Tablet Raspberry Pi 4B s 3D tiskem: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Koncept projektu je vyvinout 3D tisknutelný tablet na bázi Raspberry Pi. Všechny díly (součásti) musí být snadno dostupné a snadno dostupné. Musí mít baterii a musí to být primární zdroj energie (to znamená, že se bude nabíjet připojeným kabelem, ale musí mít dostatek energie, aby mohl běžet bez něj.) Musí fungovat naprosto bez klávesnice (to znamená, že vše v uživatelském rozhraní by mělo fungovat bez problémů, i když nemáte zapojenou klávesnici a myš.)

Poznámka: Tento projekt prozatím používá operační systém Raspbian, dokud nenajdu vhodnější řešení „touch-first“.

Funkce

• SBC: Raspberry Pi verze 4B+ (4Gig RAM)
• Displej: 7 palcový LCD displej (s dotykem)
• Napájení: PiJuice UPS (s baterií 5000 mAmp)
• Fotoaparát: Kamera 1080p (přední)
• Zvuk a reproduktory: Zvuková karta napájí 2 reproduktory a 2 mikrofony a poskytuje zvukový konektor pro sluchátka.
• Akcelerometr: Gyro/Akcelerometr - pro orientaci obrazovky. (s pythonem)
• Chlazení: Ventilátor připojený k regulátoru rychlosti ventilátoru (rychlost je řízena v pythonu)
• USB: Breakout USB

• Tlačítka:

  • Tlačítko napájení
  • Kolébka pro zvýšení/snížení hlasitosti

• LED diody:

  • Nabít
  • LED diody napájení a aktivity jsou přesměrovány (pomocí nylonu) do pouzdra.

• Zadní deska:

  Zadní strana z bambusového dřeva, s obtiskem leptaným laserem

Úplné podrobnosti projektu: GitHub

Poznámka: Pokud nemáte laserový nástavec, buď tento krok vynechte, nebo se zeptejte přítele (dodáno gcode)

Zásoby

• Raspberry Pi 4B+ (Nebo 3B+, Pokud používáte desku formátu A, můžete vynechat odebrání sítě a bloků USB) Amazon
• 7 "oficiální Raspberry Pi LCD displej (s dotykem) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000mAmp baterie PiSupply
• Oficiální kamera Raspberry Pi 1080p (volitelně: plochý kabel s prodlouženou délkou) Amazon
• Waveshare Audio HAT (zvuková karta) Waveshare
• 2 reproduktory (8Ohm, 1Watt) Amazon
• Akcelerometr a gyroskop MPU-6050 Amazon
• HW-517 PWM Ovladač rychlosti ventilátoru Amazon
• 30 mm x 30 mm x 7 mm FanAmazon
• 128Gig SD karta (minimálně 16Gig)
• 3 Stiskněte ButtonsAmazon
• Breakout USB 2.0 Amazon
• Barevné dráty
• 18AWG (nebo méně) kabel
• 3MM dřevo (jakéhokoli druhu - ale použil jsem bambus)

Krok 1: Jak na video

Poznámka: Video se skládá z velmi podrobného záznamu všech kroků, které jsem provedl k dokončení tohoto projektu. Podívejte se na video nebo postupujte podle níže uvedených kroků, aby byl tento projekt vaším vlastním.

Krok 2: Příprava součástí

V tomto kroku budete muset provést nějaké úpravy součástí, které jste si objednali. Jedná se hlavně o odebrání objemných částí, jako jsou šroubovací boxy a USB boxy atd., Z desky plošných spojů, protože budeme pájet kabely k desce.

1. Raspberry Pi: Odstraňte bloky USB a síťový blok (nerozpájejte, použijte řezačku, sejměte kovový kryt a odřízněte plast). Odstraňte také všechny kolíky GPIO kromě horních 6 (podle schématu ždímání)
2. LCD: Vyjměte blok USB z desky plošných spojů a vyjměte dva z 12mm pinů na zadní straně.
3. PiJice: Odstraňte průhledný plastový držák baterie. Sejměte černý plastový izolátor pro GPIO piny a poté odřízněte (nerozpájejte) GPIO tak, aby zůstalo pouze horních 6 pinů (3 vpravo, 3 vlevo).
4. HW-517: Odstraňte bloky šroubů (odspájkujte)
5. wm8960: Odstraňte černý plastový izolátor pro GPIO a blok a šrouby kabelu reproduktoru a poté řez GPIO podle schématu ždímání.
6. Ventilátor: Demontujte chladič

Krok 3: 3D tisk

Níže si můžete stáhnout všechny potřebné soubory. Na Thingiverse je také kopie, takže můžete použít službu 3D tisku, pokud ji nemáte.

Tip pro 3D tisk:

Na tiskárně Creality je něco, co vám ušetří spoustu neúspěšných sestavení … Jejich skleněný povrch je hrozný na tisk, a přestože se stavební deska může zahřívat, nenabízí téměř žádnou adhezi a obecně nepoužívám okraj. nebo co… jak to? Sklo čistím čistým alkoholem a poté použiji normální lepidlo na papír Pritt Stick. Je to netoxické lepidlo, které je po zahřátí (jako z postele) velmi lepkavé a spojuje PLA se stavěcí deskou. Poté, když je tisk hotový a stavební deska je chladná, jednoduše se vysune. Pokud spěcháte, můžete jej spláchnout vodou. (sklo byste museli v každém případě po každém tisku smýt)

Krok 4: Následný tisk

Slepte každou vrstvu dohromady super lepidlem pro rychlé lepení nebo něčím podobným. Vrstvy by měly úhledně sedět na sobě. Vrstva 1 a 2 mají malé záchytky, které pomáhají zarovnat vrstvu.

Vezměte plastové matice, které vypadly z PiJuice, a poté je lepte do poskytnutých prostorů ve vrstvě 2

Nyní, když je lepené, můžete pouzdro vybrousit, aby vypadalo perfektně!

Aby váš kufr vypadal perfektně, budete muset obrousit. Používám následující:

1. Hrubý písek se zrnitostí 100, takže jsou odstraněny všechny vrstvy. Jakýkoli plast směřující ven vypadá šedě a je docela drsný, ale nejsou tam žádné viditelné čáry vrstev ani načechrané kousky plastu.
2. Hladké broušení - brusným papírem o zrnitosti 400 až 800 začněte zpracovávat tukové povrchy hladší a hladší, dokud na broušení nezáleží, PLA bude stále vypadat mírně škrábavě.
3. Brasso - Použijte kovovou třecí směs, jako je Brasso, aby byl plast dokonale hladký.
4. Nakonec nastříkejte jednu vrstvu stříkací barvy Flat Black. Můžete použít jakýkoli (použil jsem Rust-oleum), pokud se váže na plast.

Krok 5: Zapojení součástí

Pomocí schématu zapojení zapojte všechny součásti tak, aby každá součást byla propojena odpovídajícím barevně označeným kabelem. Jakmile to uděláte, můžete jednotlivé desky vložit do pouzdra a spojit dráty dohromady.

Krok 6: Laserové leptání dřevěné desky

Tento krok bude vyžadovat, abyste měli k tiskárně laserový nástavec, jako je Ender 2. Toto používá PWM regulátoru rychlosti ventilátoru jako regulátor výkonu pro laser. Když je ventilátor plný, pak je laser plný, a pokud je ventilátor řekněme 10%, pak laser do dřeva hoří jen mírně. Výsledkem je schopnost „leptat“do povrchu jako dřevo. Gcode, který jsem použil, je k dispozici - nastavuje výšku laseru na 50 mm, takže zajistěte správné zaostření laseru na 50 mm.

Volitelné: Pokud si přejete, můžete si také vytvořit svůj vlastní design, ale pak budete muset jít na tento web:

Dřevo je třeba nařezat na 112 mm x 230 mm a budete muset obrousit kordery, aby se vešly do vrstvy 3

Krok 7: Instalace softwaru

Přejděte na https://raspberrypi.org/ klikněte na Stáhnout, klikněte na Raspbian

• Rozbalte stažený soubor na plochu a pomocí nástroje Etcher přesuňte soubor.img na kartu SD.
• Vyjměte kartu SD z počítače a vložte ji do slotu pro kartu SD na Raspberry Pi.
• Tablet spustíte stisknutím vypínače na boku pouzdra na 2 sekundy.
• Při prvním spuštění automaticky změní velikost oddílu tak, aby zaplnil kartu SD.

Poté se restartuje a měli byste být na úvodní obrazovce Raspbian OS.

• Klikněte na Další
• Klikněte znovu na Další
• Nastavení hesla můžete prozatím přeskočit
• Možnost černého okraje můžete zrušit
• Vyberte bezdrátovou síť routeru a zadejte heslo. V tomto okamžiku budete muset vložit klávesnici USB, protože na obrazovce nebude žádná klávesnice.
• Přeskočit aktualizaci na další obrazovce (můžeme to udělat později)
• Jsi hotový

Nyní musíme nastavit některá nastavení, abychom měli k tabletu vzdálený přístup.

• Klikněte na ikonu Raspberry Pi (vlevo nahoře)
• Přejděte na Předvolby
• Přejděte na Konfigurace Raspberry Pi
• Klikněte na kartu Rozhraní
• Povolit: SSH a kamera, I2C, SPI
• Klikněte na OK, potvrďte a nechte restartovat

Zbytek práce lze provést ve vzdáleném terminálu ve vašem normálním počítači:

• Pomocí Putty (ve Windows) nebo Terminalu (na Macu) se přihlaste do tabletu Raspberry Pi jako:

  • ssh [email protected]
  • Výchozí heslo je malina

• Poté zadejte následující příkazy:

  • sudo su
  • apt-get aktualizace
  • klon git
  • cd WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • restartovat

• Nyní se restartuje, přihlaste se zpět a můžete zůstat jako pi

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Uvnitř nano proveďte následující změny:

    • najděte # hdmi_drive = 2 a odeberte # (odkomentujte) a změňte tuto hodnotu na 1
    • najděte dtparam = audio = on a přidejte # před (okomentujte)
    • Přidejte nový řádek s hdmi_ignore_edid_audio = 1
  • Ctrl s (pro uložení)
  • Ctrl x (pro ukončení)
  • sudo restart

• Nyní jej restartujte, přihlaste se zpět a proveďte následující:

  • sudo su
  • apt-get install libasound-dev
  • python -m pip install --upgrade pip setuptools kolečko
  • pip install pyalsaaudio
  • výstup

• Nyní jste zpět jako uživatel pi, nyní získejte projekt z GitHubu

  klon git

Nyní musíte vytvořit 3 služby, díky nimž se obrazovka otáčí, hlasitost stoupá a klesá a ventilátor se zapíná a vypíná.

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

[Jednotka]

Popis = Pi Tablet Audio Service After = multi-user.target [email protected] [Service] Type = simple ExecStart =/usr/bin/python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/audio.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl povolit službu PiTabAudio.service
• sudo systemctl start PiTabAudio.service
• sudo systemctl status PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Jednotka]

Popis = Obrazovka tabletu Pi Služba po = multi-user.target [email protected] [Služba] Uživatel = pi Skupina = pi Typ = jednoduchý ExecStart =/usr/bin/python/home/pi/Raspberry-Pi-Tablet /Services/screen.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl povolit službu PiTabScreen.service
• sudo systemctl start PiTabScreen.service
• sudo systemctl status PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Jednotka]

Popis = Pi Tablet Fan Service After = multi-user.target [email protected] [Service] Type = simple ExecStart =/usr/bin/python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/fan.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl povolit službu PiTabFan.service
• sudo systemctl start PiTabFan.service
• sudo systemctl status PiTabFan.service
• sudo restart

Nyní můžeme nainstalovat nástroje a služby PiJuice:

sudo apt-get install pijuice-gui

To je vše, lidi!

Krok 8: Konečný produkt

Nyní byste měli být hotovi a můžete vyzkoušet různé funkce.

Našel jsem nějaké pěkné černé šrouby, které pěkně zapadly do plastových matic, které jsme lepili do rohů. Trochu jsem vyvrtal otvory, takže hlava matice byla trochu zapuštěna.

Druhé místo v soutěži Raspberry Pi Contest 2020