Raspberry Pi og Arduino Laptop: 11 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:30

Siden den dag, jeg hørte om og kom til at lege med Raspberry Pi en for et par år siden, har jeg ønsket at lave en Raspberry Pi -drevet bærbar computer ud af det, og nu med ophøret af Raspberry Pi tre har jeg besluttet mig for endelig at se det igennem. Nu er det ikke første gang, jeg prøver at lave en fuldt fungerende bærbar computer ved hjælp af en Raspberry Pi, hver anden gang jeg har prøvet, har projektet været fyldt med fejl med alt fra ødelagte båndkabler til at finde ud af hængselmekanismen, men jeg har været i stand til at lære af disse fejl, og jeg håber at vise dig, hvordan du undgår dem, når du laver din egen. Så lad os komme i gang!

Trin 1: Hvad vil vi have det skal gøre

Inden vi kan begynde at vælge og købe de dele, vi skal bruge, skal vi finde ud af alt, hvad vi vil have, at vores bærbare computer kan gøre, for eksempel vil jeg have, at min bærbare har:

• integreret mus (pegefelt)
• lang batterilevetid
• mindst 2 USB -porte
• fuldt tastatur
• integreret Arduino -drevet batterilæser
• integreret Arduino med headere til tilslutning af komponenter til
• lille formfaktor

Da vi bruger Pi 3, behøver vi ikke bekymre os om at købe en Wifi- eller Bluetooth -dongle, fordi det har det hele integreret. Nu er denne liste på ingen måde eksklusiv, der er mange andre ting, der kan tilføjes for at gøre dette til en bedre bærbar computer, men jeg tror, at de funktioner, jeg tilføjer, vil give den en fantastisk brugervenlighed, såsom den integrerede Arduino -drevne batterilæser, som vil være en lille OLED -skærm ved siden af hovedskærmen, som permanent viser batteriprocent og spænding, en anden funktion, jeg virkelig kan lide, er den integrerede Arduino med headers, dette er dybest set en Arduino med mandlige headers loddet til den, der er skåret små huller i sagen, der give brugeren adgang til hanstifterne og tilslutte komponenter, så alt dette er virkelig bare en Arduino indbygget i den bærbare computer, så vi altid har en Arduino praktisk.

Trin 2: Dele

Til dette projekt skal vi bruge ret mange dele, vi skal bruge:

• x1 Raspberry Pi 3 (Her)
• x2 Arduino Micro (Her)
• x1 Syv tommer Raspberry PI -skærm (her)
• x3 Lithium 18650 batterier (her)
• x1 Powerbank kredsløb (her)
• x1 USB -hub (her)
• x1 Mini USB -tastatur (her)
• x1 Mand USB (her)
• x1 SPI OLED (Her)
• Forstærket pap

Vi får også brug for den pegefelt, vi lavede i et tidligere projekt, du kan finde den fulde vejledning her. Igen er dette på ingen måde en eksklusiv liste, hvad der er rart med disse dele er, at de fleste ikke er afhængige af hinanden, så du kan bytte dele til, hvad du vil. Vi har mange dele at konfigurere, så for at gøre det lettere vil vi konfigurere dem individuelt, og så kan vi til sidst sætte dem alle sammen.

Trin 3: Opsætning af Pi og skærm

Lad os starte med vores PI og skærm, vores skærm forbinder ikke til vores Pi via HDMI -porten, men snarere via et 50 -polet båndkabel, der tilsluttes Pis GPIO, men hvis du bare sætter den i og starter Pi'en, vandt den ' t virker, skal vi redigere nogle kodelinjer i opstartsfilen til Pi.

Vi starter dette med at downloade et nyt Raspbian -billede Her, så skriver vi det til vores SD -kort ved hjælp af 7Zip (eller hvilken software der virker for dig). Nu når det er skrevet, skal vi åbne en fil på SD -kortet kaldet config.txt og tilføje noget kode. Hvad denne kode gør, er at fortælle Pi at sende skærmdataene gennem GPIO -overskrifterne frem for HDMI -porten (HDMI er standard) ved opstart. Det er virkelig let at indtaste koden. Åbn config.txt med et notesblok -program, for Windows bruger jeg notesblok ++, og kopier denne kode til filen config.txt nu gem og luk, og det skal fungere, når SD -kortet er sat tilbage i Pi. Hvis det ser for lyst eller for svagt ud, skal du dreje den lille petentiomoter på skærmkortet, indtil det ser rigtigt ud.

Vores Pi skal også fysisk modificeres for at passe ordentligt ind i vores sag, vi bliver nødt til at aflodde en af duel usb -portene, dette gøres ved at lægge en temmelig stor mængde loddemetal på stifterne på USB -stikket og langsomt vugge det tilbage og frem, indtil det bliver gratis. Vi gør dette, fordi vi skal lodde en usb -hub til Pi for at tilslutte alle vores inputenheder.

Koden:

dtoverlay = dpi24enable_dpi_lcd = 1 display_default_lcd = 1 dpi_group = 2 dpi_mode = 87 dpi_output_format = 0x6f005 hdmi_cvt 1024600 60 6 0 0 0

Trin 4: Opsætning af batteriet

Vores batteri bruger 3 18650 batterier med en kapacitet på 2400 mAh hver, parallelt har de 3 celler en samlet kapacitet på 7200 mAh, vores pi med alt tilsluttet trækker omkring 1 ampere, hvilket betyder, at vores 3 celler kan drive pi'en til cirka 4,5 - 5 timer, men dette kan øges ved at tilføje flere batterier, hvis du vil. For at bygge det skal vi oplade alle 3 celler helt op til 4,2 volt individuelt, da tilslutning af litiumceller er meget farligt, hvis de har forskellige ladningstilstande (forskellige spændinger) for at undgå dette er det letteste at sikre, at de alle er fuldt opladet, før de tilsluttes dem.

Nu vil vi forbinde disse celler parallelt for at gøre dette, vi forbinder alle de positive terminaler sammen og forbinder derefter alle de negative terminaler sammen, bruger tyk ledning, da der kan passere meget strøm mellem disse batterier, hvilket ville varme en tyndere ledning op. Tilslut nu batteriets negative og postie terminal til henholdsvis de negative og positive input terminaler i powerbank kredsløbet, og det er alt for batteriet!

I stedet for at bruge et powerbank kredsløb som jeg har brugt her, kan du bruge en lithium oplader til at oplade cellerne til 4,2 volt og boost converter til at booste 4,2 volt til 5 volt, men dette vil i sidste ende gøre det samme som powerbanken kredsløb og ville optage mere plads.

Trin 5: Opsætning af batteridisplayet

Nu for at opsætte batteridisplayet er dette trin bestemt ikke så nødvendigt, da du kunne læse batterispændingen gennem Pis GPIO og vise batteriniveauet via software, men jeg ville tilføje dette, fordi jeg tror, at OLED -skærmen giver hele bærbar computer et virkelig fedt DIY look. For at gøre det skal vi lodde vores OLED -skærm til vores Arduino, den OLED jeg bruger er ikke en SPI -version, så jeg skal lodde 7 ben til Arduino.

Pinout er som følger:

• OLED ------------------- Arduino
• Hvile - Pin 7
• DC - Pin 12
• CS - Pin 9
• DIN - ben 11
• CLK - Pin 13
• VCC - 5 volt
• Jord - Jord

Inden vi kan uploade vores kode, skal vi lave vores spændingsprober, som forbinder Arduino til batteriet og giver det mulighed for at aflæse batterispændingen, vi har brug for til at lodde 2 10 ohm modstande i en spændingsdelerkonfiguration (se fotos) til A0 og Jordstifter på Arduino, som derefter kan tilsluttes batteriet, A0 går til positiv, og jorden går til jorden. Vi har også brug for en strømkilde til vores skærm, så vi skal lodde endnu en ledning til jord og en til VIN på Arduino, som vi senere vil forbinde til powerbank -kredsløbet for strøm.

Endelig kan vi uploade vores kode, som du finder nedenfor.

Trin 6: Opsætning af resten af delene

Så vi har opsat alle hoveddelene, og nu er alt hvad vi har brug for til at indstille de mindre og lettere dele. Fra og med tastaturet skal vi fjerne det fra kabinettet, det kom i (det er beregnet til at blive brugt med en 7 tommer tablet) alt, hvad vi skal gøre, er at skære det falske læder rundt om tastaturet og trække det og dets kredsløb ud, det er det let vil du se, at der er 4 ledninger, som vi vil lodde til vores USB -hub senere.

Track-pad'en har også brug for minimal opsætning, da alt, hvad vi skal gøre, er at tage denne, vi lavede i et tidligere projekt og få et mikro-USB-kabel til at tilslutte det til vores USB-hub, du kan se, hvordan dette blev lavet her.

Endelig skal vores interne Arduino have headers loddet på alle sine pins, det er nemmest at gøre dette ved at lægge disse pins og Arduino på et brødbræt og derefter lodde dem på plads, da dette vil holde dem lige, så får vi bare en anden mikro USB -kabel til tilslutning af Arduino til USB -hub. Nu er alt sat op, så vi kan begynde at sammensætte tingene!

Trin 7: Kredsløbet (forbinder alt)

På dette tidspunkt har vi individuelt sat alle delene sammen nu skal vi forbinde dem med hinanden for at lave indvendige dele af vores bærbare computer.

Vi starter med at tilslutte USB-hub'en til en af de to USB'er, som vi afloddet tidligere, den anden USB loddes derefter til en hun-USB-port, der er placeret på den anden side af den bærbare computer ved hjælp af nogle lange ledninger, nu loddet track-pad, Tastatur og intern Arduino til USB -hubben. Dernæst lodder vi 5 volt -udgangen fra vores powerbank -kredsløb til 5 volt -indgangen på hindbærpi ved hjælp af et mikro -USB -kabel eller endda den dedikerede 5 volt og jordloddepude, der kan findes under Pi.

Dette er alt for basen nu kan vi bevæge os ind på skærmen halvdelen der er kun 2 dele i vores skærm, hovedskærmen og batteridisplayet, alt hvad vi skal gøre er at tilslutte det 50 benede båndkabel til hovedskærmen og til 50 pin -stik på hindbær pi. Dernæst skal vi køre 3 lange kabler fra fra Arduino -batteridisplayet, det er batterilæsninger og strømkabler, som vi talte om tidligere, kablet tilsluttet pin A0 får forbindelse til den positive forbindelse på batteriet, VIN -stiften bliver tilsluttet til 5 volt udgang på powerbank kredsløb og jorden går til jorden.

Selvfølgelig vil vi måske på et tidspunkt slukke for dette, så vi vil tilføje en switch mellem jordforbindelsen fra powerbanken til hindbærpi, som giver os mulighed for helt at afbryde strømmen til systemet. Jeg har brug for at bemærke, at bare at skære strøm til hindbær pi er dårligt for det, så det er ideelt at præformere en softwarestrøm, før strømafbrydelsen er perfekt, dette kan gøres ved blot at klikke på luk ned i mulighederne for hindbær pi.

Trin 8: Sagen

Nu har jeg desværre ikke en 3D -printer, men vi kan lave en meget robust og flot (min mening) sag af noget formbart plastik og pap. Ideen bag dette er, at æggets vægge vil være lavet af en pap med den formbare plast, der bruges inde i kassen for at holde alt sammen og gøre det mere robust. nøglen til at gøre dette er at måle de nødvendige størrelser af pap og skære det ud, kartonen limes derefter sammen med superlim, ved hjælp af varm lim på dette tidspunkt efterlader ofte en synlig streg, der ser meget grim ud, den bedste tanke er at gøre er læg stykkerne sammen ved hjælp af superlim og forstærk det med varm lim på indersiden efterfulgt af et lag af den formbare plast. Jeg har forladt dimensionerne til min sag her, hvis du vælger at gå denne vej, men hvis du har en 3D -printer, synes jeg, det er de pænere muligheder (lad mig se, hvordan det viser sig i kommentarerne!).

Trin 9: Skærmhængsel

Mærkeligt nok syntes jeg, at denne del af projektet var den sværeste, selvom det virker som en så let del. Det, vi skal gøre, er at få et meget stift hængsel, jeg ved, at det er lettere sagt end gjort, men et godt sted at begynde at kigge er i gamle bærbare computere eller skærme, du kan næsten finde disse på ewaiste -faciliteter. når du har dit hængsel, skal du lave et hak i bunden af skærmen og i toppen af basen og fylde disse hak med den formbare plastik, jeg talte om tidligere. Mens det stadig er varmt og formbart begynder at skubbe hængslet ind i det og sikre det på plads, fordi disse ting tørrer så hårdt, vil der ikke være problemer med, at hængslet nogensinde løsner. Hvis du laver en fejl, kan en hårtørrer bruges til at smelte den protoplatiske igen, og den kan derefter omformes eller fjernes.

Trin 10: Ting at holde øje med/forbedre

Mens jeg lavede dette projekt, stødte jeg på en del problemer, der bremsede mig eller kunne have kostet mig mange penge, det første og mest irriterende var båndkablet. Båndkabler er ikke designet til at blive tilsluttet og frakoblet mange gange, og desværre er det noget, jeg gør meget, mens jeg tester, som faktisk brød min fra slid (jeg bestilte en ny), så sørg for at være meget forsigtig med det. En anden ting, der irriterede mig, mens jeg testede denne bærbare computer, var, at jeg blev ved med at uploade kode til den forkerte interne Arduino! i basen har vi 2 Arduinos tilsluttet raspberry pi, den første er den, der styrer trackpad'en, og den anden er den Arduino, vi installerede til at bruge som en intern Arduino, opstår irritationen, når jeg ved et uheld uploader min sketch til track-pad'en Arduino frem for den Arduino, jeg ønskede at uploade den til, dette roder naturligvis med vores track-pad, hvilket gør den ubrugelig, indtil vi uploader dens kode igen, så sørg bare for, at du ved, hvilken Arduino der er i Arduino IDE.

Når alt dette er sagt, må jeg sige, at dette ikke er et meget udfordrende projekt, da der var minimal kode påkrævet, og folkene på Raspberry Pi -fundamentet har gjort processen med at få Pi'en oprettet og arbejdet virkelig let.

Trin 11: Endelig

På dette tidspunkt er den bærbare computer fuldt funktionsdygtig, jeg har brugt min næsten hver dag til at tage noter, det fungerer godt til dette, da Raspbian OS leveres med libraoffice, så det er en rigtig god idé at bruge dette som en skole eller en bærbar computer. Det opretter også forbindelse til WiFi- og Bluetooth -netværk, hvilket virkelig gør det let at se YouTube og andre websider, og for at gøre det endnu bedre er der masser af masser af spil, der vil køre på hindbærpi med alt fra minecraft til klassiske gamle NES -spil, der gør det sjovt med en lang batterilevetid. Samlet set er dette et virkelig sjovt projekt, og jeg anbefaler virkelig at prøve det.

Hvis du har spørgsmål, kan du kommentere eller sende mig en besked, og jeg vil prøve mit bedste for at vende tilbage til dig.

Runner Up i Raspberry Pi Contest 2017