„Raspberry Pi“ir „Arduino“nešiojamas kompiuteris: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Nuo tos dienos, kai prieš keletą metų išgirdau ir pradėjau žaisti su „Raspberry Pi One“, norėjau iš jo pagaminti nešiojamąjį kompiuterį su „Raspberry Pi“, o dabar, atnaujinus „Raspberry Pi three“, nusprendžiau pagaliau pamatyti tai per. Dabar tai ne pirmas kartas, kai bandau sukurti visiškai veikiantį nešiojamąjį kompiuterį, naudodamas „Raspberry Pi“, kas antrą kartą, kai bandžiau, projektas buvo apipintas klaidomis, pradedant nuo nutrūkusių juostinių kabelių ir baigiant vyrių mechanizmo išsiaiškinimu. sugebėjau pasimokyti iš šių nesėkmių ir tikiuosi parodyti, kaip jų išvengti, kai darai savo. Taigi pradėkime!

1 žingsnis: ką mes norime, kad tai padarytų

Prieš pradėdami rinktis ir pirkti dalis, kurias naudosime, turime išsiaiškinti viską, ko norime, kad mūsų nešiojamasis kompiuteris galėtų, pavyzdžiui, noriu, kad mano nešiojamasis kompiuteris turėtų:

• integruota pelė (pelės klavišas)
• ilgas baterijos veikimo laikas
• bent 2 USB prievadai
• pilna klaviatūra
• integruotas „Arduino“maitinamas baterijų skaitytuvas
• integruotas „Arduino“su antraštėmis, skirtomis prijungti komponentus
• mažos formos faktorius

Kadangi naudojame „Pi 3“, mums nereikia jaudintis dėl „Wifi“ar „Bluetooth“raktų pirkimo, nes visa tai yra integruota. Dabar šis sąrašas jokiu būdu nėra išskirtinis, yra daug kitų dalykų, kuriuos galima pridėti, kad šis būtų geresnis nešiojamasis kompiuteris, tačiau manau, kad pridėtos funkcijos suteiks jam nuostabų naudojimą, pavyzdžiui, integruotą „Arduino“maitinamą akumuliatorių skaitytuvą, kuris bus mažas OLED ekranas šalia pagrindinio ekrano, kuris nuolat parodys akumuliatoriaus procentą ir įtampą, dar viena man labai patinkanti funkcija yra integruotas „Arduino“su antraštėmis, tai iš esmės yra „Arduino“su antgaliais, lituotais prie jo, yra mažų skylių, leiskite vartotojui pasiekti kištukus ir prijungti komponentus, todėl visa tai yra tik „Arduino“, įmontuotas į nešiojamąjį kompiuterį, todėl mes visada turime „Arduino“.

2 žingsnis: dalys

Šiam projektui mums reikės gana daug dalių, mums reikės:

• x1 Laisvė
• x2 Arduino Micro (čia)
• x1 septynių colių Raspberry PI ekranas (čia)
• x3 ličio 18650 baterijos (čia)
• x1 „Powerbank“grandinė (čia)
• x1 USB šakotuvas (čia)
• x1 mini USB klaviatūra (čia)
• x1 Male USB (čia)
• x1 SPI OLED (čia)
• Sustiprintas kartonas

Mums taip pat reikės valdymo skydelio, kurį sukūrėme ankstesniame projekte, visą pamoką rasite čia. Vėlgi, tai jokiu būdu nėra išskirtinis sąrašas, o šiose dalyse malonu yra tai, kad dauguma nėra priklausomi vienas nuo kito, todėl galite pakeisti dalis į viską, ko norite. Turime daug dalių, kurias reikia nustatyti, kad būtų lengviau jas sukonfigūruoti atskirai, o galų gale galėtume jas sujungti.

3 žingsnis: nustatykite „Pi“ir ekraną

Pradėkime nuo mūsų PI ir ekrano, mūsų ekranas nėra prijungtas prie mūsų „Pi“per HDMI prievadą, o greičiau per 50 kontaktų juostinį kabelį, kuris prijungiamas prie „Pis GPIO“, tačiau jei tik prijungsite jį ir paleisite „Pi“, kurį laimėjo “kad veiktų, turime redaguoti kai kurias „Pi“paleidimo failo kodo eilutes.

Mes pradedame tai atsisiųsdami naują Raspbian atvaizdą Čia, tada įrašome jį į savo SD kortelę naudodami 7Zip (arba bet kokią jums tinkančią programinę įrangą). Dabar, kai jis bus parašytas, turime atidaryti failą SD kortelėje, pavadintą config.txt, ir pridėti kodą. Šis kodas liepia „Pi“paleisti ekrano duomenis per GPIO antraštes, o ne per HDMI prievadą (HDMI yra numatytasis). Įvesti kodą tikrai paprasta. Atidarykite „config.txt“naudodami užrašų knygelės programą, „Windows“naudoju „notepad ++“, ir nukopijuokite šį kodą į failą config.txt, dabar išsaugokite ir uždarykite, ir jis turėtų veikti, kai SD kortelė vėl bus prijungta prie „Pi“. Jei jis atrodo per šviesus arba per silpnas, pasukite mažąjį petentiomoterį ant ekrano plokštės, kol jis atrodys teisingai.

Mūsų „Pi“taip pat reikia fiziškai modifikuoti, kad tinkamai tilptų į mūsų dėklą, turėsime išlydyti vieną iš dvikovinių USB prievadų, tai daroma uždėjus gana daug lituoklio ant USB jungties kaiščių ir lėtai siūbuojant atgal ir pirmyn, kol tampa laisva. Mes tai darome, nes mums reikia lituoti USB šakotuvą prie „Pi“, kad prijungtume visus įvesties įrenginius.

Kodas:

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 žingsnis: nustatykite akumuliatorių

Mūsų akumuliatoriuje naudojamos 3 18650 baterijos, kurių kiekvienos talpa yra 2400 mAh, lygiagrečiai 3 elementai turi bendrą 7200 mAh talpą, o mūsų „pi“su viskuo prijungtu maitina maždaug 1 amperą, o tai reiškia, kad mūsų 3 elementai gali maitinti „pi“maždaug 4,5 5 valandas, tačiau, jei norite, tai galima padidinti pridedant daugiau baterijų. Norėdami jį sukurti, turime įkrauti visas 3 baterijas iki 4,2 voltų atskirai, nes ličio elementų prijungimas yra labai pavojingas, jei jie turi skirtingą įkrovimo būseną (skirtingą įtampą). juos.

Dabar norime lygiagrečiai sujungti šias ląsteles, kad tai padarytume, sujungiame visus teigiamus gnybtus ir tada sujungiame visus neigiamus gnybtus, naudojame storą laidą, nes tarp šių baterijų gali praeiti daug srovės, kuri įkaitintų plonesnę vielą. dabar prijunkite neigiamą ir postie akumuliatorių gnybtus atitinkamai prie neigiamo ir teigiamo maitinimo bloko grandinės įvesties gnybtų ir viskas akumuliatoriui!

Užuot naudojęs maitinimo banko grandinę, kaip aš naudoju čia, galite naudoti ličio įkroviklį, kad įkrautumėte ląsteles iki 4,2 voltų ir padidintumėte keitiklį, kad padidintumėte 4,2 volto įtampą iki 5 voltų, tačiau tai galiausiai padarys tą patį, ką ir maitinimo bankas grandinė ir užimtų daugiau vietos.

5 veiksmas: akumuliatoriaus ekrano nustatymas

Dabar, norint nustatyti akumuliatoriaus ekraną, šis žingsnis, be abejo, nėra toks būtinas, nes galėtumėte perskaityti akumuliatoriaus įtampą per „Pis GPIO“ir parodyti akumuliatoriaus lygį per programinę įrangą, tačiau norėjau tai pridėti, nes manau, kad OLED ekranas suteikia visą nešiojamasis kompiuteris atrodo tikrai šauniai. Kad tai padarytume, turime lituoti savo OLED ekraną prie mūsų „Arduino“, naudojamas „OLED im“nėra SPI versija, todėl turiu lituoti 7 kaiščius prie „Arduino“.

Pinoutas yra toks:

• OLED ------------------- Arduino
• Poilsis - 7 kaištis
• DC - kaištis 12
• CS - 9 kaištis
• DIN - kaištis 11
• CLK - 13 kaištis
• VCC - 5 voltai
• Žemė - žemė

Kad galėtume įkelti savo kodą, turime pasidaryti įtampos zondus, kurie prijungs „Arduino“prie akumuliatoriaus ir leis jam nuskaityti baterijų įtampą, kurios mums reikia, kad į A0 ir 2 litrų omų lizdus įtampos daliklio konfigūracijoje (žr. Nuotraukas) „Arduino“įžeminimo kaiščiai, kuriuos galima prijungti prie akumuliatoriaus, A0 nusileidžia teigiamai, o „Ground“- ant žemės. Mums taip pat reikia maitinimo šaltinio mūsų ekranui, todėl turime prijungti kitą laidą prie žemės ir vieną prie VIN „Arduino“, kurį vėliau prijungsime prie maitinimo banko grandinės.

Galiausiai galime įkelti savo kodą, kurį rasite žemiau.

6 veiksmas: likusių dalių nustatymas

Taigi mes nustatėme visas pagrindines dalis ir dabar viskas, ko mums reikia, kad nustatytume mažesnes ir lengvesnes dalis. Pradėdami nuo klaviatūros, turime ją išimti iš korpuso, kuriame jis buvo (jis skirtas naudoti su 7 colių planšetiniu kompiuteriu), viskas, ką mums reikia padaryti, tai nupjauti dirbtinę odą aplink klaviatūrą ir ištraukti ją bei jos grandinę. nesunku pamatyti, kad yra 4 laidai, kuriuos vėliau lituosime prie USB šakotuvo.

Kelio juostą taip pat reikia minimaliai sukonfigūruoti, nes viskas, ką mums reikia padaryti, tai paimti tai, ką padarėme ankstesniame projekte, ir gauti mikro USB kabelį, kad prijungtumėte jį prie mūsų USB šakotuvo, galite pamatyti, kaip tai buvo padaryta čia.

Galiausiai, mūsų vidinis „Arduino“turės turėti antraštes, lituotas ant visų kaiščių, lengviausia tai padaryti įdėjus šiuos smeigtukus ir „Arduino“ant duonos lentos ir tada lituodami juos vietoje, nes taip jie bus tiesūs, tada mes tiesiog gausime kitą mikro USB kabelis, skirtas „Arduino“prijungti prie USB šakotuvo. Dabar viskas paruošta, kad galėtume pradėti viską derinti!

7 žingsnis: grandinė (visko prijungimas)

Šiuo metu mes atskirai sujungėme visas dalis, dabar turime jas sujungti, kad padarytume nešiojamojo kompiuterio vidų.

Pradedame prijungdami USB šakotuvą prie vieno iš dviejų USB diskų, kuriuos išardėme anksčiau, o antrasis USB yra lituojamas prie moteriškojo USB prievado, kuris yra kitoje nešiojamojo kompiuterio pusėje, naudojant kai kuriuos ilgus laidus, dabar lituokite takelį, Klaviatūra ir vidinis „Arduino“prie USB šakotuvo. Toliau lituojame 5 voltų išvestį iš mūsų maitinimo banko grandinės į 5 voltų įvestį aviečių pi, naudodami mikro USB kabelį arba net tam skirtą 5 voltų ir įžeminimo lydmetalį, kurį galima rasti po „Pi“.

Tai yra viskas, ko reikia pagrindui, dabar galime pereiti prie ekrano pusės, o mūsų ekrane yra tik 2 dalys, pagrindinis ekranas ir akumuliatoriaus ekranas. Viskas, ką mums reikia padaryti, tai prijungti 50 kontaktų juostinį kabelį prie pagrindinio ekrano ir kaiščio jungtis ant aviečių pi. Toliau reikia paleisti 3 ilgus kabelius iš „Arduino“akumuliatoriaus ekrano, tai yra akumuliatoriaus skaitymo ir maitinimo kabeliai, apie kuriuos kalbėjome anksčiau, kabelis, prijungtas prie A0 kaiščio, prijungiamas prie teigiamo akumuliatoriaus jungties, VIN kaištis prijungiamas iki 5 voltų išėjimo maitinimo bloko grandinėje ir įžeminimas eina į žemę.

Žinoma, tam tikru momentu galbūt norėsime tai išjungti, todėl ketiname pridėti jungiklį tarp įžeminimo jungties iš maitinimo banko į aviečių pi, kuris leidžia visiškai išjungti sistemos maitinimą. Turiu pastebėti, kad vien tik „Aviečių pi“galios mažinimas jai yra blogas, todėl prieš išjungiant galią idealiai tinka išjungti programinę įrangą, tai galima padaryti tiesiog spustelėjus „Išjungti“, esantį aviečių pi parinktyse.

8 žingsnis: atvejis

Deja, dabar neturiu 3D spausdintuvo, bet galime pagaminti labai tvirtą ir gražiai atrodantį (mano nuomone) dėklą iš tam tikro kaliojo plastiko ir kartono. Idėja yra ta, kad dėklo sienos bus pagamintos iš kartono, o korpuso viduje bus naudojamas kalusis plastikas, kad viskas būtų kartu ir būtų tvirtesnė. Svarbiausia tai padaryti - išmatuoti reikiamą kartono dydį ir jį iškirpti, tada kartonas suklijuojamas super klijais, šiuo metu naudojant karštus klijus dažnai paliekamos matomos linijos, kurios atrodo labai negražiai, geriausia tai padaryti sudėkite gabalus naudodami super klijus ir sutvirtinkite karštais klijais iš vidaus, po to - kaliojo plastiko sluoksnį. Aš palikau savo bylos matmenis čia, jei nuspręsite eiti šiuo keliu, tačiau jei turite 3D spausdintuvą, manau, kad tai yra geresnės galimybės (leiskite man pamatyti, kaip tai pasirodys komentaruose!).

9 veiksmas: ekrano vyriai

Kaip bebūtų keista, man pasirodė, kad ši projekto dalis yra pati sunkiausia, nors atrodo, kad tokia lengva dalis. Mums reikia padaryti labai standų vyrį, aš žinau, kad tai lengviau pasakyti nei padaryti, bet gera vieta pradėti ieškoti yra senuose nešiojamuosiuose kompiuteriuose ar ekrane. Kai turėsite vyrį, padarykite įpjovą ekrano apačioje ir pagrindo viršuje ir užpildykite šias išpjovas kaliojo plastiko, apie kurį kalbėjau anksčiau. Dabar, kol jis vis dar šiltas ir lankstus, pradeda stumti vyrį į jį ir pritvirtinti jį vietoje, nes ši medžiaga išdžiūsta taip stipriai, kad nebus jokių problemų, kai vyriai kada nors atsilaisvins. Jei padarysite klaidą, plaukų džiovintuvas gali būti naudojamas protoplatikai išlydyti, o vėliau ją galima pakeisti arba pašalinti.

10 žingsnis: Į ką atkreipti dėmesį/ką patobulinti

Kurdamas šį projektą susidūriau su daugybe problemų, kurios mane sulėtino arba galėjo kainuoti daug pinigų, pirmasis ir labiausiai erzinantis buvo juostinis kabelis. Juostelės kabeliai nėra skirti prijungti ir atjungti daug kartų, ir, deja, tai daug ką darau bandydamas, o tai iš tikrųjų sulaužė mano nusidėvėjimą (aš užsisakiau naują), todėl būkite labai atsargūs. Kitas dalykas, kuris mane erzino bandant šį nešiojamąjį kompiuterį, buvo tai, kad aš nuolat įkeliau kodą į netinkamą vidinį „Arduino“! bazėje mes turime 2 „Arduinos“, prijungtus prie „aviečių pi“, pirmasis yra tas, kuris valdo jutiklinį kilimėlį, o antrasis-„Arduino“, kurį įdiegėme naudoti kaip vidinį „Arduino“. „Arduino“, o ne „Arduino“, į kurį norėjau jį įkelti, tai, žinoma, sujaukia mūsų takelį, todėl jis tampa nenaudojamas, kol vėl neįkelsime jo kodo, todėl tiesiog įsitikinkite, kad žinote, kuris „Arduino“yra „Arduino IDE“.

Turint tai omenyje, turiu pasakyti, kad tai nėra labai sudėtingas projektas, nes reikėjo minimalaus kodo, o „Raspberry Pi“fondo žmonės labai palengvino „Pi“nustatymą ir darbą.

11 žingsnis: Finalas

Šiuo metu nešiojamasis kompiuteris yra visiškai funkcionalus, aš beveik kiekvieną dieną naudoju savo užrašus, tai puikiai tinka, nes „Raspbian“operacinėje sistemoje yra biblioteka, todėl naudoti tai kaip mokyklos ar darbo nešiojamuosius kompiuterius yra tikrai gera idėja. Jis taip pat labai lengvai prisijungia prie „WiFi“ir „Bluetooth“tinklų, todėl „YouTube“ir kitų tinklalapių žiūrėjimas yra tikrai lengvas, o kad būtų dar geriau, yra daug ir daug žaidimų, kurie veiks „aviečių pi“su viskuo, pradedant „minecraft“ir baigiant klasikiniais senais NES žaidimais. su ilgu baterijos veikimo laiku. Apskritai tai tikrai įdomus projektas ir tikrai rekomenduoju jį išbandyti.

Jei turite kokių nors klausimų, komentuokite arba atsiųskite man žinutę ir blogai stengsiuosi su jumis susisiekti.

„Raspberry Pi“konkurso antroji vieta 2017 m