güvenlik ve dikkat edilecekler

Bu panoda 230V şebeke yalnızca UPS'in ve 5V güç kaynağının girişinde var. Bu bağlantıları açıkta bırakmayın; güç kaynağı şebeke tarafı kapalı kutu içinde kalsın ya da izole klemens kapağı kullanın. Fiş tarafına kaçak akım korumalı (RCD) bir hattan beslemek iyi olur. Li-ion mini UPS kullanıyorsanız üzerini örtmeyin, havalandırma boşluğu bırakın ve şişme belirtisinde derhal devreden çıkarın. Koruma elemanlarını köprülemek ya da sigortayı iptal etmek kesinlikle söz konusu değil.

Öğrenilen dersler

• SD karttan SSD'ye geçiş, veritabanı yazımlarında ciddi fark yaratıyor; recorder'ın purge süresini de kısalttım.
• USB 3 portunun hemen yanındaki Zigbee stick gerçekten cihaz düşürüyor, uzatma kablosu dert değil çözüm.
• Fan PWM'i olmadan sabit hızda gürültü oluyor; 25 kHz PWM ile sessizleşti.
• NUT'un "upsmon" yapılandırmasında shutdown eşiğini yüzde 30 pil yerine süre bazlı ayarlamak daha öngörülebilir oldu.

Sonraki adımlar

Panoya PoE splitter denemek istiyorum, tek ethernet kablosuyla hem ağ hem besleme çekici olur. Ayrıca UPS'in şarj akımını INA219 ile ölçüp enerji paneline eklemek ve ESP32'ye buzzer ekleyip fan arızasında uyarı vermek listede. Fan eğrisini mevsime göre iki kademeli hale getirmek de gerek, kışın fan neredeyse hiç devreye girmiyor zaten.