NAS Raspberry Pi Zero W for one 3.5" HDD

Deutsche Version unten

I am using a raspberry pi zero w with one 3.5" HDD as an offsite mirror storage for my backups. A pi zero fits perfectly for this use case as it is cheap and doesn't need much power, performance is not really relevant as I am limited to 2 MB/s.

Parts required

• Raspberry Pi Zero W
• micro USB OTG adapter. Choose a short one, there isn't much space.
• USB HDD adapter board. Mine is from Seagate external HDD cases (don't remember which HDD it was, possibly their “Expansion Desktop” series, see picture). Others might fit too. 
  • USB cable from OTG adapter to HDD. Choose a short one, there isn't much space.
  • Power supply from external HDD. It should be 12V
  • Male and female cable fitting the power supply / adapter board. The female side will be mounted to the case (the hole has a width of 11mm). I used this one (5.5mm/2.5mm).
  • rubber parts (blue things on the pictures) from the external HDD (you probably can leave them away or print them).
• 12V to 5V voltage regulator
• optional: 2x wago clamps for flexible cables for 3 wires (alternatively solder it)
• Some wires and two with dupont terminals to connect to the Pi GPIO header (used for power supply)
• M3 heat threaded inserts OD 4.2 or 4.5
• M3 countersunk screws

Parts to print

• Print case
• Print one of the lids. Likely the one without the mounts for the USB hub is preferrable as it will have a little bit more space.
• If you dont have the rubber things: print one of the two versions of the “rubber parts” 4 times

Assembly

Notes:

• The case is very tight. Use short cables.
• There are mounts for a USB hub to make a USB port available outside of the case. I did not use it as I had lots of issues with my pi and suspected the hub as issue. In the end it turned out it was a faulty pi but never returned to using the hub. Using the hub might cause issues with the power supply.

Assembly steps:

1. Insert heated inserts into the case. The screws for the pi will be screwed directly into the plastic. No heated inserts required here.
2. Install female side of the power connector to the case
3. Assemble the power supply system
   1. Connect male and female power cable through the Wago clamps
   2. Connect the voltage regulator to the Wago clamps
   3. Connect the pi to the output of the voltage regulator. Refer to a pi zero GPIO documentation for the pins. Connect + to the 5V pin and - to a GND pin
4. Install HDD
   1. Screw rubber things to the HDD
   2. Install the adapter board to the HDD
   3. Connect power and USB to the board
   4. Insert it into the case
5. Install Pi
6. Screw top part onto the main case

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Deutsche Version

Ich verwende einen Raspberry Pi Zero W mit einer 3,5"-HDD als Offsite-Mirror-Speicher für meine Backups. Ein Pi Zero eignet sich perfekt für diesen Anwendungsfall, da er günstig ist, wenig Strom verbraucht und die Performance nicht relevant ist, da ich auf 2 MB/s limitiert bin.

Benötigte Teile

• Raspberry Pi Zero W
• micro-USB-OTG-Adapter. Ein kurzes Kabel wählen.
• USB-HDD-Adapter-Board. Meins stammt aus einem externen HDD-Gehäuse von Seagate (weiß nicht mehr, welche HDD genau, vermutlich “Expansion Desktop”-Serie, siehe Bild). Andere könnten auch passen.
  • USB-Kabel vom OTG-Adapter zur HDD. Ein kurzes Kabel wählen.
  • Netzteil der externen HDD. Muss 12 V liefern (standard bei 3.5" HDDs).
  • Buchse und Stecker mit Kabel passend zum Netzteil/Adapter-Board. Die Buchse wird im Gehäuse montiert (Lochbreite 11 mm). Ich habe dieses verwendet (5,5 mm/2,5 mm).
  • Gummiteile (blaue Teile auf den Bildern) aus dem externen HDD-Gehäuse (können gedruckt oder vermutlich auch weg gelassen werden)
• 12V zu 5V-Spannungswandler
• Optional: 2x Wago-Klemmen für flexible Drähte mit 3 Anschlüssen (alternativ verlöten)
• Drähte, zwei davon mit Dupont-Steckern zur Verbindung mit dem Pi-GPIO-Header (zur Stromversorgung)
• M3 Schmelzgewinde, Außendurchmesser 4,2 oder 4,5 mm
• M3-Senkkopfschrauben

Zu druckende Teile

• case
• Drucke eines der Deckelteile (lid). Die Version ohne die Halterung für den USB Hub bietet etwas mehr Platz im Gehäuse.
• Falls benötigt: Eine der beiden Versionen der „rubber parts“ vier Mal.

Zusammenbau

Hinweise:

• Der Platz im Gehäuse ist sehr knapp. Kurze Kabel verwenden.
• Es gibt Halterungen für einen USB-Hub, um außen einen USB-Port verfügbar zu machen. Ich habe den Hub nicht verwendt, da ich Probleme mit meinem Pi hatte und den Hub als Ursache vermutet habe. Am Ende war es ein defekter Pi, hab dann das mit dem Hub aber trotzdem aufgegeben. Die Nutzung des Hubs könnte Probleme mit der Stromversorgung verursachen.

Montageschritte:

1. Schmelzgewinde einsetzen. Die Schrauben für den Pi werden direkt in den Kunststoff geschraubt, es sind keine Schmelzgewinde nötig. 
2. Buchse des Stromanschlusses im Gehäuse montieren
3. Stromversorgungssystem zusammenbauen
   1. Stecker und Buchse mit Wago-Klemmen verbinden
   2. Spannungswandler an die Wago-Klemmen anschließen
   3. Pi an den Ausgang des Spannungswandlers anschließen. Siehe GPIO-Dokumentation für Pi Zero. + an 5V-Pin, – an GND-Pin anschließen
4. HDD montieren
   1. Gummiteile an HDD schrauben
   2. Adapter-Board an HDD montieren
   3. Strom- und USB Kabel am HDD Board anschließen.
   4. Ins Gehäuse einsetzen
5. Pi montieren
6. Deckel am Hauptgehäuse verschrauben