Raspberry Pi 4B 3D trükitud tahvelarvuti: 8 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Projekti kontseptsioon seisneb 3D -prinditava Raspberry Pi -põhise tahvelarvuti väljatöötamises. Kõik osad (komponendid) peavad olema kergesti kättesaadavad ja kergesti kättesaadavad. Sellel peab olema aku ja see peab olema peamine toiteallikas (see tähendab, et see laeb sisse ühendatud kaabliga, kuid sellel peab olema piisavalt energiat, et ilma selleta töötada.) See peab suutma töötada suurepäraselt ilma klaviatuurita (see tähendab, et kõik kasutajaliideses peaks probleemideta toimima isegi siis, kui klaviatuur ja hiir pole ühendatud.)

Märkus. See projekt kasutab praegu Raspbian OS-i, kuni leian sobivama "puute-esma" lahenduse.

Funktsioonid

• SBC: Raspberry Pi versioon 4B+ (4Gig RAM)
• Ekraan: 7 -tolline LCD -ekraan (puutetundlik)
• Toide: PiJuice UPS (5000 mAmp akuga)
• Kaamera: 1080p kaamera (esikülg)
• Heli ja kõlarid: helikaart, 2 kõlarit ja 2 mikrofoni ning kõrvaklappide helipistik.
• Kiirendusmõõtur: güroskoop/kiirendusmõõtur - ekraani orienteerimiseks. (koos pythoniga)
• Jahutus: ventilaator on ühendatud ventilaatori kiiruse regulaatoriga (kiirust kontrollitakse pythonis)
• USB: USB -väljund

• Nupud:

  • Toitenupp
  • Helitugevuse suurendamise/vähendamise klahv

• LEDid:

  • Laadige
  • Toite ja aktiivsuse LED -valgus suunatakse (kasutades nailonit) korpusesse.

• Tagaplaat:

  Seljaosa bambusest, laseriga söövitatud kleebisega

Kogu projekti üksikasjad: GitHub

Märkus. Kui teil pole laserkinnitust, jätke see samm välja või küsige sõbralt (gcode kaasas)

Tarvikud

• Raspberry Pi 4B+ (või 3B+, kui kasutate A -vormingus tahvlit, võite võrgu ja USB -plokkide eemaldamise vahele jätta) Amazon
• 7 -tolline ametlik Raspberry Pi LCD -ekraan (puutega) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000 mAmp aku PiSupply
• Ametlik Raspberry Pi 1080p kaamera (valikuline: pikendatud lintkaabel) Amazon
• Waveshare Audio HAT (helikaart) Waveshare
• 2 kõlarit (8Ohm, 1Watt) Amazon
• MPU-6050 kiirendusmõõtur ja güroskoop Amazon
• HW-517 PWM ventilaatori kiiruse regulaator Amazon
• 30mmx30mmx7mm FanAmazon
• 128Gig SD -kaart (minimaalselt 16Gig)
• 3 Vajutage nuppe Amazon
• Breakout USB 2.0Amazon
• Värvilised juhtmed
• 18AWG (või vähem) kaabel
• 3 mm puit (igasugune - aga ma kasutasin bambust)

Samm: kuidas videot teha

Pange tähele: video koosneb väga üksikasjalikust salvestusest kõigist selle projekti lõpuleviimiseks tehtud sammudest. Vaadake videot või järgige alltoodud samme, et muuta see projekt iseendaks.

2. samm: komponentide ettevalmistamine

Selles etapis peate tellitud osades tegema mõningaid muudatusi. See on peamiselt selleks, et eemaldada mahukad osad, nagu kruvikarbid ja USB -karbid jne, trükkplaadilt maha, kuna jootame kaablid plaadile.

1. Raspberry Pi: eemaldage USB -plokid ja võrguplokk (ärge keerake lahti, kasutage metallkarbi eemaldamiseks lõikurit ja lõigake plastik ära). Eemaldage ka kõik GPIO tihvtid, välja arvatud ülemine 6 (vastavalt väänamisskeemile)
2. LCD: eemaldage USB -plokk trükkplaadilt ja eemaldage kaks 12 mm tihvti tagaküljel.
3. PiJice: eemaldage läbipaistev plastikust akuhoidik. Eemaldage GPIO tihvtide must plastisolaator ja lõigake (ärge lahjendage) GPIO, jättes alles ainult 6 ülemist tihvti (3 paremal, 3 vasakul).
4. HW-517: Eemaldage kruviplokid (lahti keeratud)
5. wm8960: eemaldage GPIO must plastikust isolaator, kõlari kaabliplokk ja kruvid, seejärel lõigake GPIO välja vastavalt väänamisskeemile.
6. Ventilaator: eemaldage jahutusradiaator

Samm: 3D -printimine

Allpool saate alla laadida kõik vajalikud failid. Thingiverse'is on ka koopia, nii et kui teil seda pole, saate kasutada 3D -printimisteenust.

3D -printimise näpunäide:

Creality printeris on midagi, mis säästab palju ebaõnnestunud konstruktsioone … Nende klaaspinda on kohutav printida ja kuigi ehitusplaat võib olla kuumutatud, ei paku see peaaegu mingit naket ja ma üldiselt ei kasuta serva või midagi … kuidas nii? Puhastan klaasi puhta alkoholiga ja seejärel kasutan tavalist paberiliimi Pritt Stick. See on mittetoksiline liim, mis kuumutamisel (nagu voodist) on väga kleepuv ja seob PLA ehitusplaadiga. Kui printimine on tehtud ja ehitusplaat on lahe, hüppab see lihtsalt hõlpsalt maha. Kui teil on kiire, võite selle veega maha pesta. (pärast iga printimist peate klaasi igal juhul maha pesema)

4. samm: järeltrükk

Liimige iga kiht kokku kiiresti liimitava superliimiga või midagi samaväärset. Kihid peaksid istuma kenasti üksteise peal. 1. ja 2. kihil on väikesed haarded, mis aitavad kihti joondada.

Võtke PiJuice'i küljest lahti tulnud plastmutrid ja liimige seejärel kihi 2 ettenähtud kohtadesse

Nüüd, kui see on liimitud, saate korpust lihvida, et see täiuslik välja näeks!

Selleks, et teie korpus näeks täiuslik välja, peate lihvima. Ma kasutan järgmist:

1. Kare liiv 100 teraga, nii et kõik kihtide jooned eemaldatakse. Kõik väljapoole suunatud plastikud näevad hallid välja ja on üsna karedad, kuid pole nähtavaid kihtjooni ega kohevaid plastikukesi.
2. Sujuv lihvimine - 400–800 liivapaberiga alustage rasvpindade töötlemist sujuvamalt ja siledamalt, kuni pole lihvimisel mingit vahet, PLA näeb endiselt kergelt välja.
3. Brasso - Kasutage metalli hõõrumissegu nagu Brasso, et anda plastikule täiesti sile viimistlus.
4. Lõpuks pihustage üks kiht Flat Black pihustusvärvi. Võite kasutada mis tahes (ma kasutasin Rust-oleumit), kuni see plastikuga seondub.

Samm: komponentide ühendamine

Kasutage ühendusskeemi, et ühendada kõik komponendid nii, et iga komponent oleks ühendatud vastava värvikoodiga kaabliga. Kui olete seda teinud, saate üksikud lauad korpusesse sisestada ja juhtmed kokku ühendada.

6. samm: puidust tagaplaadi söövitamine laseriga

See samm eeldab, et teil peab olema printeri külge lisaseade, nagu näiteks Ender 2. See kasutab laseri toiteregulaatorina ventilaatori kiiruse regulaatori PWM -i. Kui ventilaator on täis, on laser täis ja kui ventilaator on näiteks 10%, põleb laser ainult veidi puitu. Tulemuseks on võimalus "söövitada" pinnale nagu puit. Kaasas on minu kasutatud gcode - see määrab laseri kõrguseks 50 mm, seega veenduge, et laseri fookus oleks 50 mm juures õige.

Valikuline: soovi korral saate ka oma kujunduse teha, kuid siis peate minema sellele saidile:

Puit tuleb lõigata mõõtmetega 112 mm x 230 mm ja kihid 3 sobitamiseks peate paelad lihvima.

Samm: tarkvara installimine

Minge saidile https://raspberrypi.org/ klõpsake nuppu Laadi alla, klõpsake Raspbian

• Pakkige allalaaditud fail töölauale lahti ja kasutage Etcheri abil.img -faili SD -kaardile.
• Võtke SD -kaart arvutist välja ja sisestage Raspberry Pi SD -kaardi pesasse.
• Tahvelarvuti käivitamiseks vajutage korpuse küljel asuvat toitenuppu 2 sekundit.
• Esmakordsel käivitamisel muudab see automaatselt partitsiooni suurust SD -kaardi täitmiseks.

Pärast seda taaskäivitub ja peaksite olema Raspbian OS -i tervitusekraanil.

• Klõpsake nuppu Edasi
• Klõpsake uuesti nuppu Edasi
• Praegu saate parooli seaded vahele jätta
• Musta äärega seotud valiku saate tagasi lükata
• Valige ruuteri traadita võrk ja sisestage parool. Praegu peate sisestama USB -klaviatuuri, kuna ekraaniklaviatuuri pole.
• Jätke järgmisel ekraanil värskendus vahele (saame seda teha hiljem)
• Olete valmis

Nüüd peame määrama mõned sätted, et saaksime tahvelarvutile kaugjuurdepääsu.

• Klõpsake Raspberry Pi ikooni (üleval vasakul)
• Minge jaotisse Eelistused
• Avage Raspberry Pi konfiguratsioon
• Klõpsake vahekaarti Liidesed
• Luba: SSH ja kaamera, I2C, SPI
• Kinnitamiseks ja taaskäivitamiseks klõpsake nuppu OK

Ülejäänud töö saab teha tavalise arvuti kaugterminalis:

• Logige vaarika pi tahvelarvutisse sisse Putty (Windowsis) või terminali (Macis) abil järgmiselt.

  • ssh [email protected]
  • Vaikimisi parool on vaarikas

• Seejärel andke järgmised käsud:

  • sudo su
  • apt-get update
  • git kloon
  • cd WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • taaskäivitage

• See taaskäivitub, logige uuesti sisse ja saate jääda pi -ks

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Tehke nano sees järgmised muudatused:

    • leidke # hdmi_drive = 2 ja eemaldage # (kommentaar) ning muutke see väärtus 1 -ks
    • otsige üles dtparam = audio = on ja lisage # ette (kommenteerige)
    • Lisage uus rida hdmi_ignore_edid_audio = 1
  • Ctrl s (salvestamiseks)
  • Ctrl x (väljumiseks)
  • sudo taaskäivitamine

• Nüüd laske sellel taaskäivitada, logige uuesti sisse ja tehke järgmist.

  • sudo su
  • apt-get install libasound-dev
  • python -m pip install -uuenda pip setuptools ratast
  • pip install pyalsaaudio
  • väljumine

• Olete nüüd pi kasutajana tagasi, hankige nüüd projekt GitHubist

  git kloon

Nüüd peate üles ehitama 3 teenust, mis panevad ekraani pöörlema, helitugevust suurendama ja vähendama ning ventilaator sisse ja välja lülituma.

sudo nano /lib/systemd/system/PiTabAudio.service

[Ühik]

Kirjeldus = Pi tahvelarvuti heliteenus Pärast = multi-user.target [email protected] [Teenus] Tüüp = lihtne ExecStart =/usr/bin/python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/audio.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl deemon-reload
• sudo systemctl lubab PiTabAudio.service
• sudo systemctl käivitage PiTabAudio.service
• sudo systemctl olek PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Ühik]

Kirjeldus = Pi-tahvelarvuti ekraaniteenus Pärast = multi-user.target [email protected] [Service] User = pi Group = pi Type = simple ExecStart =/usr/bin/python/home/pi/Raspberry-Pi-Tablet /Services/screen.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl deemon-reload
• sudo systemctl lubab teenuse PiTabScreen.service
• sudo systemctl käivitage PiTabScreen.service
• sudo systemctl olek PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Ühik]

Kirjeldus = Pi tahvelarvuti ventilaatori teenus Pärast = multi-user.target [email protected] [Teenus] Tüüp = lihtne ExecStart =/usr/bin/python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/fan.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl deemon-reload
• sudo systemctl lubab PiTabFan.service
• sudo systemctl käivitage PiTabFan.service
• sudo systemctl olek PiTabFan.service
• sudo taaskäivitamine

Nüüd saame installida PiJuice'i tööriistad ja teenused:

sudo apt-get install pijuice-gui

See on kõik!

8. etapp: lõpptoode

Peaksite nüüd kõik valmis olema ja saate erinevaid funktsioone testida.

Leidsin mõned kenad mustad kruvid, mis sobisid kenasti plastmutritesse, mille me nurkadesse liimisime. Puurisin augud natuke välja, nii et mutripea on natuke sisse vajunud.

Võistlus Raspberry Pi konkursil 2020