Montage d'un Raspberry Pi4

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Le Raspberry Pi est un ordinateur monocarte à processeur ARM, de la taille d'une boite d'allumettes, conçu en 2012 par la fondation Rasberry Pi
Cet ordinateur fonctionne parfaitement avec le système d'exploitation gratuit Raspbian (variante de Linux optimisée pour le Raspberry Pi).

Le Raspberry Pi4 est arrivé en juin 2019. Il est plus performant que le modèle précédent (Raspberry PI3 B+), il offre notamment:
• plus de puissance (1,5Gz au lieu de 1,4Ghz);
• plus de mémoire (jusqu'à 4Go au lieu de 1Go) ;
• 2 ports USB 3.0 et 2 ports USB 2.0 (au lieu de 4 ports USB 2.0);
• 2 ports micro HDMI ( au lieu de 1 port HDMI);
• la possibilité d'afficher des vidéo 4K.

Il faut noter que le Raspberry Pi4 nécessite un bloc d'alimentation spécifique (compatible Raspberry PI4). de plus, il nécessite l'utilisation d'un cable HDMI particulier (doté d'un embout HDMI normal d'un coté et micro-HDMI) de l'autre. En effet, les prises vidéo du Raspberry Pi4 sont de type micro-HDMI (contre HDMI normal pour le modèle 3)

La présente page décrit les différentes étapes qui ont conduit ici à obtenir un Raspberry Pi4 prêt à fonctionner :
1) Commande des éléments;
2) Réception des colis;
3) Montage des éléments;
4) Préparation de la carte mémoire;
5) Mise en service.

1) Commande des éléments

Pour que le Raspberry PI puisse fonctionner de façon satisfaisante, il faut commander les 6 éléments suivants • une carte Raspberry PI4;
• un bloc d'alimentation;
• un cable microHDMI-HDMI;
• un boitier;
• un ventilateur;
• un jeu de 4 dissipateurs de chaleur.

A la date d'écriture de ces lignes le site Kubii, distributeur officiel du Raspberry PI et des ses accessoires, proposait les 4 premiers éléments à des prix intéressants mais n'avait pas disponible en stock de ventilateurs et de dissipateurs de chaleur.
Le site Amazon proposait divers ensembles "boitier + dissipateurs de chaleur + ventilateur".

Dans le cas présent, la carte Raspberry PI4, le bloc d'alimentation et le cable microHDMI-HDMI ont donc été commandés chez kubii.

Le boitier, le ventilateur et le jeu de 4 dissipateurs de chaleur ont été commandés sur le site Amazon.

Informations fournies par kubii

A la date d'écriture de ces lignes, Kubii fournissait sur son site les informations suivantes concernant ces éléments :

Carte

"Le Raspberry Pi 4 Modèle B est le dernier produit de la gamme d’ordinateurs Raspberry Pi. Il offre une augmentation sans précédent de la vitesse du processeur, des performances multimédia, de la mémoire et de la connectivité par rapport à la génération précédente du Raspberry Pi 3 Modèle B +, tout en maintenant la compatibilité avec les versions antérieures et une consommation électrique similaire.
Pour l'utilisateur final, le Raspberry Pi 4 modèle B offre des performances de bureau comparables à celles des systèmes PC d'entrée de gamme x86.
Les fonctionnalités clés de ce produit comprennent
• un processeur quad-core 64 bits hautes performances,
• la prise en charge du double affichage à des résolutions allant jusqu'à 4K via une paire de ports micro-HDMI,
• un décodage vidéo matériel jusqu'à 4Kp60, jusqu'à 4 Go de RAM, deux ports.
• réseau sans fil à bande 2,4 / 5,0 GHz,
• capacités Bluetooth 5.0, Ethernet Gigabit, USB 3.0 et PoE (via un module complémentaire PoE HAT séparé).
Le réseau local sans fil à double bande et Bluetooth possèdent une certification de conformité modulaire, ce qui permet de concevoir la carte dans des produits finaux avec des tests de conformité considérablement réduits, améliorant ainsi les coûts et les délais de mise sur le marché."

"Caractéristiques : • Processeur : Broadcom BCM2711, quad-core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz
• Mémoire : 1GB, 2GB ou 4GB (selon le modèle)
• Connectivité : Réseau local sans fil IEEE 802.11b / g / n / ac de 2,4 GHz et 5,0 GHz, Bluetooth 5.0, BLE, Gigabit Ethernet, 2 × ports USB 3.0, 2 × ports USB 2.0
• GPIO : En-tête GPIO standard à 40 broches (compatibilité ascendante avec les cartes précédentes)
• Vidéo & son : 2 × ports micro HDMI (jusqu'à 4Kp60 pris en charge), port d'affichage MIPI DSI à 2 voies, Port de caméra MIPI CSI à 2 voies, Port audio stéréo et vidéo composite à 4 pôles
• Multimédia : H.265 (décodage 4Kp60);, H.264 (décodage 1080p60, encodage 1080p30); OpenGL ES, 3.0 graphiques
• Support SD : Emplacement pour carte Micro SD pour le chargement du système d'exploitation et le stockage de données
• Alimentation : 5V DC via un connecteur USB-C (minimum 3A1) 5V DC via un en-tête GPIO (minimum 3A1) compatible Power over Ethernet (PoE) (nécessite un chapeau séparé pour PoE)
• Environnement : Température de fonctionnement 0–50 ° C"

Alimentation

"Utilisez cette alimentation officielle pour votre Nouveau Raspberry Pi 4 Modèle B !
• Puissance : 15.3W
• Port : USB-C
• Version EU"

Cable hdmi

"Ce câble micro HDMI conviendra parfaitement à votre Raspberry Pi 4 Modèle B !
Il prend en charge la résolution 4K pour un affichage très haute définition sur les écrans compatibles.
Avec une longueur de 1 mètre, il conviendra à tous les usages".

Informations fournies par amazon

A la date d'écriture de ces lignes, Amazon fournissait sur son site les informations suivantes concernant le kit boitier :

"Seulement pour Raspberry Pi 4 Modèle B.
• La dernière version du boîtier acrylique à 9 couches avec un bel aspect; Il peut être accès à tous les ports de la carte Raspberry Pi, tels que le port GPIO, le port HDMI, le port USB, le slot SD CARD.
• Le ventilateur de refroidissement et les dissipateurs de chaleur à 2 broches DC5V permettent de dissiper la chaleur de la carte Raspberry Pi.
• Vidéo de montage:https://youtu.be/pSflMeO8Ih8
• Forfait comprend: 1x étui en acrylique de 9 couches, 1x ventilateur de refroidissement, 1x tournevis, 1x jeu de vis,4 x dissipateurs thermiques (Ajouté le 2019.7.25)"

2) Réception des colis

Les colis ont été livrés en point relais et facilement récupérés.

Le contenu du colis kubii était conforme à la commande. Il contenait la carte RPI4 et le bloc d'alimentation (dans deux boites rouge) accompagnés d'une notice et du cable HDMI.

Les caractéristiques détaillées du bloc d'alimentation figurait au dos de la boîte qui le contenait.

Le colis Amazon était également conforme à la commande. Il contenait le boitier pré-assemblé, une notice, un petit tournevis, les 4 dissipateurs de chaleur, le ventilateur avec les vis et écrous nécessaires pour le monter et un jeu de 4 petit patins autocollants (à coller sous le boitier) destinés à servir de pieds anti-dérapants au boitier.

3) Montage des éléments

Montage du ventilateur

Le ventilateur se monte sur le couvercle du boitier à l'aide des 4 vis+écrous.

Il est à noter que les fils rouge et noir du ventilateur devront être respectivement connectés sur les broches
• 1 et 3 de la rangée haute du connecteur pour un fonctionnement du ventilateur à vitesse maximale (Full Speed Cooling Mode)
• 1 de la rangée basse et 3 de la rangée haute pour un fonctionnement du ventilateur à vitesse moyenne (ce qui est normalement suffisant...)

Montage des dissipateurs de chaleur

On colle ensuite les dissipateurs de chaleurs sur les éléments correspondants de la carte RPI4, comme le montre l'image suivante obtenue sur le site Amazon.

Il faut faire attention quand on retire le petit film bleu, situé sous les dissipateurs, à ne pas arracher en même temps la couche blanche d'adhésif qui sert à coller les dissipateurs sur les puces concernées. Pour cela, il est plus facile et plus sûr d'opérer à l'aide d'une pince à épiler.

Une fois les 4 dissipateurs de chaleurs collés sur les éléments concernés, la carte Raspberry PI4 présente l'aspect suivant.

Assemblage du boitier

Une fois le ventilateur monté sur le couvercle et les dissipateurs de chaleurs collés sur la carte RPI4, on place la carte sur le troisième élément du boitier (élément n°3) et on assemble les éléments du boitier en respectant l'ordre de ces éléments tel qu'il était dans le boitier pré-assemblé.

On raccorde les fils du ventilateur comme indiqué ci-dessus.

Il est à noter que l'élément situé juste au dessus de la carte (élément n°4 sur l'image précédente) peut ne pas pouvoir être placé correctement (c'est à dire exactement en face des trous, sans forcer...) une fois les dissipateurs de chaleur collés. Dans ce cas, il suffit de limer (voir supprimer en la cassant à l'aide d'une petite pince) la partie de cet élément qui frotte (une fois le boitier vissé et serré, cette modification sera sans conséquence...)

4) Préparation de la carte mémoire

On utilise de préférence une carte micro SD à lecture rapide, par exemple une Carte Mémoire microSDHC SanDisk Ultra 32GB Classe 10, U1, homologuée A1. L'installation, sur la carte mémoire, du système d'exploitation Linux Raspbian s'effectue de la même façon que pour le modèle Rasberry PI3, décrite de façon détaillée dans la page suivante :
Installer Raspbian

On utilise la dernière version du système d'exploitation linux Raspbian (version u 10 juillet 2019 à la date d'écriture de ces lignes) proposée en téléchargement sur le site de la fondation Raspberry Pi (lien ci-dessus)

Une fois décompressé, le fichier "2019-07-10-raspbian-buster-full.zip" (taille 2,3 Go) donne le fichier "2019-07-10-raspbian-buster-full.img" qui présente une taille d'un peut plus de 6Go.

5) Mise en service

Une fois le fichier image de Raspbian installé sur la carte, on insère la carte microSD (face rouge vers le bas) dans la fente qui se trouve située sous le raspberry pi. On branche :
• un clavier et une souris dans deux des quatre ports USB du Raspberry PI;
• un écran par l'intermédiaire du cable HDMI;
• le cable d'alimentation.

Lors de ce premier branchement, il faut attendre plusieurs secondes pour que le système d'exploitation se configure. Normalement tout se déroule automatiquement. Il ne faut surtout pas éteindre à ce moment, sous peine de devoir recommencer l'installation de l'image raspbian sur la carte.

Au bout d'un moment (30 secondes environ...) l'écran de linux Raspbian en mode graphique apparaît et le Raspberry PI4 est alors prêt à être utilisé.

Problème éventuel

A la date d'écriture de ces lignes (15 septembre 2019), la fondation Raspberry PI envisage la possibilité que le raspberry PI4 ne pavienne pas à booter et donne les informations suivantes sur son site.

Récupération

Si votre Raspberry Pi 4 ne démarre pas, il est possible que la mémoire EEPROM de SPI soit corrompue.
Pour vérifier, retirez la carte SD, débranchez le périphérique, puis reconnectez-le. Si le voyant vert ne clignote pas, vous devrez reprogrammer l’EEPROM:
Télécharger le chargeur de démarrage (version récente)
Extrayez-la sur une carte SD vide formatée FAT et insérez-la dans votre Raspberry Pi 4
Branchez le cordon d’alimentation et attendez que le voyant vert clignote rapidement
Notes:
Le chargeur de démarrage mis à jour améliore la compatibilité avec les HAT en modifiant le comportement de HALT pour maintenir l'alimentation de la broche 3V3 (voir les notes de version complètes du chargeur de démarrage). Le chargeur de démarrage précédent reste disponible au téléchargement (version précédente)

Chargeurs de démarrage trouvés sur le site de la fondation Raspberry le 15 septembre 2019:
version récente : rpi-boot-eeprom-recovery-2019-05-10.zip
version précédente : rpi-boot-eeprom-recovery-2019-05-10.zip