Fabrication du Cluster

Étapes de construction matérielle du cluster Raspberry Pi

Convertisseur buck DC-DC

Avant d’assembler quoi que ce soit, il faut valider l’alimentation. Le convertisseur buck step-down est chargé d’abaisser la tension de la batterie LiPo à 5 V stables pour les Raspberry Pi. Premier test sur breadboard pour vérifier la régulation sous charge.

Test du convertisseur buck DC-DC

Disposition des composants

Une fois les pièces réunies, on dresse un plan d’ensemble avant d’attaquer le câblage définitif : les quatre Pi, le switch gigabit, le contrôleur de charge, le convertisseur et l’Arduino de supervision. Cette étape permet de vérifier l’encombrement et d’anticiper les chemins de câbles.

Disposition des composants avant assemblage

Préparation du boîtier

Le boîtier est découpé sur mesure pour accueillir le rack de Pi, le switch et le bloc alimentation/UPS. Les découpes pour la ventilation et les connecteurs sont réalisées à ce stade, avant tout traitement de surface.

Préparation et découpe du boîtier

Vernissage

Le boîtier en bois est verni pour le protéger de l’humidité et lui donner un rendu plus propre. Deux couches de vernis mat sont appliquées avec un temps de séchage entre chaque.

Vernissage du boîtier

Rack des Raspberry Pi

Les quatre Raspberry Pi 4 sont montés sur un rack imprimé en 3D et vissés dans le boîtier. Les câbles d’alimentation et Ethernet sont guidés pour garder l’ensemble propre et accessible.

Rack des quatre Raspberry Pi installés

Test de tension finale

Avant de brancher les Pi, on vérifie une dernière fois les tensions en sortie du convertisseur et du contrôleur de charge avec le multimètre : 5,1 V sous charge, dans la tolérance.

Test de tension en sortie

Avant le premier démarrage

Le cluster est câblé, alimenté, et prêt à être mis sous tension pour la première fois. Tous les nœuds sont connectés au switch, le Pi de control plane est identifié avec un autocollant. C’est le moment de lancer k3s.

Cluster câblé avant le premier démarrage