Лаптоп Raspberry Pi и Arduino: 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

От деня, в който чух за това и започнах да си играя с Raspberry Pi преди няколко години, исках да направя лаптоп, задвижван от Raspberry Pi, и сега с преиздаването на Raspberry Pi три реших най -накрая да видя през него. Сега това не е първият ми опит да направя напълно работещ лаптоп, използващ Raspberry Pi, всеки друг път, когато опитах, проектът беше изпълнен с грешки с всичко - от счупени лентови кабели до измисляне на пантовия механизъм, обаче успях да се поуча от тези неуспехи и се надявам да ви покажа как да ги избегнете, когато правите свои собствени. Така че нека започнем!

Стъпка 1: Какво искаме да прави

Преди да започнем да избираме и купуваме частите, които ще използваме, трябва да разберем всичко, което искаме да може да прави нашият лаптоп, например искам лаптопът ми да има:

• вградена мишка (тракпад)
• дълъг живот на батерията
• поне 2 USB порта
• пълна клавиатура
• интегриран четец на батерии, захранван с Arduino
• интегриран Arduino със заглавки за включване на компоненти в
• малък форм -фактор

Тъй като използваме Pi 3, не е нужно да се притесняваме за закупуването на Wifi или Bluetooth ключ, тъй като той има всичко интегрирано. Този списък в никакъв случай не е изключителен, има много други неща, които могат да бъдат добавени, за да направят този лаптоп по -добър, но мисля, че добавените от него функции ще му дадат страхотна използваемост, като интегрирания четец на батерии, захранван от Arduino, който ще бъде малък OLED екран до основния екран, който постоянно ще показва процента на батерията и напрежението, друга характеристика, която много ми харесва, е интегрираният Arduino с заглавки, това е основно Arduino с мъжки заглавки, запоени към него, има малки дупки, изрязани в случай, че позволяват на потребителя достъп до мъжки щифтове и включване на компоненти, така че всичко това е просто Arduino, вграден в лаптопа, така че винаги имаме Arduino под ръка.

Стъпка 2: Части

За този проект ще ни трябват доста части, ще ни трябват:

• x1 Raspberry Pi 3 (Тук)
• x2 Arduino Micro (Тук)
• x1 Седем инчов Raspberry PI екран (Тук)
• x3 литиеви батерии 18650 (тук)
• x1 Powerbank верига (Тук)
• x1 USB хъб (Тук)
• x1 Мини USB клавиатура (Тук)
• x1 мъжки USB (тук)
• x1 SPI OLED (Тук)
• Подсилен картон

Ще имаме нужда и от тракпада, който направихме в предишен проект, можете да намерите пълния урок тук. Отново това в никакъв случай не е изключителен списък, хубавото за тези части е, че мнозинството не зависят един от друг, така че можете да разменяте части за каквото искате. Имаме много части за настройка, така че за да улесним, ще ги настроим поотделно и след това в края можем да ги съберем заедно.

Стъпка 3: Настройване на Pi и Screen

Нека започнем с нашия PI и екран, нашият екран не се свързва с нашия Pi през HDMI порта, а по -скоро чрез 50 -пинов лентов кабел, който се включва в Pis GPIO, но ако просто го включите и стартирате Pi, който спечели “за да работим, трябва да редактираме някои редове код в стартовия файл за Pi.

Започваме с изтегляне на ново Raspbian изображение Тук, след което го записваме на нашата SD карта, използвайки 7Zip (или какъвто и софтуер да работи за вас). След като бъде написан, трябва да отворим файл на SD картата, наречен config.txt, и да добавим код. Това, което прави този код, е да каже на Pi да изпраща екранните данни през GPIO заглавките, а не през HDMI порта (HDMI е по подразбиране) при стартиране. Въвеждането на кода е наистина лесно. Отворете config.txt с програма за бележник, за Windows използвам notepad ++ и копирайте този код във файла config.txt, сега го запазете и затворете и той трябва да работи, след като SD картата се включи обратно в Pi. Ако изглежда прекалено ярък или твърде слаб, завъртете малкия петенциомотор на платката на екрана, докато изглежда правилно.

Нашият Pi също трябва да бъде физически модифициран, за да се побере правилно в нашия калъф, ще трябва да изварим един от двупосочните USB портове, това става, като поставите доста голямо количество спойка върху щифтовете на USB конектора и бавно го люлеете и напред, докато стане свободен. Правим това, защото трябва да запояваме USB концентратор към Pi, за да включим всички наши входни устройства.

Кодът:

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

Стъпка 4: Настройване на батерията

Нашата батерия използва 3 18650 батерии с капацитет от 2400 mAh всяка, успоредно 3 -те клетки имат общ капацитет от 7200 mAh, нашето пи с всичко включено извлича около 1 ампер, което означава, че нашите 3 клетки могат да захранват пи за приблизително 4,5 - 5 часа, но това може да се увеличи чрез добавяне на още батерии, ако искате. За да го изградим, трябва да зареждаме всичките 3 клетки до 4,2 волта поотделно, тъй като свързването на литиеви клетки е много опасно, ако те имат различни състояния на зареждане (различни напрежения), за да се избегне това, най -лесно е да се уверите, че всички те са напълно заредени, преди да свържете тях.

Сега искаме да свържем тези клетки успоредно, за да направим това, свързваме всички положителни изводи заедно и след това свързваме всички отрицателни изводи заедно, използваме дебел проводник, тъй като между тях може да премине много ток, който би нагрял по -тънък проводник. сега свържете отрицателния и положителния извод на батериите съответно към отрицателните и положителните входни клеми на веригата на захранващата банка и това е всичко за батерията!

Вместо да използвате верига за захранване, както съм използвал тук, можете да използвате литиево зарядно устройство за зареждане на клетките до 4,2 волта и усилващ преобразувател, за да повишите 4,2 волта до 5 волта, но в крайна сметка това ще направи точно същото като захранващата банка верига и ще заеме повече място.

Стъпка 5: Настройване на дисплея на батерията

Сега, за да настроите дисплея на батерията, тази стъпка определено не е толкова необходима, тъй като можете да прочетете напрежението на батерията през Pis GPIO и да покажете нивото на батерията чрез софтуер, но исках да добавя това, защото мисля, че OLED екранът дава целия лаптоп наистина готин DIY вид. За да го направим, трябва да запояваме нашия OLED екран към нашия Arduino, използваният от тях OLED не е SPI версия, така че трябва да запоя 7 пина към Arduino.

Разпределението е както следва:

• OLED ------------------- Arduino
• Почивка - щифт 7
• DC - Пин 12
• CS - щифт 9
• DIN - щифт 11
• CLK - Пин 13
• VCC - 5 волта
• Ground - Земя

Преди да можем да качим нашия код, трябва да направим нашите сонди за напрежение, които ще свържат Arduino към батерията и ще му позволят да прочете напрежението на батериите, от които се нуждаем, да запояваме 2 10 ома резистора в конфигурация на делител на напрежение (вижте снимките) към A0 и Заземяващи щифтове на Arduino, които след това могат да бъдат свързани към батерията, A0 преминава към положително и Ground отива към земя. Също така се нуждаем от източник на захранване за нашия екран, така че трябва да запояваме друг проводник към земята и един към VIN на Arduino, който по -късно ще свържем към захранващата верига за захранване.

И накрая, можем да качим нашия код, който може да бъде намерен по -долу.

Стъпка 6: Настройка на останалите части

Така че ние сме настроили всички основни части и сега всичко, от което се нуждаем, за да настроим по -малките и по -лесни части. Като започнем с клавиатурата, трябва да я извадим от корпуса, в който е дошла (предназначена е да се използва със 7 -инчов таблет), всичко, което трябва да направим, е да изрежем изкуствената кожа около клавиатурата и да я извадим и веригата й, това е лесно ще видите, че има 4 проводника, които по -късно ще запояваме към нашия USB хъб.

Трекпадът също се нуждае от минимална настройка, тъй като всичко, което трябва да направим, е да вземем този, който направихме в предишен проект, и да вземем микро USB кабел, който да го включи в нашия USB хъб, можете да видите как е направен тук.

И накрая, нашият вътрешен Arduino ще трябва да има запоени заглавки върху всичките му щифтове, най -лесно е да направите това, като поставите тези щифтове и Arduino върху макет и след това ги запоявате на място, тъй като това ще ги поддържа прави, тогава просто получаваме още един микро USB кабел за свързване на Arduino към USB концентратора. Сега всичко е настроено, за да можем да започнем да сглобяваме нещата!

Стъпка 7: Веригата (свързване на всичко)

В този момент ние сме събрали индивидуално всички части, сега трябва да ги свържем помежду си, за да направим вътрешността на нашия лаптоп.

Започваме, като свързваме USB хъба към един от двата USB, които разпаяхме по-рано, вторият USB след това се запоява към женски USB порт, който се поставя от другата страна на лаптопа с помощта на някои дълги проводници, сега запояваме тракпада, Клавиатура и вътрешен Arduino към USB концентратора. След това запояваме 5 -волтовия изход на нашата верига за захранване към 5 -волтовия вход на малиновото пи, използвайки микро USB кабел или дори специалната 5 -волтова и заземена подложка, която може да се намери под Pi.

Това е всичко за базата, сега можем да преминем към екрана, наполовина има само 2 части на нашия екран, основният екран и дисплеят на батерията, всичко, което трябва да направим, е да свържем 50 -пиновия лентов кабел към основния екран и към 50 -те щифтов конектор на малиновото пи. След това трябва да пуснем 3 дълги кабела от дисплея на батерията Arduino, това са кабелите за четене на батерията и захранващите кабели, за които говорихме по -рано, кабелът, свързан към щифт A0, се свързва към положителната връзка на батерията, VIN щифтът се свързва до 5 волта изход на веригата на захранващата банка и земята отива към земята.

Разбира се, в един момент може да искаме да изключим това, така че ще добавим превключвател между земната връзка от банката за захранване към малиновото пи, което ни позволява напълно да прекъснем захранването на системата. Трябва да отбележа, че просто прекъсването на захранването на малиновото пи е лошо за него, така че предварителното изключване на софтуера преди спирането на захранването е идеално, това може да стане, като просто щракнете върху изключване в опциите на малиново пи.

Стъпка 8: Делото

За съжаление нямам 3D принтер, но можем да направим много здрав и хубав (според мен) калъф от ковък пластмаса и картон. Идеята зад това е, че стените на кутията ще бъдат направени от картон с пластична пластмаса, използвана вътре в кутията, за да поддържа всичко заедно и да го направи по -здрав. ключът към това е измерването на необходимите размери на картона и изрязването му, след това картонът се залепва със супер лепило, като горещото лепило в този момент често оставя видими линии, които изглеждат много грозни, най -добре е да направите сглобете парчетата с помощта на супер лепило и го подсилете с горещо лепило от вътрешната страна, последвано от слой от пластичната пластмаса. Оставих размерите за моя случай тук, ако решите да отидете по този маршрут, но ако имате 3D принтер, мисля, че това са по -спретнатите опции (нека да видя как се оказва в коментарите!).

Стъпка 9: Панта на екрана

Доста странно намерих тази част от проекта за най -трудната, въпреки че изглежда като толкова лесна част. Това, което трябва да направим, е да вземем много твърда панта, знам, че е по -лесно да се каже, отколкото да се направи, но добро място да започнете да търсите е в стари лаптопи или екран, които можете да намерите за почти нищо в съоръженията на ewaiste. след като имате пантата, направете прорез в долната част на екрана и в горната част на основата и запълнете тези прорези с пластичната пластмаса, за която говорих по -рано. Сега, докато все още е топъл и пластичен, започнете да бутате пантите в него и да го закрепите на място, тъй като тези неща изсъхват толкова силно, че няма да има проблеми с разтоварването на пантите. Ако направите грешка, сешоар може да се използва за повторно разтопяване на протоплата и след това той може да бъде оформен или премахнат.

Стъпка 10: Неща, на които трябва да внимавате/да ги подобрите

При създаването на този проект се сблъсках с доста проблеми, които ме забавиха или биха могли да ми струват много пари, първият и най -досаден беше лентовият кабел. Лентовите кабели не са предназначени за включване и изключване много пъти и за съжаление това е нещо, което правя много, докато тествам, което всъщност счупи моето от износване (поръчах нов), така че не забравяйте да бъдете много внимателни с него. Друго нещо, което ме дразнеше, докато тествах този лаптоп, беше, че продължавах да качвам код на грешния вътрешен Arduino! в основата имаме 2 Arduinos, включени в малиновото пи, първият е този, който контролира тракпада, а вторият е Arduino, който инсталирахме, за да използваме като вътрешен Arduino, досадата възниква, когато случайно кача скицата си в тракпада Arduino, а не Arduino, в който исках да го кача, това, разбира се, обърква нашия тракпад, което го прави неизползваем, докато не качим отново кода му, така че просто се уверете, че знаете кой Arduino е кой в Arduino IDE.

Като се има предвид всичко това, трябва да кажа, че това не е много предизвикателен проект, тъй като беше необходим минимален код и хората от фондацията Raspberry Pi направиха процеса на настройка и работа на Pi наистина лесен.

Стъпка 11: Финална

В този момент лаптопът е напълно функционален, използвах моя почти всеки ден за водене на бележки, той работи чудесно за това, тъй като Raspbian OS идва с библиотека, така че използването му като училищен или работен лаптоп е наистина добра идея. Той също така се свързва с WiFi и Bluetooth мрежи наистина лесно, което прави гледането на YouTube и други уеб страници наистина лесно и за да стане още по -добре, има много и много игри, които ще се изпълняват на малиновото пи с всичко, от Minecraft до класически стари игри на NES, което прави много забавно с дълъг живот на батерията. Като цяло това е наистина забавен проект и наистина препоръчвам да го пробвате.

Ако имате въпроси, моля, коментирайте или ми изпратете съобщение и не се опитвам да се свържа с вас.

Вицешампион в конкурса Raspberry Pi 2017