Raspberry Pi at Arduino Laptop: 11 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Mula noong araw na narinig ko at nakapaglaro sa Raspberry Pi isa ilang taon na ang nakakalipas nais kong gumawa ng isang laptop na pinapatakbo ng Raspberry Pi mula rito at ngayon na may rease ng Raspberry Pi tatlong napagpasyahan kong makita na sa pamamagitan nito. Ngayon hindi ito ang aking unang pagkakataon na pagtatangka upang makagawa ng isang ganap na gumaganang laptop gamit ang isang Raspberry Pi, sa bawat oras na sinubukan ko ang proyekto ay napuno ng mga error sa anumang bagay mula sa sirang mga cable ng laso sa pag-uunawa ng mekanismo ng bisagra subalit mayroon akong natutunan mula sa mga pagkabigo na ito at inaasahan kong ipakita sa iyo kung paano maiiwasan ang mga ito kapag gumagawa ng iyong sarili. Kaya't magsimula tayo!

Hakbang 1: Ano ang Gusto Nating Gawin Ito

Bago namin masimulan ang pagpili at pagbili ng mga bahagi na gagamitin namin kailangan naming malaman ang lahat ng nais naming magawa ng aming laptop, halimbawa nais kong magkaroon ng aking laptop:

• integrated mouse (trackpad)
• mahabang buhay ng baterya
• hindi bababa sa 2 mga USB port
• buong keyboard
• integrated Arduino pinalakas na baterya reader
• isinama Arduino na may mga header para sa pag-plug ng mga bahagi sa
• maliit na form factor

Dahil ginagamit namin ang Pi 3 hindi namin kailangang mag-alala tungkol sa pagbili ng isang Wifi o Bluetooth dongle sapagkat lahat ng ito ay isinama. Ngayon ang listahang ito ay hindi sa anumang paraan eksklusibo, maraming iba pang mga bagay na maaaring idagdag upang gawin itong isang mas mahusay na laptop subalit sa tingin ko ang mga tampok na idinagdag ko ay bibigyan ito ng ilang kahanga-hangang kakayahang magamit tulad ng pinagsamang Arduino na pinalakas na baterya reader na magiging isang maliit Ang OLED screen sa tabi ng pangunahing screen na permanenteng magpapakita ng porsyento ng baterya at boltahe, isa pang tampok na gusto ko talaga ay ang isinamang Arduino na may mga header, ito ay karaniwang isang Arduino na may mga male header na solder dito, may mga maliit na butas na pinutol sa kaso na payagan ang gumagamit na i-access ang mga lalaki na pin at i-plug ang mga bahagi, kaya't ang lahat ng ito ay isang Arduino lamang na naka-built sa laptop kaya palagi kaming may madaling gamiting Arduino.

Hakbang 2: Mga Bahagi

Para sa proyektong ito kakailanganin namin ng maraming mga bahagi, kakailanganin namin ang:

• x1 Raspberry Pi 3 (Dito)
• x2 Arduino Micro (Dito)
• x1 Seven inch Raspberry PI screen (Dito)
• x3 Lithium 18650 Baterya (Dito)
• x1 Powerbank circuit (Dito)
• x1 USB hub (Dito)
• x1 Mini USB keyboard (Dito)
• x1 Lalaki USB (Dito)
• x1 SPI OLED (Dito)
• Pinatibay na karton

Kakailanganin din namin ang trackpad na ginawa namin sa isang nakaraang proyekto, mahahanap mo rito ang buong tutorial. Muli na ito ay hindi nangangahulugang isang eksklusibong listahan, ano ang maganda sa mga bahagi na ito na ang karamihan ay umaasa sa bawat isa upang maaari mong ipagpalit ang mga bahagi para sa anumang nais mo. Mayroon kaming maraming mga bahagi upang i-set up upang mas madali naming mai-set up ang mga ito nang paisa-isa at pagkatapos ay sa dulo maaari naming silang magkasama.

Hakbang 3: Pag-set up ng Pi at Screen

Hinahayaan nating magsimula sa ating PI at i-screen, ang aming screen ay hindi kumonekta sa aming Pi sa pamamagitan ng HDMI port ngunit sa pamamagitan ng isang 50 pin ribbon cable na naka-plug sa Pis GPIO subalit kung i-plug mo lamang ito at simulan ang Pi na nanalo ' hindi gagana, kailangan nating i-edit ang ilang mga linya ng code sa startup file para sa Pi.

Sinimulan namin ito sa pamamagitan ng pag-download ng isang sariwang imahe ng Raspbian Dito, pagkatapos isusulat namin ito sa aming SD card gamit ang 7Zip (o anumang software na gumagana para sa iyo). Ngayon sa sandaling nakasulat ito kailangan nating buksan ang isang file sa SD card na tinatawag na config.txt at magdagdag ng ilang code. Ang ginagawa ng code na ito ay sabihin sa Pi na ipadala ang data ng screen sa pamamagitan ng mga header ng GPIO kaysa sa HDMI port (HDMI ang default) sa pagsisimula. Ang paglalagay ng code sa ay talagang madali. Buksan ang config.txt gamit ang isang programa ng notepad, para sa mga windows na ginagamit ko ang notepad ++, at kopyahin ang code na ito sa config.txt file na i-save at isara at dapat itong gumana kapag ang SD card ay naka-plug pabalik sa Pi. Kung ito ay mukhang masyadong maliwanag o masyadong malabo lumiko ang maliit na petentiomoter sa screen circuit board hanggang sa magmukhang tama.

Kailangan din ng aming Pi ang pisikal na pagbabago upang magkasya sa loob ng aming kaso nang maayos na gugugol namin ang isa sa mga duel usb port, ginagawa ito sa pamamagitan ng paglalagay ng isang medyo malaking halaga ng solder sa mga pin ng konektor ng USB at dahan-dahang itaguyod ito pabalik at hanggang sa maging malaya ito. Ginagawa namin ito dahil kailangan naming maghinang ng usb hub sa Pi upang i-plug ang lahat ng aming mga input device.

Ang code:

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

Hakbang 4: Pag-set up ng Baterya

Gumagamit ang aming baterya ng 3 18650 na mga baterya na may kapasidad na 2400 mAh bawat isa, kahanay ng 3 mga cell ay may kabuuang kapasidad na 7200 mAh, ang aming pi na may lahat na naka-plug in ay nakakakuha ng humigit-kumulang na 1 Amp na nangangahulugang ang aming 3 mga cell ay maaaring mapagana ang pi para sa halos 4.5 - 5 oras ngunit maaari itong madagdagan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng higit pang mga baterya kung nais mo. Upang maitayo ito kailangan naming singilin ang lahat ng 3 mga cell hanggang sa 4.2 volts nang paisa-isa dahil ang pagkonekta ng mga lithium cell ay lubhang mapanganib kung mayroon silang magkakaibang mga estado ng pagsingil (iba't ibang mga voltages) upang maiwasan ito na pinakamadali upang matiyak na lahat sila ay kumpletong nasisingil bago kumonekta sila.

Ngayon nais naming ikonekta ang mga cell na ito nang kahanay upang gawin ito na ikinonekta namin ang lahat ng mga positibong terminal nang magkasama at pagkatapos ay ikonekta ang lahat ng mga negatibong terminal nang magkasama, gumamit ng makapal na kawad tulad ng maraming kasalukuyang maaaring pumasa sa pagitan ng mga baterya na magpapainit ng isang mas payat na kawad. ikonekta ngayon ang negatibo at postie terminal ng mga baterya sa negatibo at positibong mga terminal ng pag-input ng power bank circuit ayon sa pagkakabanggit at iyon ang lahat para sa baterya!

Sa halip na gumamit ng isang power bank circuit tulad ng ginamit ko dito maaari kang gumamit ng isang charger ng lithium upang singilin ang mga cell sa 4.2 volts at palakasin ang converter upang mapalakas ang 4.2 volts hanggang 5 volts ngunit sa huli ay gagawin nito ang eksaktong parehong bagay tulad ng power bank circuit at tatagal ng mas maraming puwang.

Hakbang 5: Pag-set up ng Display ng Baterya

Ngayon upang mai-set up ang pagpapakita ng baterya, ang hakbang na ito ay mapaglaban na hindi gaanong kinakailangan na maaari mong basahin ang boltahe ng baterya sa pamamagitan ng Pis GPIO at ipakita ang antas ng baterya sa pamamagitan ng software, subalit, nais kong idagdag ito dahil sa palagay ko binibigyan ng OLED screen ang kabuuan laptop talagang cool na hitsura ng DIY. Upang magawa ito kailangan naming solder ang aming OLED screen sa aming Arduino, ang OLED im na ginagamit ay hindi isang bersyon ng SPI kaya kailangan kong maghinang ng 7 mga pin sa Arduino.

Ang pinout ay ang mga sumusunod:

• OLED ------------------- Arduino
• Pahinga - Pin 7
• DC - Pin 12
• CS - Pin 9
• DIN - Pin 11
• CLK - Pin 13
• VCC - 5 Volts
• Lupa - Lupa

Bago namin mai-upload ang aming code kailangan naming gawin ang aming mga probe ng boltahe na ikonekta ang Arduino sa baterya at payagan itong basahin ang boltahe ng baterya na kailangan namin upang maghinang ng 2 10 ohm resistors sa isang boltahe na divider configure (tingnan ang mga larawan) sa A0 at Ang mga ground pin sa Arduino na maaaring konektado sa baterya, ang A0 ay napupunta sa positibo at ang Ground ay papunta sa Ground. Kailangan din namin ng isang mapagkukunan ng kuryente para sa aming screen kaya kailangan naming maghinang ng isa pang kawad sa lupa at isa sa VIN sa Arduino na ikokonekta namin sa circuit ng power bank sa paglaon para sa kuryente.

Panghuli, maaari naming mai-upload ang aming code na maaaring makita sa ibaba.

Hakbang 6: Pag-set up ng Natitirang mga Bahagi

Kaya na-set up namin ang lahat ng mga pangunahing bahagi at ngayon lahat ng kailangan namin upang maitakda ang mas maliit at mas madaling mga bahagi. Simula sa keyboard, kailangan nating alisin ito mula sa pambalot na pinasok nito (nilalayon nitong magamit sa isang 7inch tablet) ang kailangan lang nating gawin ay gupitin ang pekeng katad sa paligid ng keyboard at hilahin ito at ang circuit nito, ito ay madaling makita mo mayroong 4 na mga wire na kung saan ay maghinang kami sa aming USB hub sa paglaon.

Kailangan din ng track-pad ang kaunting pag-set up dahil ang kailangan lamang gawin ay kunin ang isang ito na ginawa namin sa isang nakaraang proyekto at kumuha ng isang micro USB cable upang mai-plug ito sa aming USB hub, makikita mo kung paano ito ginawa dito.

Panghuli ang aming panloob na Arduino ay kailangang magkaroon ng mga header na solder sa lahat ng mga pin nito, pinakamadaling gawin ito sa pamamagitan ng paglalagay ng mga pin na ito at ang Arduino sa isang breadboard at pagkatapos ay hinihinang ang mga ito sa lugar dahil panatilihin itong tuwid, pagkatapos ay makakakuha lamang kami ng isa pang micro USB cable upang ikonekta ang Arduino sa USB hub. Ngayon ang lahat ay naka-set up upang masimulan naming pagsamahin ang mga bagay!

Hakbang 7: Ang Circuit (Pagkonekta sa Lahat)

Sa puntong ito ay paisa-isa nating pinagsama ang lahat ng mga bahagi ngayon kailangan namin upang ikonekta ang mga ito sa bawat isa upang gawin ang mga panloob ng aming laptop.

Nagsisimula kami sa pamamagitan ng pagkonekta sa USB hub sa isa sa dalawang USB na naudlot namin nang mas maaga, ang pangalawang USB pagkatapos ay solder sa isang babaeng USB port na nakalagay sa kabilang panig ng laptop gamit ang ilang mahahabang wires, ngayon ay hinihinang na ang track-pad, Keyboard at panloob na Arduino sa USB hub. Susunod na hinihinang namin ang 5 volt na output ng aming power bank circuit sa 5 volt input sa raspberry pi gamit ang isang micro USB cable o kahit na ang nakatuon na 5 volt at ground solder pad na matatagpuan sa ilalim ng Pi.

Ito ang lahat para sa base ngayon maaari kaming lumipat sa kalahati ng screen mayroon lamang 2 bahagi sa aming screen, ang pangunahing screen at pagpapakita ng baterya, ang kailangan lang naming gawin ay ikonekta ang 50 pin ribbon cable sa pangunahing screen at sa 50 konektor ng pin sa raspberry pi. Susunod na kailangan naming patakbuhin ang 3 mahabang mga cable mula sa pagpapakita ng baterya ng Arduino, ito ang mga nabasa na baterya at mga power cable na pinag-uusapan natin nang mas maaga, ang cable na konektado sa pin A0 ay nakakakonekta sa positibong koneksyon sa baterya, nakakonekta ang VIN pin hanggang 5 volt na output sa power bank circuit at ang lupa ay pupunta sa lupa.

Siyempre sa ilang mga punto maaari naming itong i-off upang magdagdag kami ng isang switch sa pagitan ng koneksyon sa lupa mula sa power bank patungo sa raspberry pi na nagpapahintulot sa amin na ganap na i-cut ang lakas sa system. Kailangan kong tandaan na ang pagputol lamang ng lakas sa raspberry pi ay masama para dito kaya't ang pag-preform ng isang kapangyarihan ng software bago ang pagputol ng kapangyarihan ay perpekto, magagawa ito sa pamamagitan lamang ng pag-click sa shut down sa mga pagpipilian sa raspberry pi.

Hakbang 8: Ang Kaso

Ngayon sa kasamaang palad wala akong isang 3D printer ngunit maaari kaming gumawa ng isang napaka-matibay at maganda ang hitsura (ang aking opinyon) kaso mula sa ilang mga maramol na plastik at karton. Ang ideya sa likod nito ay ang mga dingding ng kaso ay gagawin ng isang karton na may malleable na plastik na ginagamit sa loob ng kaso upang mapanatili ang lahat at gawin itong mas matibay. ang susi sa paggawa nito ay ang pagsukat ng mga laki ng karton na kinakailangan at gupitin ito, ang karton pagkatapos ay nakadikit kasama ng sobrang pandikit, gamit ang mainit na pandikit sa puntong ito ay madalas na nag-iiwan ng mga nakikitang linya na mukhang napaka pangit, ang pinakamagandang isiping gawin ay pagsamahin ang mga piraso gamit ang sobrang pandikit at palakasin ito ng mainit na pandikit sa loob na susundan ng isang layer ng malleable na plastik. Naiwan ko ang mga sukat para sa aking kaso dito kung pipiliin mong pumunta sa rutang ito subalit kung mayroon kang isang 3D printer sa palagay ko iyon ang mas madaling pagpipilian (hayaan mo akong makita kung paano ito lumabas sa mga komento!).

Hakbang 9: Screen Hinge

Kakaibang sapat na nakita ko ang bahaging ito ng proyekto na pinakamahirap kahit na parang isang madaling bahagi. Ang kailangan nating gawin ay makakuha ng isang napaka-tigas na bisagra, alam ko ang mas madaling sabihin kaysa sa tapos na ngunit ang isang magandang lugar upang magsimulang maghanap ay nasa mga lumang laptop o screen, mahahanap mo ang mga ito para sa susunod na wala sa mga ewaiste na pasilidad. sa sandaling mayroon ka ng iyong bisagra na gumawa ng isang bingaw sa ilalim ng screen at sa tuktok ng base at puno ang mga notch na ito sa malambot na plastik na sinabi ko kanina. Ngayon habang ang mainit at malambot pa rin ay nagsisimulang itulak ang bisagra dito at i-secure ito sa lugar, sapagkat ang bagay na ito ay dries nang husto walang magiging mga isyu sa bisagra kailanman maluwag. Kung nakagawa ka ng pagkakamali ang isang hairdryer ay maaaring magamit upang matunaw muli ang protoplatic at maaari itong muling baguhin o alisin.

Hakbang 10: Mga Bagay na Dapat Abangan / pagbutihin

Habang ginagawa ang proyektong ito ay naranasan ko ang ilang mga isyu na nagpapabagal sa akin o maaaring gastos sa akin ng maraming pera, ang una at pinaka nakakainis ay ang ribbon cable. Ang mga ribbon cable ay hindi idinisenyo upang mai-plug in at mai-unplug ng maraming beses at sa kasamaang palad ito ay isang bagay na ginagawa ko ng maraming habang sinusubukan kung saan talaga ang sinira ang minahan mula sa pagkasira (nag-order ako ng bago) kaya tiyaking maging maingat dito.. Ang isa pang bagay na inis sa akin habang sinusubukan ang laptop na ito ay ang patuloy kong pag-upload ng code sa maling panloob na Arduino! sa base mayroon kaming 2 Arduinos na naka-plug sa raspberry pi ang una ay ang isang nagkokontrol sa trackpad at ang pangalawa ay ang na-install naming Arduino upang magamit bilang isang panloob na Arduino, lumabas ang pagkainis nang aksidente kong mai-upload ang aking sketch sa track-pad Ang Arduino sa halip na ang Arduino Nais kong i-upload ito, ito ay syempre gumugulo sa aming track-pad na ginagawang hindi ito magamit hanggang sa mai-upload namin ulit ang code nito upang tiyaking alam mo kung aling Arduino ang nasa Arduino IDE.

Sa lahat ng nasasabi na sasabihin kong hindi ito isang napakahirap na proyekto dahil mayroong kakaunting code na kinakailangan at ang mga tao sa pundasyon ng Raspberry Pi ay gumawa ng proseso ng pag-set up ng Pi at pagtatrabaho nang talagang madali.

Hakbang 11: Pangwakas

Sa puntong ito ang laptop ay ganap na gumagana, gumagamit ako ng halos araw-araw para sa pagkuha ng mga tala, mahusay ito para sa ito habang ang Raspbian OS ay may libraoffice kaya't ang paggamit nito bilang isang paaralan o mga laptop na gumagana ay isang magandang ideya. Kumokonekta din ito sa mga network ng WiFi at Bluetooth na talagang ginagawang madali ang panonood ng YouTube at iba pang mga webpage at upang mas mahusay itong maraming at maraming mga laro na tatakbo sa raspberry pi na may anumang bagay mula sa minecraft hanggang sa klasikong mga lumang laro ng NES na ginagawang masayang na may mahabang buhay ng baterya. Sa pangkalahatan ito ay talagang isang kasiya-siyang proyekto at inirerekumenda kong subukan ito.

Kung mayroon kang anumang mga katanungan mangyaring magkomento o magpadala sa akin ng isang mensahe at masamang subukan ang aking makakaya upang makabalik sa iyo.

Runner Up sa Raspberry Pi Contest 2017