Raspberry Pi 4B 3D štampani tablet: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Koncept projekta je razvoj tableta zasnovanog na Raspberry Pi, koji se može štampati. Svi dijelovi (komponente) moraju se lako nabaviti i biti dostupni. Mora imati bateriju i mora biti primarni izvor napajanja (što znači da će se puniti sa priključenim kabelom, ali mora imati dovoljno snage za rad bez njega.) Mora raditi savršeno dobro bez tastature (znači, sve u korisničkom sučelju treba raditi bez problema čak i ako nemate priključenu tastaturu i miša.)

Napomena: Ovaj projekt za sada koristi OS Raspbian, sve dok ne nađem prikladnije rješenje "dodirni prvo".

Karakteristike

• SBC: Raspberry Pi verzija 4B+ (4Gig RAM)
• Ekran: 7 -inčni LCD ekran (sa dodirom)
• Napajanje: PiJuice UPS (sa baterijom od 5000 mAmp)
• Kamera: 1080p kamera (prednja)
• Zvuk i zvučnici: Zvučna kartica, napaja 2 zvučnika i 2 mikrofona i pruža audio priključak za slušalice.
• Akcelerometar: žiroskop/akcelerometar - za orijentaciju ekrana. (sa pythonom)
• Hlađenje: Ventilator spojen na regulator brzine ventilatora (brzina se kontrolira u pythonu)
• USB: Izlazni USB

• Dugmad:

  • Dugme za uključivanje
  • Rocker za pojačavanje/smanjivanje jačine zvuka

• LED diode:

  • Charge
  • LED svjetlo za napajanje i aktivnost preusmjerava se (pomoću najlona) na kućište.

• Zadnja ploča:

  Natrag od bambusovog drveta, s laserski urezanom naljepnicom

Potpuni detalji projekta: GitHub

Napomena: Ako nemate laserski nastavak, ili napustite taj korak ili pitajte prijatelja (isporučen gcode)

Supplies

• Raspberry Pi 4B+ (ili 3B+, ako koristite ploču formata A, možete preskočiti uklanjanje mrežnih i USB blokova) Amazon
• 7 "zvanični Raspberry Pi LCD ekran (sa dodirom) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply Baterija od 5000 mAmp PiSupply
• Službena kamera Raspberry Pi 1080p (opcionalno: trakasti kabel produžene dužine) Amazon
• Waveshare Audio HAT (zvučna kartica) Waveshare
• 2 zvučnika (8Ohm, 1W) Amazon
• MPU-6050 Akcelerometar i žiroskop Amazon
• HW-517 PWM kontroler brzine ventilatora Amazon
• 30mmx30mmx7mm FanAmazon
• SD kartica od 128Gig (Minimun 16Gig)
• 3 Pritisnite ButtonsAmazon
• Prekid USB 2.0Amazon
• Žice u boji
• 18AWG (ili manje) kabel
• Drvo od 3 mm (bilo koje vrste - ali koristio sam bambus)

Korak 1: Kako snimati video zapise

Napomena: Video se sastoji od vrlo detaljnog snimanja svih koraka koje sam poduzeo da dovršim ovaj projekt. Pogledajte video ili slijedite donje korake kako biste ovaj projekt učinili svojim.

Korak 2: Priprema komponenti

U ovom koraku morat ćete unijeti neke izmjene u dijelove koje ste naručili. Ovo se uglavnom odnosi na uklanjanje glomaznih dijelova poput kutija s vijcima i USB kutija itd. S PCB -a jer ćemo lemiti kabele na ploču.

1. Raspberry Pi: Skinite USB blokove i mrežni blok (nemojte ih lemiti, upotrijebite rezač da biste skinuli metalno kućište i odrezali plastiku). Uklonite i sve GPIO pinove osim gornjih 6 (prema dijagramu otiskivanja)
2. LCD: Uklonite USB blok sa PCB -a i uklonite dva pina od 12 mm straga.
3. PiJice: Uklonite prozirni plastični držač baterije. Uklonite crni plastični izolator za GPIO pinove, a zatim izrežite (nemojte odpakivati) GPIO ostavljajući samo gornjih 6 pinova (3 desno, 3 lijevo).
4. HW-517: Uklonite vijčane blokove (raspajkani)
5. wm8960: Uklonite crni plastični izolator za GPIO, blok kabela zvučnika i zavrtnje, a zatim izrežite GPIO prema dijagramu ožičenja.
6. Ventilator: Uklonite hladnjak

Korak 3: 3D štampanje

U nastavku možete preuzeti sve potrebne datoteke. U Thingiverse -u postoji i kopija, pa možete koristiti uslugu 3D štampanja ako je nemate.

Savjet za 3D štampanje:

Postoji nešto u Creality štampaču što će vam uštedjeti mnogo neuspjelih konstrukcija … Njihova staklena površina je strašna za štampanje, pa iako se ploča za zagrijavanje može zagrijati, ne nudi gotovo nikakvo prianjanje i općenito ne koristim rub ili bilo šta… kako to? Očistim staklo čistim alkoholom, a zatim koristim uobičajeno ljepilo za papir Pritt Stick. To je neotrovno ljepilo koje se pri zagrijavanju (kao iz kreveta) jako ljepi i veže PLA za građevinsku ploču. Kada se ispis završi i ploča za izradu se ohladi, jednostavno se lako otkači. Ako ste u žurbi, možete ga isprati vodom. (staklo biste morali oprati u svakom slučaju nakon svakog otiska)

Korak 4: Post-štampanje

Zalijepite svaki sloj zajedno sa super ljepilom za brzo vezivanje ili nečim ekvivalentnim. Slojevi trebaju uredno sjediti jedan preko drugog. Slojevi 1 i 2 imaju male hvataljke koje pomažu u poravnanju sloja.

Uzmite plastične matice koje su sišle s PiJuice -a i zalijepite ih u predviđene prostore u sloju 2

Sada kada je zalijepljeno, možete brusiti kućište kako bi izgledalo savršeno!

Kako bi vaše kućište izgledalo savršeno, morat ćete brusiti. Koristim sljedeće:

1. Grubi pijesak sa zrnastošću 100, pa se uklanjaju sve linije slojeva. Svaka plastika okrenuta prema van izgleda sivo i prilično je hrapavo, ali nema vidljivih linija slojeva ili pahuljastih komadića plastike.
2. Glatko brušenje - brusnim papirom granulacije 400 do 800 počnite obrađivati masne površine glatkijim i glatkijim, sve dok nema razlike ako brusite, PLA će i dalje izgledati pomalo ogrebotine.
3. Brasso - Upotrijebite metalnu smjesu za trljanje poput Brasso -a kako biste plastici dali savršeno glatku završnu obradu.
4. Na kraju poprskajte jedan sloj Flat Black boje u spreju. Možete koristiti bilo koji (ja sam koristio Rust-oleum) sve dok se veže za plastiku.

Korak 5: Ožičenje komponenti

Pomoću dijagrama ožičenja povežite sve komponente tako da je svaka komponenta ožičena odgovarajućim kablom označenim bojom. Nakon što to učinite, možete umetnuti pojedinačne ploče u kućište i spojiti žice zajedno.

Korak 6: Lasersko graviranje drvene zadnje ploče

Ovaj korak će zahtijevati da imate laserski priključak na pisaču, poput Endera 2. Ovaj koristi PWM regulatora brzine ventilatora kao regulator snage lasera. Kad je ventilator pun, tada je laser pun, a ako je ventilator recimo 10%, laser samo malo gori u drvo. Rezultat je sposobnost da se "ureže" u površinu poput drveta. Dostavljen je gcode koji sam koristio - on postavlja visinu lasera na 50 mm, pa vodite računa da fokus lasera bude ispravan na 50 mm.

Opcionalno: Ako želite, možete i sami napraviti svoj dizajn, ali tada ćete morati otići na ovu web lokaciju:

Drvo je potrebno rezati na 112 mm x 230 mm, a bordure ćete morati brusiti kako bi se uklopili u sloj 3

Korak 7: Instaliranje softvera

Idite na https://raspberrypi.org/ kliknite Preuzmi, kliknite Raspbian

• Raspakirajte preuzetu datoteku na radnu površinu i upotrijebite Etcher za prebacivanje.img datoteke na SD karticu.
• Izvadite SD karticu iz računara i umetnite je u otvor za SD karticu na Raspberry Pi -u.
• Pokrenite tablet pritiskom na dugme za napajanje sa strane kućišta 2 sekunde.
• Prilikom prvog pokretanja automatski će promijeniti veličinu particije kako bi ispunila SD karticu.

Nakon toga će se ponovno pokrenuti i trebali biste biti na ekranu dobrodošlice Raspbian OS.

• Pritisnite Dalje
• Ponovo kliknite Dalje
• Postavku lozinke za sada možete preskočiti
• Možete odbaciti opciju o crnoj ivici
• Odaberite bežičnu mrežu usmjerivača i unesite lozinku. U ovom trenutku morate umetnuti USB tastaturu jer neće biti tastature na ekranu.
• Preskočite ažuriranje na sljedećem ekranu (to možemo učiniti kasnije)
• Gotov si

Sada moramo postaviti neke postavke kako bismo tabletu mogli daljinski pristupiti.

• Kliknite ikonu Raspberry Pi (gore lijevo)
• Idite na Postavke
• Idite na Raspberry Pi Configuration
• Kliknite na karticu Interfaces
• Omogući: SSH i kamera, I2C, SPI
• Pritisnite U redu, da biste potvrdili i pustili da se ponovo pokrene

Ostatak posla možete obaviti na udaljenom terminalu na svom normalnom računaru:

• Koristeći Putty (u sustavu Windows) ili Terminal (u sustavu Mac) prijavite se na maline pi tablet kao:

  • ssh [email protected]
  • Zadana lozinka je malina

• Zatim izdajte sljedeće naredbe:

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

• Sada se ponovo pokreće, ponovo prijavite i možete ostati kao pi

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Unutar nano, napravite sljedeće promjene:

    • pronađite # hdmi_drive = 2 i uklonite # (uncomment) i promijenite ovu vrijednost na 1
    • pronađi dtparam = audio = uključeno i dodaj # ispred (komentariši)
    • Dodajte novu liniju s hdmi_ignore_edid_audio = 1
  • Ctrl s (za spremanje)
  • Ctrl x (za izlaz)
  • sudo reboot

• Sada ga pustite da se ponovo pokrene, prijavite se i učinite sljedeće:

  • sudo su
  • apt-get install libasound-dev
  • python -m pip install --upgrade pip setuptools wheel
  • pip install pyalsaaudio
  • Izlaz
• Sada ste se vratili kao korisnik pi, sada preuzmite projekt sa GitHub -a

  git clone

Sada morate izgraditi tri usluge koje omogućuju rotiranje ekrana, pojačavanje i smanjivanje glasnoće te uključivanje i isključivanje ventilatora.

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

[Jedinica]

Opis = 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 = višekorisnički cilj

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl omogući PiTabAudio.service
• sudo systemctl pokrenite PiTabAudio.service
• sudo systemctl status PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Jedinica]

Opis = Pi Tablet Screen Service After After = 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 = višekorisnički cilj

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl omogući PiTabScreen.service
• sudo systemctl pokrenite PiTabScreen.service
• sudo systemctl status PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Jedinica]

Opis = Pi Tablet Fan Service After 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 = višekorisnički cilj

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl omogući PiTabFan.service
• sudo systemctl pokrenite PiTabFan.service
• sudo systemctl status PiTabFan.service
• sudo reboot

Sada možemo instalirati alate i usluge PiJuice:

sudo apt-get install pijuice-gui

To je sve narode!

Korak 8: Krajnji proizvod

Sada biste trebali biti gotovi i možete isprobati različite funkcije.

Pronašao sam neke lijepe crne vijke koji su se lijepo uklopili u plastične matice koje smo zalijepili u uglove. Malo sam izbušio rupe tako da je glava matice malo utonula.

Drugoplasirani na Raspberry Pi takmičenju 2020