Raspberry Pi és Arduino laptop: 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Attól a naptól fogva, hogy néhány évvel ezelőtt hallottam a Raspberry Pi -ről és játszottam vele, szerettem volna Raspberry Pi -vel működő laptopot készíteni belőle, és most a Raspberry Pi hárommal újra úgy döntöttem, hogy végre megnézem végig. Most nem először próbálok teljesen működő laptopot készíteni egy Raspberry Pi segítségével, minden más alkalommal, amikor kipróbáltam, a projekt hibákkal teli volt, a törött szalagkábelektől a csuklópánt mechanizmusáig. tanulhattam ezekből a kudarcokból, és remélem, hogy megmutatom, hogyan kerülheti el őket a saját készítése során. Tehát kezdjük!

1. lépés: Mit szeretnénk, hogy tegyen

Mielőtt elkezdenénk kiválasztani és megvásárolni a használni kívánt alkatrészeket, ki kell találnunk mindent, amire a laptopunk képes, például azt szeretném, hogy a laptopom rendelkezzen:

• integrált egér (trackpad)
• hosszú akkumulátor -élettartam
• legalább 2 USB port
• teljes billentyűzet
• integrált Arduino akkumulátoros olvasó
• integrált Arduino fejlécekkel az alkatrészek csatlakoztatásához
• kis alakú tényező

Mivel a Pi 3 -at használjuk, nem kell attól tartanunk, hogy Wifi vagy Bluetooth -kulcsot vásárolunk, mert mindez integrálva van. Ez a lista korántsem kizárólagos, sok más dolog is hozzáadható ahhoz, hogy ez jobb laptop legyen, de úgy gondolom, hogy az általam hozzáadott funkciók fantasztikus használhatóságot biztosítanak, mint például az integrált Arduino akkumulátoros olvasó, amely kicsi lesz OLED képernyő a főképernyő mellett, amely állandóan mutatja az akkumulátor százalékát és feszültségét, egy másik funkció, amelyet nagyon szeretek, az integrált Arduino fejlécekkel, ez alapvetően egy Arduino, amelyhez férfi fejlécek vannak forrasztva, kis lyukak vannak vágva a tokban lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy hozzáférjen a dugaszokhoz és csatlakoztassa az alkatrészeket, így mindez valóban csak egy laptopba épített Arduino, így mindig kéznél van egy Arduino.

2. lépés: Alkatrészek

Ehhez a projekthez nagyon sok alkatrészre lesz szükségünk, szükségünk lesz:

• x1 Rózsaszín
• x2 Arduino Micro (Itt)
• x1 Hét hüvelykes Málna PI képernyő (itt)
• x3 Lithium 18650 akkumulátor (itt)
• x1 Powerbank áramkör (itt)
• x1 USB hub (itt)
• x1 Mini USB billentyűzet (itt)
• x1 Férfi USB (Itt)
• x1 SPI OLED (Itt)
• Megerősített karton

Szükségünk lesz az előző projektben készített trackpadre is, a teljes oktatóanyag itt található. Ismétlem, ez korántsem kizárólagos lista, az a jó ezekben az alkatrészekben, hogy a többség nem függ egymástól, így az alkatrészeket bármire cserélheti. Rengeteg alkatrészt kell beállítanunk, így könnyebbé tesszük őket egyénileg beállítani, majd a végén össze tudjuk rakni őket.

3. lépés: A Pi és a képernyő beállítása

Kezdjük a PI -vel és a képernyővel, képernyőnk nem a HDMI -porton keresztül csatlakozik a Pi -hez, hanem egy 50 tűs szalagkábellel, amely a Pis GPIO -hoz csatlakozik, de ha csak csatlakoztatja és elindítja a Pi -t, amelyet megnyert t működik, szerkesztenünk kell néhány sor kódot a Pi indítási fájljában.

Kezdjük azzal, hogy friss Raspbian képet töltünk le ide, majd a 7Zip (vagy bármilyen más szoftver) segítségével írjuk az SD -kártyára. Most, hogy meg van írva, meg kell nyitnunk a konfigur.txt nevű fájlt az SD -kártyán, és hozzá kell adnunk néhány kódot. Ez a kód azt jelzi a Pi -nek, hogy indításkor küldje el a képernyőadatokat a GPIO fejlécen keresztül, nem pedig a HDMI -porton (a HDMI az alapértelmezett). A kód beírása nagyon egyszerű. Nyissa meg a config.txt fájlt Jegyzettömb programmal, Windows esetén a Jegyzettömb ++ -t használom, és másolja ezt a kódot a config.txt fájlba, mentse és zárja be, és működnie kell, miután az SD -kártyát visszahelyezték a Pi -be. Ha túl világosnak vagy túl homályosnak tűnik, fordítsa el a kis petentiomotert a képernyő áramköri lapján, amíg az megfelelőnek tűnik.

A Pi -nek fizikai módosításokra is szüksége van, hogy megfelelően illeszkedjen a tokunkba, és ki kell forrasztanunk az egyik párbajozott USB -portot, ezt úgy, hogy meglehetősen nagy mennyiségű forrasztást teszünk az USB -csatlakozó csapjaira, és lassan ringatjuk vissza és tovább, amíg szabaddá nem válik. Ezt azért tesszük, mert egy USB -hubot kell forrasztanunk a Pi -hez, hogy csatlakoztassuk az összes bemeneti eszközt.

A kód:

dtoverlay = dpi24enable_dpi_lcd = 1 display_default_lcd = 1 dpi_group = 2 dpi_mode = 87 dpi_output_format = 0x6f005 hdmi_cvt 1024 600 60 6 0 0 0

4. lépés: Az akkumulátor beállítása

Akkumulátorunk 3 18650 elemet használ, amelyek mindegyike 2400 mAh kapacitással rendelkezik, ezzel párhuzamosan a 3 cella teljes kapacitása 7200 mAh, a mi minden csatlakoztatott áramkörrel körülbelül 1 Amp -ot vesz igénybe, ami azt jelenti, hogy 3 cellánk nagyjából 4,5 - 5 óra, de ez növelhető további elemek hozzáadásával, ha akarja. Felépítéséhez mindhárom cellát fel kell töltenünk egészen 4,2 V -ig egyenként, mivel a lítiumcellák csatlakoztatása nagyon veszélyes, ha különböző töltési állapotúak (különböző feszültségek), ennek elkerülése érdekében a legegyszerűbb megbizonyosodni arról, hogy mindegyik teljesen feltöltött őket.

Most ezeket a cellákat szeretnénk párhuzamosan összekapcsolni, ehhez összekapcsoljuk az összes pozitív kivezetést, majd összekapcsoljuk az összes negatív kapocsot, használjunk vastag vezetéket, mivel sok áram folyhat át az elemek között, ami felmelegíthet egy vékonyabb vezetéket. most csatlakoztassa az akkumulátor negatív és postie kivezetését a power bank áramkör negatív és pozitív bemeneti kapcsaihoz, és ez minden az akkumulátor számára!

Ahelyett, hogy olyan áramellátó áramkört használna, mint amit itt használtam, használhat egy lítium töltőt, hogy feltöltse a cellákat 4,2 voltra, és növelje az átalakítót, hogy növelje a 4,2 voltot 5 voltra, de ez végül is pontosan ugyanazt fogja tenni, mint a tápegység áramkör, és több helyet foglalna el.

5. lépés: Az akkumulátor kijelzőjének beállítása

Az akkumulátor kijelzőjének beállításához ez a lépés nem feltétlenül szükséges, mivel az akkumulátor feszültségét a Pis GPIO segítségével leolvashatja, és az akkumulátor töltöttségi szintjét szoftveren keresztül jelenítheti meg, azonban ezt hozzá akartam tenni, mert úgy gondolom, hogy az OLED képernyő az egész laptop egy igazán klassz DIY megjelenés. Ahhoz, hogy ezt megtehessük, az OLED képernyőnket az Arduino -ra kell forrasztanunk, az OLED im nem SPI verzió, ezért 7 tűt kell forrasztanom az Arduino -hoz.

A pinout a következő:

• OLED ------------------- Arduino
• Pihenés - 7. tű
• DC - 12. tű
• CS - 9. csap
• DIN - 11 -es csap
• CLK - 13. csap
• VCC - 5 volt
• Föld - Föld

Mielőtt feltöltenénk a kódunkat, el kell készítenünk a feszültségszondákat, amelyek összekapcsolják az Arduino -t az akkumulátorral, és lehetővé teszik, hogy le tudja olvasni az elemek feszültségét, amire szükségünk van ahhoz, hogy 2 10 ohmos ellenállást forraszthassunk feszültségosztó konfigurációban (lásd a képeket) az A0 és Az Arduino földelőcsapjai, amelyeket ezután csatlakoztatni lehet az akkumulátorhoz, az A0 pozitív, a Ground pedig a földeléshez vezet. Szükségünk van a képernyő áramellátására is, ezért egy másik vezetéket kell forrasztani a földhöz, egyet pedig a VIN -hez az Arduino -n, amelyet később a tápegység áramköréhez csatlakoztatunk.

Végül feltölthetjük a kódunkat, amely alább található.

6. lépés: A többi alkatrész beállítása

Tehát felállítottuk az összes fő alkatrészt, és most már csak a kisebb és könnyebb részek beállítására van szükségünk. Kezdve a billentyűzettel, el kell távolítanunk a burkolatából, amelybe került (7 hüvelykes táblagéppel való használatra készült), mindössze annyit kell tennünk, hogy levágjuk a hamis bőrt a billentyűzet körül, és kihúzzuk azt és az áramkörét. könnyen látni fogja, hogy 4 vezeték van, amelyeket később forrasztunk az USB hubra.

A track-padnak is minimális beállításra van szüksége, mivel mindössze annyit kell tennünk, hogy ezt az előző projektben készítettünk, és kapunk egy mikro-USB-kábelt az USB-hubhoz való csatlakoztatáshoz. Itt láthatja, hogyan készült.

Végül a belső Arduino -t fejléceket kell forrasztani az összes csapjára, ezt a legegyszerűbb úgy tenni, hogy ezeket a csapokat és az Arduino -t egy kenyérsütő táblára helyezi, majd a helyére forrasztja őket, mert így egyenesek maradnak. USB -kábel az Arduino csatlakoztatásához az USB -elosztóhoz. Most minden össze van állítva, hogy elkezdhessük összerakni a dolgokat!

7. lépés: Az áramkör (mindent összeköt)

Ezen a ponton egyénileg összeállítottuk az összes alkatrészt, most össze kell kapcsolnunk őket, hogy a laptop belsejét elkészítsük.

Kezdjük azzal, hogy az USB-elosztót csatlakoztatjuk a korábban leszerelt két USB egyikéhez, a második USB-t pedig egy női USB-porthoz forrasztjuk, amelyet a laptop túloldalán helyezünk el néhány hosszú vezeték segítségével, most forrasztva a track-padot, Billentyűzet és belső Arduino az USB hubhoz. Ezután forrasztjuk a tápegység áramkörünk 5 voltos kimenetét a málna pi 5 voltos bemenetére egy mikro USB -kábel vagy akár a Pi alatt található 5 voltos és földelt forrasztópad segítségével.

Ez minden a bázis számára, most már a képernyőre léphetünk, a képernyőn csak 2 rész található, a főképernyő és az akkumulátor kijelzője, mindössze annyit kell tennünk, hogy csatlakoztatjuk az 50 tűs szalagkábelt a főképernyőhöz és az 50 tűs csatlakozó a málna pi -n. Ezután 3 hosszú kábelt kell futtatnunk az Arduino akkumulátor kijelzőjéről, ezek az akkumulátorolvasó és tápkábelek, amelyekről korábban beszéltünk, az A0 érintkezőhöz csatlakoztatott kábel csatlakozik az akkumulátor pozitív csatlakozójához, a VIN csap csatlakozik 5 voltos kimenetre a tápegység áramkörén, és a föld a földhöz kerül.

Természetesen valamikor ki kell kapcsolnunk ezt a funkciót, ezért kapcsolunk egy kapcsolót a tápegység és a málna pi között a földi csatlakozás között, amely lehetővé teszi számunkra, hogy teljesen lekapcsoljuk a rendszert. Meg kell jegyeznem, hogy pusztán a málna pi áramellátásának csökkentése rossz, ezért ideális a szoftver kikapcsolása a vágási teljesítmény előtt, ez egyszerűen a leállítás gombra kattintva érhető el a málna pi opciókban.

8. lépés: Az ügy

Sajnos sajnos nincs 3D nyomtatóm, de nagyon masszív és szép megjelenésű (véleményem szerint) tokot készíthetünk néhány képlékeny műanyagból és kartonból. Ennek hátterében az áll, hogy a tok falai kartonból készülnek, a temperálható műanyagot pedig a tok belsejében használják, hogy mindent egyben tartsanak és szilárdabbá tegyék. Ennek kulcsa a szükséges karton méretének kimérése és kivágása, majd a kartont szuper ragasztóval összeragasztják, és forró ragasztó használatával ezen a ponton gyakran látható vonalak maradnak, amelyek nagyon csúnyán néznek ki, a legjobb megoldás rakja össze a darabokat szuperragasztóval, és erősítse meg forró ragasztóval belül, majd egy réteg képlékeny műanyagot. Itt hagytam az esetem méreteit, ha úgy dönt, hogy ezt az utat választja, ha azonban 3D nyomtatója van, akkor szerintem ez a jobb megoldás (hadd lássam, hogyan alakul a megjegyzésekben!).

9. lépés: Képernyőpánt

Furcsa módon a projektnek ezt a részét tartottam a legnehezebbnek, bár olyan könnyűnek tűnik. Azt kell tennünk, hogy egy nagyon merev csuklópántot kapunk, tudom, hogy ezt könnyebb mondani, mint megtenni, de jó hely a kereséshez a régi laptopokban vagy képernyőn, ezeket szinte semmiért nem találhatja meg az ewaiste létesítményeiben. Ha már megvan a csuklópántja, készítsen egy bevágást a képernyő alján és az alap tetején, és töltse ki ezeket a bevágásokat a képlékeny műanyaggal, amiről korábban beszéltem. Most, hogy még meleg és képlékeny, kezdje bele tolni a csuklópántot, és rögzítse a helyén, mert ez az anyag annyira megszárad, hogy nem lesz probléma a zsanér kilazulásával. Ha hibázik, hajszárítóval újra felolvaszthatja a protoplatikát, majd átalakíthatja vagy eltávolíthatja.

10. lépés: Érdemes figyelni/javítani

A projekt elkészítése során jó néhány olyan problémába ütköztem, amelyek lelassítottak, vagy sok pénzbe kerülhettek, az első és legbosszantóbb a szalagkábel volt. A szalagkábeleket nem arra tervezték, hogy sokszor bedugják és kihúzzák a konnektorból, és sajnos sokat teszek a tesztelés során, ami valóban megtörte az enyémet a kopástól (újat rendeltem), ezért ügyeljen arra, hogy legyen nagyon óvatos vele. A másik dolog, ami bosszantott a laptop tesztelése közben, hogy folyamatosan rossz belső Arduino -ba töltöttem fel a kódot! az alapban 2 Arduino van csatlakoztatva a málna pi-hez, az első a trackpadot vezérli, a második pedig az Arduino, amelyet belső Arduino-ként használtunk, a bosszúság akkor merül fel, amikor véletlenül feltöltöm a vázlatomat a track-padra Az Arduino helyett az Arduino, ahová fel akartam tölteni, ez természetesen megzavarja a track-padunkat, ami használhatatlanná teszi, amíg újra fel nem töltjük a kódját, ezért csak győződjön meg arról, hogy melyik Arduino melyik az Arduino IDE-ben.

Mindezek ellenére azt kell mondanom, hogy ez nem túl nagy kihívást jelentő projekt, mivel minimális kódra volt szükség, és a Raspberry Pi alapítványi emberek nagyon megkönnyítették a Pi beállítását és működését.

11. lépés: döntő

Ezen a ponton a laptop teljesen működőképes, szinte mindennap használtam az enyémet jegyzeteléshez, erre kiválóan alkalmas, mivel a Raspbian operációs rendszerhez tartozik a libraoffice, így ezt iskolai vagy munkahelyi laptopként használni nagyon jó ötlet. Ezenkívül nagyon könnyen kapcsolódik a WiFi és a Bluetooth hálózatokhoz, így a YouTube és más weboldalak megtekintése is nagyon egyszerűvé válik, és még jobbá tétele érdekében sok -sok játék fog futni a málna pi -n a minecraft -tól a klasszikus régi NES -játékokig hosszú akkumulátor -élettartammal. Összességében ez egy nagyon szórakoztató projekt, és tényleg ajánlom kipróbálni.

Ha bármilyen kérdése van, kérjük, írjon megjegyzést vagy írjon nekem üzenetet, és megpróbálok minden tőlem telhetőt visszakapni.

Második hely a Raspberry Pi versenyen 2017