Omatehtud mängukonsool- "NinTIMdo RP": 7 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Link veebilehele, kus on põhjalikumad selgitused, osade loend ja failid

timlindquist.me

Selle projekti eesmärk oli luua kaasaskantav mängusüsteem, mis võiks toimida ka kaasaskantava arvutina. Eesmärk oli luua konsool, mis oleks funktsionaalne ja esteetiliselt meeldiv.

Osade nimekiri:

docs.google.com/spreadsheets/d/1Ay6-aW4nAt…

Samm: prindikott

Seadme printimiseks laadige alla minu 3D -mudelifailid ja saatke need oma 3D -printerisse. Printer, mida ma kasutasin, oli Prusa i3 Mk2 koos musta plastikust hõõgniidiga. Prindikvaliteet leiti olevat parim keskmise eraldusvõimega seadetes. Lisage kindlasti konstruktsioonimaterjali seadme alla (käepidemed näevad ilma selleta halvad välja). Tagaosad trükiti vaagnaga ühes tasapinnas. Esitükid trükiti nii, et esikülg oleks plaadiga ühtlane. Kui ma peaksin printima mõnda muud ümbrist, tahaksin sisemuse näitamiseks kasutada uut värvi, näiteks aatomilillat. Kui olete nagu mina ja teil on koos töötamiseks 8 -tolline trükivoodi, peate printima 4 -osalise versiooni. monteeritakse pärast printimist kokku. Kui aga teie voodi on piisavalt suur, et seda saaks teha ühe tükina, printige esi- ja tagaplaat ühe üksusena ning vältige nende kokkupanemisel tekkivat valu.

Mudelifailid:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

2. samm: korpuse kokkupanek

Kokkupanemiseks ühendage esiosa parem- ja vasakpoolsed osad, sisestades joondusavadesse metallist tüübli. Seejärel asetage vuugidele superliim ja kinnitage pooled kokku. Korrake protseduuri parema ja vasaku alaosa jaoks. Pärast seda peaks teile jääma kokkupandud esi- ja tagapool. Nüüd on aeg kinnitada 5 metallist vaheseina esi- ja tagaplaatide ühendamiseks. Lihtsaim viis seda teha on kõigepealt saada tugipostid õige pikkusega. Sügavus taga 13 mm, ees 5 mm sügavus. Seega tehke takistused 18 mm või veidi vähem. Ma tegin seda nii, et asetasin pikema vaheseina kruvide haardesse ja kasutasin suuruse raseerimiseks veskit. Kindlasti lihvige ära ainult üks külg, sest te vajate niite teiselt poolt. Pärast õige pikkuse saamist liimige tavalise gorillaliimiga kõik veski küljed esiküljele ja laske sellel kuivada. Veenduge, et nad seisavad selle protsessi ajal otse. Pärast kuivamist kraapige suurepärane vaht üles, nii et nägu saab kokku panna. Nüüd vaadake, kas saate tagaplaadi esipaneeliga ühendamiseks tugipostide külge sisestada. Keerake kinnitamiseks läbi tagaplaadi kokku. Liimige ekraan sisse, vooderdades raami duellitoruga Gorilla Epoxy. Panin seda tehes liiga palju selga ja see voolas ekraanile üle. Õnneks hõõrub ära! Kinnitage ja laske mõnda aega kuivada, seejärel vooderdage tagakülg tavalise Gorilla -liimiga.

** Märkus: proovige mitte saada õhukest CA -liimi (superliimi) välispinnale, kuna see "põletab" PLA ja määrib valge värvi.

3. samm: vooluringid

Nuppude ahel:

Kõigi nupuvajutuste jäädvustamine toimub Teensy ++ 2.0 abil. Mikrokontrolleri digitaalseid tihvte kasutatakse binaarsete nuppude jaoks. Analoognõelu kasutatakse nuppude jaoks, millel on mitu olekut, näiteks juhtkangi. Digitaalsete tihvtide ühendamiseks ühendage digitaalne tihvt lülitiga, lüliti teine ots tuleb maandada. Nupule vajutamisel tõmbab see kõrgepinge tihvti kontrolleri jaoks ette. Te ei pea muretsema takistite pärast, kuna need on Teensy plaadil. Analoogpistikute juhtmestamiseks peate oma analoogseadet kõrge ja madala pingega nihutama ning lugema analoogpingel selle vahemiku pingetaseme. Juhtkangide jaoks on iga telje jaoks 3 sisendit. Varustage 5V ühele tihvtile, GND teisele ja pinge lugemisjoon viimasele. Ühendage see kindlasti õigesti või see ei tööta (kasutage multimeetrit, et näha, kas väljundpinge muutub õigel tihvtil.) Sisuliselt on juhtkang muutuv takisti, mis töötab nagu pingejagur. Lugemispinni väljundpinge varieerub sõltuvalt juhtkangi asendist vahemikus 0 kuni 5 V. (Tavaliselt on eelpinge 5V ja GND juhtkangi välimistel sisendtihvtidel ja keskmine on teie muutuva pinge lugemisnõel. Kui 5V ja GND erinevad minu omadest, pööratakse juhtnupud ümber, saab selle tarkvara abil või uuesti ühendada).

Toiteahel:

Kolmeelemendiline Ankeri aku toidab kogu seadet. Seadme sisse/välja lülitamiseks ühendatakse aku regulaatori väljund lülitiga ja seejärel Raspberry Pi. Kuna seade võib toita kuni 2A, ei suuda lihtne 250mA lülituslüliti praegust nõuet täita. Selle asemel saate lülitit kasutada lüliti eesmärkide täitmiseks PMOS -transistori värava pinge juhtimiseks. Ühendage aku 5 V PMOS -transistori ja lüliti allikaga. Lüliti teine ots on juhtmega ühendatud PMOS -transistori värava ja GND -ga ühendatud 10K takistiga (kui lüliti on avatud, et vältida värava ujumist, seob see selle takisti kaudu GND -ga). Drain on ühendatud maapinnaga Raspberry Pi 5V sisendisse. Aku laadimiseks ühendage lihtsalt mikro -USB -pistikupesa õigete laadimispistikutega (laiendab sisendit korpusele). Ma peitsin selle lüliti seadme tagakülje õhu sisselaskeavasse. Algselt kavatsesin hoopis lasta akunupul seadet teatud aja jooksul hoides sisse ja välja lülitada, kahjuks oli mul ruum otsas ja pidin tegema lihtsa teostuse. See alternatiivne disain on näidatud alloleval skeemil.

Heliahel:

Heli jaoks soovisin, et kõlaritest kostuks loomulikult heli (kui see pole vaigistatud) ja suunataks kõrvaklappidesse, kui need on ühendatud. Õnneks on paljud naissoost 3,5 mm kõrvaklappide pesad seda mehaaniliselt võimelised. Kui pistik on sisestatud, kõlarite juhtmed painduvad ja tekitavad avatud vooluahela, takistades seega signaali jõudmist kõlaritesse. Kuna kõlarid on suurema koormusega, peab helisignaal olema kuuldavaks võimendatud. Selleks kasutatakse stereo D -klassi võimendit, mille leidsin adafruitilt. Lihtsalt kallutage võimendit 5V ja GND abil. Meil ei ole diferentsiaalseid helisisendeid, nii et ühendage vasak ja parem kõlar positiivsete klemmidega ja ühendage negatiivsed klemmid GND -ga. Võimendust reguleeritakse hüppajaga. Seadsin võimenduse maksimaalseks ja muudan helitugevuse reguleerimiseks tarkvara kaudu väljundi helisignaalide amplituudi. Seadme vaigistamiseks on mul NMOS -transistor, mis juhib 5V nihkeid. Seda NMOS -i transistoride väravat juhib Teensy. Mul on probleem selles, et väliskõlarites esineb pidevalt kõrgsageduslikku müra. Analüüsin seda ostsilloskoobil, võib -olla tuleb see 5 V eelpingest, kuna mõni regulaator lülitub akule või liinid võtavad kusagilt raadiosagedust. Samuti keerake elektromagnetiliste häirete (EMI) minimeerimiseks kindlasti paremat ja vasakut joont.

Samm: perifeersed ahelad

See skeem sisaldab USB -aluseid ja LED -indikaatorit. Tellige trükkplaat minu lingilt ja lõigake lintsae abil pooleks mööda punktiirjoont. USB -küljel jootke kõik kaks naissoost USB -porti plaadile. LED -i küljel joodetakse 5 LED -i ja 5 takisti järjestikku. 5V, GND, D+, D-saab pikendada, kasutades juhtmeid Raspberry PI desolditud USB-dest PCB-le. LED -trükkplaadi saab paigutada nii, et valgus paistab läbi korpuse peal olevate aukude. Ühendage Teensy 5 PWM väljundit LED -idega koos GND -ga. Töötsüklit muutes saate muuta LED -ide heledust.

Osta trükkplaat:

Samm: programmeerimine

Teismeline:

Kui ühendasite selle täpselt samamoodi nagu mina, saate lihtsalt kasutada Githubis esitatud koodi. Soovitaksin selle siiski ise kirjutada, kuna saate süsteemist paremini aru ning saate seda hõlpsalt oma maitse järgi manipuleerida ja kohandada. Programmeerimine on väga lihtne, see tähendab tõesti, et kirjutate hulga if -avaldusi, et kontrollida, kas teie nuppe on vajutatud. Kasulik juhiste komplekt PJRC -lt. Saate kasutada Arduino IDE -d nii oma koodi kirjutamiseks kui ka teenusesse Teensy üleslaadimiseks.

KOOD:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP

Digitaalsed nupud: See näide näitab, et ma kontrollin, kas digitaalset tihvti 20 on vajutatud, ja seejärel väljastan õige seeria juhtkangi käsu. Nupu jaoks saate valida mis tahes 1 kuni 32, kuna Retropie teeb nagunii alguses kontrolleri kaardistamise. Juhtkangi nupp (nupud: 1-32, vajutatud = 1 vabastatud = 0)

Analoognupud:

Näites on juhtkangi parem vertikaal ühendatud analoogpistikuga 41. Funktsioon analogRead (tihvt) saab pingetaseme vahemikus 0–5 V ja tagastab väärtuse 0–1023. Ideaalne keskpositsioon vastaks 2,5 V või 512, aga minu analoogpulga puhul see nii ei olnud, seega oli vaja reguleerida. Seda tehti allpool näidatud ümbertegemise kaudu. Pärast seda pidin kontrollima, kas piire ei ületatud 0–1023. Lõpuks saadeti analoog -juhtkangi käsk jada kaudu analoognupuks Z, kasutades juhtkangi. Z (väärtus 0–1023).

6. samm: valikuline dokk

Dokk:

See konstruktsioon ei oleks täielik ilma laadimisdokita ja lihtsa teleri ühendamise, nii et kujundasin selle allolevatel piltidel. 3D -mudelid on saadaval koos teistega minu Githubi paketis.

Mudelid:

github.com/timlindquist/Nintimdo-RP_3D_mod…

Samm 7: Tulemused

Tagantjärele soovin, et teeksin eelnevalt ostetud naissoost seinakinnituse asemel PCB -ga HDMI -väljundpordi. See oleks tegelikult säästnud palju ruumi, kuna pidin kaabli spiraaliks tõmbama, et vältida selle lõikamist ja 19 juhtme uuesti jootmist. Ma olen väiksema akuga sõitmisest piinlik, sest elemendi kõrgus oli minu piirav tegur kogu seadme paksuses. Selle vähendamine mõjutaks aga negatiivselt minu aku kasutusaega.

Kokku läks selle tegemine mulle maksma umbes 350 dollarit. See ei hõlma vaarikapiiri, mille ma murdsin suurust raseerides … Ikka õnnelik, et proovisin. See oli lõbus suveprojekt, et näha, kas suudan selle võimalikult kompaktseks muuta, samal ajal sisustades sinna palju lahedaid funktsioone.