Tablet Bercetak 3D Raspberry Pi 4B: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Konsep projek ini adalah untuk membangunkan tablet berasaskan Raspberry Pi yang dapat dicetak 3D. Semua bahagian (komponen) mesti senang didapati dan mudah didapati. Ia mesti mempunyai bateri, dan mesti menjadi sumber kuasa utama (bermaksud, ia akan diisi dengan kabel yang dipasang, tetapi mesti mempunyai daya yang cukup untuk berjalan tanpanya.) Ia mesti dapat beroperasi dengan baik tanpa papan kekunci (maksudnya, semua yang ada di antara muka pengguna akan berfungsi tanpa masalah walaupun anda tidak memasang papan kekunci dan tetikus.)

Catatan: Projek ini menggunakan OS Raspbian buat masa ini, sehingga saya dapat mencari penyelesaian "sentuh-pertama" yang lebih sesuai.

ciri-ciri

• SBC: Raspberry Pi versi 4B + (RAM 4Gig)
• Paparan: Paparan LCD 7 inci (dengan sentuhan)
• Bekalan Kuasa: PiJuice UPS (dengan bateri 5000 mAmp)
• Kamera: Kamera 1080p (menghadap ke depan)
• Bunyi & Pembesar Suara: Kad Suara, memberi kuasa kepada 2 pembesar suara, dan 2 mikrofon, dan menyediakan bicu audio untuk fon kepala.
• Accelerometer: Gyro / Accelerometer - untuk mengorientasikan skrin. (dengan ular sawa)
• Penyejukan: Kipas disambungkan ke pengawal kelajuan kipas (kelajuan dikawal dalam python)
• USB: USB pelarian

• Butang:

  • Butang kuasa
  • Volume naik / turun rocker

• LED:

  • Bayaran
  • Lampu LED daya dan aktiviti dialihkan (menggunakan nilon) ke casing.

• Plat belakang:

  Belakang kayu buluh, dengan pelekat terukir laser

Butiran projek penuh: GitHub

Catatan: Sekiranya anda tidak mempunyai lampiran laser, maka tinggalkan langkah itu atau tanyakan kepada rakan (gcode dibekalkan)

Bekalan

• Raspberry Pi 4B + (Atau 3B +, Sekiranya anda menggunakan papan format A, anda boleh melepaskan rangkaian dan blok USB) Amazon
• Paparan LCD Raspberry Pi 7 "rasmi (dengan sentuhan) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000 mAmp Bateri PiSupply
• Kamera Raspberry Pi 1080p rasmi (Pilihan: kabel pita panjang diperpanjang) Amazon
• Waveshare Audio HAT (Kad Suara) Waveshare
• 2 pembesar suara (8Ohm, 1Watt) Amazon
• MPU-6050 Accelerometer dan Giroskop Amazon
• Pengawal Kelajuan Kipas HW-517 PWM Amazon
• 30mmx30mmx7mm KipasAmazon
• Kad SD 128Gig (Minimun 16Gig)
• 3 Tekan ButangAmazon
• Breakout USB 2.0Amazon
• Wayar Warna
• Kabel 18AWG (atau kurang)
• Kayu 3MM (dalam bentuk apa pun - tetapi saya menggunakan buluh)

Langkah 1: Cara Video

Sila ambil perhatian: Video terdiri daripada rakaman yang sangat terperinci mengenai semua langkah yang saya ambil untuk menyelesaikan projek ini. Sila tonton video atau ikuti langkah-langkah di bawah ini untuk menjadikan projek ini menjadi milik anda.

Langkah 2: Menyiapkan Komponen

Pada langkah ini, anda perlu membuat beberapa pengubahsuaian pada bahagian yang anda pesan. Ini terutama untuk mengambil bahagian yang besar seperti kotak skru dan kotak USB dll, dari PCB, kerana kita akan menyisipkan kabel ke papan.

1. Raspberry Pi: Tanggalkan blok USB dan blok rangkaian (jangan larut, gunakan pemotong, untuk melepaskan penutup logam, dan memotong plastik). Keluarkan juga semua pin GPIO kecuali bahagian atas 6 (mengikut gambarajah yang meruncing)
2. LCD: Tanggalkan blok USB dari PCB, dan lepaskan dua pin 12mm di bahagian belakang.
3. PiJice: Tanggalkan pemegang bateri plastik jernih. Tanggalkan penebat plastik hitam untuk pin GPIO, dan kemudian potong (jangan pecahkan) GPIO hanya tinggal 6 pin teratas (3 di sebelah kanan, 3 di sebelah kiri).
4. HW-517: Tanggalkan blok skru (tidak dilekatkan)
5. wm8960: Tanggalkan penebat plastik hitam untuk GPIO, dan blok dan skru kabel pembesar suara, kemudian potong GPIO mengikut rajah meremas.
6. Kipas: Tanggalkan heatsink

Langkah 3: Percetakan 3D

Anda boleh memuat turun semua fail yang anda perlukan di bawah. Terdapat juga salinan di Thingiverse, jadi anda boleh menggunakan perkhidmatan percetakan 3D jika tidak memilikinya.

Petua percetakan 3D:

Ada sesuatu mengenai pencetak Creality yang akan menjimatkan banyak binaan yang gagal… Permukaan kaca mereka sukar dicetak, dan walaupun plat binaannya mungkin dipanaskan, ia tidak menawarkan lekatan dan saya biasanya tidak menggunakan penutup atau apa-apa … kenapa? Saya membersihkan gelas dengan alkohol tulen, dan kemudian menggunakan gam kertas biasa Pritt Stick. Ini adalah gam tidak beracun yang apabila dipanaskan (seperti dari tempat tidur) sangat melekit, dan mengikat PLA ke plat binaan. Kemudian apabila cetakan selesai dan pelat binaannya sejuk, ia hanya akan mudah keluar. Sekiranya anda tergesa-gesa, anda boleh mencucinya dengan air. (anda perlu mencuci gelas dalam setiap keadaan selepas setiap cetakan)

Langkah 4: Pencetakan Pasca

Lekatkan setiap lapisan bersama-sama dengan gam super ikatan cepat atau yang serupa. Lapisan harus duduk dengan rapi di atas satu sama lain. Lapisan 1 dan 2 mempunyai tangkapan kecil yang membantu menyelaraskan lapisan.

Ambil kacang plastik yang keluar dari PiJuice, dan tempelkan ke ruang yang disediakan di Lapisan 2

Sekarang ia dilekatkan, anda boleh mencampakkan casingnya agar kelihatan sempurna!

Untuk menjadikan kes anda kelihatan sempurna, anda perlu berpasir. Saya menggunakan yang berikut:

1. Pasir kasar dengan 100 grit, sehingga semua lapisan lapisan dikeluarkan. Sebarang plastik menghadap ke luar kelihatan kelabu dan agak kasar, tetapi tidak ada garis lapisan yang kelihatan, atau potongan plastik yang lembut.
2. Pengamplasan halus - dengan kertas pasir 400 hingga 800 grit, mulailah mengerjakan permukaan lemak dengan lebih halus dan lebih halus sehingga tidak ada bezanya jika anda mengamplas, PLA akan tetap kelihatan sedikit gatal.
3. Brasso - Gunakan sebatian menggosok logam seperti Brasso, untuk memberikan plastik kemasan yang sempurna.
4. Akhirnya semburkan satu lapisan cat semburan Flat Black. Anda boleh menggunakan mana-mana (saya menggunakan Rust-oleum) selagi ia terikat dengan plastik.

Langkah 5: Pendawaian Komponen

Gunakan rajah pendawaian untuk memasang semua komponen sehingga setiap komponen disambungkan dengan kabel warna yang sesuai. Sebaik sahaja anda melakukan ini, anda boleh memasukkan papan individu ke dalam casing, dan menyatukan wayar.

Langkah 6: Laser Melekatkan Plat Belakang Kayu

Langkah ini memerlukan anda memasang lampiran laser ke pencetak anda, seperti Ender 2. Ini menggunakan PWM pengawal kelajuan kipas sebagai pengawal kuasa untuk laser. Apabila kipas penuh, maka laser sudah penuh, dan jika kipas dikatakan 10% maka laser hanya menyala sedikit ke kayu. Hasilnya ialah dapat "mengukir" ke permukaan seperti kayu. Gcode yang saya gunakan disediakan - ia menetapkan ketinggian laser hingga 50mm, jadi pastikan fokus laser betul pada 50mm.

Pilihan: Anda juga boleh membuat reka bentuk anda sendiri jika anda mahu, tetapi anda perlu pergi ke laman web ini:

Kayu perlu dipotong hingga 112mm x 230mm, dan anda perlu mengasah tali agar sesuai dengan Lapisan 3

Langkah 7: Memasang Perisian

Pergi ke https://raspberrypi.org/ klik Muat turun, klik Raspbian

• Buka zip fail yang dimuat turun ke desktop anda, dan gunakan Etcher untuk memancarkan fail.img ke Kad SD.
• Keluarkan kad SD dari PC anda, dan masukkan ke dalam slot Kad SD dari Raspberry Pi.
• Mulakan tablet dengan menekan butang kuasa di sisi casing selama 2 saat.
• Kali pertama dimulakan, secara automatik akan mengubah ukuran partisi untuk mengisi Kad SD.

Selepas itu, ia akan dimulakan semula, dan anda seharusnya berada di skrin sambutan OS Raspbian.

• Klik Seterusnya
• Klik Seterusnya Lagi
• Anda boleh melangkau tetapan kata laluan buat masa ini
• Anda boleh menolak pilihan mengenai sempadan hitam
• Pilih rangkaian wayarles penghala anda, dan masukkan kata laluan. Anda perlu memasukkan papan kekunci USB pada ketika ini kerana tidak akan ada papan kekunci pada skrin.
• Langkau kemas kini di skrin seterusnya (kita boleh melakukannya kemudian)
• Anda Selesai

Sekarang kita perlu menetapkan beberapa tetapan sehingga kita dapat mengakses tablet dari jarak jauh.

• Klik Ikon Pi Raspberry (kiri atas)
• Pergi ke Pilihan
• Pergi ke Konfigurasi Raspberry Pi
• Klik pada Tab Antara Muka
• Dayakan: SSH dan Kamera, I2C, SPI
• Klik Ok, untuk mengesahkan dan biarkan ia dimulakan semula

Selebihnya kerja boleh dilakukan di terminal jauh di PC biasa anda:

• Dengan menggunakan Putty (pada Windows) atau Terminal (pada Mac), log masuk ke tablet raspberry pi sebagai:

  • ssh [email protected]
  • Kata laluan lalai adalah raspberry

• Kemudian keluarkan arahan berikut:

  • sudo su
  • apt-get kemas kini
  • git klon
  • cd WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • but semula

• Sekarang reboot, log masuk semula, dan anda boleh kekal sebagai pi

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Di dalam nano, buat perubahan berikut:

    • cari # hdmi_drive = 2 dan hapus # (unmentment) dan ubah nilai ini menjadi 1
    • cari dtparam = audio = aktif dan tambahkan # di hadapan (beri komen)
    • Tambahkan baris baru dengan hdmi_ignore_edid_audio = 1
  • Ctrl s (untuk menyimpan)
  • Ctrl x (untuk keluar)
  • rebo sudo

• Sekarang biarkan but semula, log masuk dan lakukan perkara berikut:

  • sudo su
  • apt-get install libasound-dev
  • python -m memasang pip - menaikkan roda penyediaan paip
  • memasang pip pyalsaaudio
  • jalan keluar

• Anda kini kembali sebagai pengguna pi, sekarang dapatkan projek dari GitHub

  git klon

Sekarang anda perlu membina 3 perkhidmatan yang membuat layar berputar, kelantangan naik dan turun, dan kipas menyala dan mati.

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

[Unit]

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

• sudo systemctl daemon-tambah nilai
• sudo systemctl mengaktifkan PiTabAudio.service
• sudo systemctl mulakan PiTabAudio.service
• status sudo systemctl PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Unit]

Penerangan = Perkhidmatan Skrin Tablet Pi Selepas = 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 daemon-tambah nilai
• sudo systemctl mengaktifkan perkhidmatan PiTabScreen.service
• sudo systemctl mulakan PiTabScreen.service
• status sudo systemctl PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Unit]

Penerangan = Perkhidmatan Kipas Tablet Pi Selepas = multi-user.target [email protected] [Service] Type = simple ExecStart = / usr / bin / python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/fan.py StandardInput = tty-force [Pasang] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-tambah nilai
• sudo systemctl mengaktifkan perkhidmatan PiTabFan.service
• sudo systemctl mulakan PiTabFan.service
• status sudo systemctl PiTabFan.service
• rebo sudo

Sekarang kita boleh memasang alat dan perkhidmatan PiJuice:

sudo apt-get install pijuice-gui

Itu sahaja kalian!

Langkah 8: Produk Akhir

Anda semua harus selesai sekarang dan boleh menguji pelbagai ciri.

Saya menjumpai beberapa skru hitam yang bagus yang terpasang dengan baik ke dalam kacang plastik yang kita tempelkan ke sudut. Saya menggerudi lubang sedikit sehingga kepala kacang tenggelam sedikit.

Naib Johan dalam Peraduan Raspberry Pi 2020