Clone Trooper PiTop: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Clone Trooper PiTop

Najpierw muszę podziękować za pracę Meplera https://www.instructables.com/member/mepler/, którego projekt na TI99/4a spisałem na potrzeby mojego projektu. Dziękuję Ci.

Kieszonkowe dzieci

Używane części:

Laptop do nauki dla dzieci

Raspberry Pi Zero W

3,5-calowy wyświetlacz LCD dla Raspberry Pi

Moduł mini kamery Raspberry Pi Zero CSI 5MP

Karta microSD o pojemności 64 GB

Płytka rozwojowa USB Teensy 2.0

Rozdzielacz USB

Powerbank USB

Zestaw słuchawkowy USB z mikrofonem

Kontroler gier USB

Bezprzewodowa mysz USB

Różne kable USB

Tablica prototypowa

Krok 1: Wybierz laptopa

Zacząłem od laptopa edukacyjnego Star Wars Clone Trooper firmy Oregon Scientific.

Jest kilka różnych wersji tego laptopa, ale wybrałem tę ze względu na kolorystykę, prawdziwą klawiaturę zamiast membranowej i większy wyświetlacz panoramiczny. Musiał również być wystarczająco duży, aby zmieścić wszystkie części w środku.

Zdemontowałem laptopa. Musiałem być ostrożny z blatem, ponieważ śrubki trzymające go razem znajdują się pod krawędzią plastikowego arkusza graficznego i część obrazu przykleiła się do obudowy, a część odpadła z plastikowym arkuszem. Nie wyciągnąłem arkusza całkowicie, tylko tyle, aby odsłonić śruby i dopóki był nadal przymocowany pośrodku, grafika była wyrównana po ponownym złożeniu. Po zdjęciu górnej i dolnej części obudowy mogłem zobaczyć, że klawiatura, głośnik, płytka drukowana i ekran są przymocowane do dwuczęściowej składanej środkowej części komputera. Trzymałem się tego pomysłu, aby przymocować wszystkie moje komponenty do środkowej sekcji i po prostu przykręcić z powrotem górną i dolną pokrywę po zakończeniu.

Krok 2: Konwertuj klawiaturę na USB

Klawiatura jest okablowana w matrycy podobnej do klawiatury TI99/4a. Kiedy zdemontowałem laptopa, styki płytki drukowanej klawiatury są oznaczone jako PA0-PA6 i PB0-PB7. Istnieje również pin PC0 i pin przycisku zasilania. Przy włączonym laptopie użyłem kawałka drutu, aby zewrzeć między pinami i zobaczyć, co się dzieje na ekranie. W ten sposób udało mi się zmapować większość kluczy.

Aby połączyć to z malutkim, użyłem małej płytki prototypowej ogólnego przeznaczenia. Odlutowałem każdy z przewodów klawiatury z głównej płytki drukowanej komputera, przeciągnąłem przewody przez złącze między górną a dolną częścią komputera i usunąłem płytkę komputerową i ekran z górnej połowy. Przylutowałem 15 rezystorów 10K ohm jak na płytce prototypowej z jednym końcem podłączonym do masy a drugim końcem podłączonym do każdego osobnego przewodu klawiatury. Rezystory ściągające łączą się między każdym z pinów klawiatury a pinami Teensy.

Patrząc na tablicę projektową i zlutowane Teensy, zauważyłem, że powinienem użyć dłuższych przewodów, ponieważ ułożone w taki sposób utrudniają dopasowanie do komputera.

Piny w Teensy nie są w porządku jak na moim schemacie, więc podczas lutowania należy przeczytać etykiety na płytce drukowanej. Użyłem oprogramowania Arduino do zaprogramowania Teensy za pomocą dołączonego skryptu klawiatury. Zajrzyj na stronę Teensy, gdzie znajdziesz wskazówki dotyczące programowania tablicy.

Wykonałem piny klawiatury PB0 – PB7 wyjścia i PA0 – PA6 wejścia dla skryptu klawiatury Arduino. Skończyło się na tym, że nie używałem pinu PC0 na klawiaturze, ponieważ kiedy próbowałem podłączyć go do Teensy, wszystko stało się bardzo niekonsekwentne, więc niektóre klawisze nie działały. Klawisze, których nie używam na klawiaturze, to Esc, Power, Contrast – i +, Game Category, Music on/off oraz klawisz Shift. Użyłem klawisza pomocy jako klawisza Shift, a klawisza podświetlenia jako klawisza funkcyjnego, dzięki czemu mogłem uzyskać od F1 do F10, gdy jest używany z klawiszami numerycznymi oraz różnymi znakami specjalnymi, gdy jest używany z innymi klawiszami. Głośność – klawisz to Esc, a głośność + to Tab. Możesz przejrzeć skrypt klawiatury, aby zobaczyć niektóre kombinacje klawiszy, które wykonałem, aby uzyskać niektóre inne klawisze, których brakuje na tej klawiaturze, np. Funkcja + Q tworzy ~. Wprowadzanie zmian w pliku skryptu txt jest dość proste, a następnie po prostu skopiuj i wklej wszystko do oprogramowania Arduino, aby zaprogramować Teensy i zobaczyć, jak działają twoje zmiany. Po zaprogramowaniu Teensy działa jak każda klawiatura USB, więc można ją podłączyć do dowolnego komputera w celu przetestowania.

Krok 3: Przygotuj sprzęt

Do tego projektu użyłem Raspberry Pi Zero W. Wlutowałem piny GPIO na płytce, żeby można było podłączyć je do 3,5-calowego LCD. LCD, który dostałem od Aliexpressa i zaoszczędziłem kilka dolarów, nie dostając wersji z ekranem dotykowym, ponieważ i tak miał być za przezroczystym plastikiem arkusza graficznego. Użyłem BerryBoot jako bootloadera, więc mogłem używać wielu systemów operacyjnych dla tego laptopa.

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

Obrazy BerryBoot są dostępne tutaj.

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

Użyłem przejściówki mini HDMI na HDMI oraz normalnej klawiatury i myszy USB do pierwszego uruchomienia i zainstalowania Berryboot na karcie micro SD. Po zainstalowaniu Berryboot mogłem użyć jego menu, aby dodać linie potrzebne do pliku config.txt, aby Pi korzystało z wyświetlacza LCD.

dtoverlay=dpi24

enable_dpi_lcd=1

display_default_lcd=1

dpi_group=2

dpi_mode=87

dpi_output_format=0x6f026

hdmi_timings=480 0 50 20 50 800 1 3 2 3 0 0 0 120 0 32000000 6

display_rotate=3

Ponieważ Pi Zero ma tylko jeden port USB i potrzebowałem połączeń USB dla konwertera klawiatury, myszy bezprzewodowej, adaptera dźwięku USB i dwóch zewnętrznych połączeń USB dla padów i pendrive'ów, musiałem mieć koncentrator USB z co co najmniej 5 połączeń. Miałem jeden siedzący wokół, który miał dostępnych 7 portów, a także miał zasilacz 5 V 3A DC, którego użyłem jako ładowarki do akumulatora.

Laptop ma tylko jeden głośnik, ale chciałem dołączyć gniazdo słuchawkowe i mikrofon, więc użyłem starego zestawu słuchawkowego USB. Właśnie odciąłem przewody za blokiem z napisem Logitech i użyłem omomierza, aby sprawdzić, który kolor przewodów połączył się ze słuchawkami i mikrofonem. Trzymałem mikrofon z zestawu słuchawkowego tylko skróciłem przewody. Widziałem karty dźwiękowe USB w serwisie eBay za około 3 USD, które prawdopodobnie byłyby łatwiejsze w użyciu, ale pracujesz z tym, co masz.

Bateria, którą kupiłem w serwisie eBay. Jest to power bank 20000mAh z jednym wyjściem 1A i jednym wyjściem 2A. Jest ładowany przez złącze micro USB. Opis mówił, że jest cienki i nie zwróciłem uwagi na resztę wymiarów, więc jest prawie za duży do tej aplikacji, ale był tani. Używam tylko wyjścia 2A, które moim zdaniem byłoby minimum do użycia z Pi Zero. Gotowy komputer działa z tym dobrze, nawet z urządzeniami podłączonymi do zewnętrznych portów USB.

Krok 4: Montaż

Użyłem narzędzia obrotowego do wycięcia podstawek i podpór wewnątrz górnej i dolnej części obudowy, aby zrobić miejsce na zainstalowane części. Wycinanie niewielkich ilości na raz, a następnie sprawdzanie dopasowania to najlepszy sposób, aby to zrobić. Górna obudowa również potrzebowała wycięcia na złącze HDMI. Dolna obudowa wymagała otworów na włącznik zasilania, gniazdo słuchawkowe, zewnętrzne porty USB i kilka otworów z tyłu, abym mógł zobaczyć kontrolki zasilania akumulatora. Tego ostatniego kawałka świateł można było uniknąć, gdybym dodał części potrzebne do monitorowania poziomów mocy z Pi, ale tego nie zrobiłem.

3,5-calowy wyświetlacz LCD bardzo dobrze pasuje do okna starego komputera i ekranu. Przykleiłem na gorąco ekran i koncentrator USB na miejsce i zacząłem sprawdzać, jak mogę poprowadzić kable. Znalazłem płaskie kable USB w Dollar Tree, które ułatwiły prowadzenie kabli przez mały otwór w połączeniu między górą a dołem. Musiałem jeszcze odciąć końce kabli USB i przylutować je z powrotem po przejściu przez otwór. Płaskie kable, których użyłem, miały jeden przewód w kolorze czerwonym, a pozostałe trzy były białe, więc kolejność, w jakiej wchodziły, była ważna. Czerwony przewód był gorący, następny to przewód – danych, potem przewód + danych, a na końcu masa.

Przewody, które musiały przejść przez złącze do dołu, to kabel zasilający USB, klawiatura USB, dwa przedłużacze USB do połączeń zewnętrznych i kabel karty dźwiękowej. Poprowadziłem kabel micro USB od Pi do koncentratora USB, odciąłem ten koniec i przylutowałem go do koncentratora, aby zaoszczędzić trochę miejsca. Poprowadziłem kabel adaptera HDMI od Pi do miejsca, w którym wyciąłem wycięcie z górnej pokrywy. Wywierciłem mały otwór w górnej części kamery, który również przechodził przez arkusz graficzny, aby kamera była skierowana w stronę użytkownika, gdy laptop jest otwarty i wszystko zostało sklejone na gorąco.

Miałem mały problem z koncentratorem USB. Kiedy miałem podłączony bezprzewodowy adapter myszy, mysz traciła połączenie. Musiałem przylutować kilka przewodów, z których zasilacz był podłączony do koncentratora, do pinu +5V i pinu uziemiającego w GPIO. To ustabilizowało połączenie myszy.

W dolnej połowie przylutowałem kable do klawiatury, rozszerzenia USB i zasilanie USB dla Pi z powrotem za pomocą drutu termokurczliwego, aby wszystko było czyste i izolowane. Przeciąłem mały kabel micro USB i przylutowałem go do komputera oryginalnej wtyczki zasilacza, która na szczęście była tego samego rozmiaru co wtyczka zasilacza 5V do koncentratorów USB. Aby uzyskać dźwięk, przylutowałem prawy kanał do głośnika tylko komputerowego, a także dodałem gniazdo słuchawkowe 3,5 mm ze starej karty SoundBlaster z obydwoma kanałami audio, dzięki czemu po podłączeniu słuchawek lub głośników zewnętrznych mam dźwięk stereo i odcina głośnik wewnętrzny. Wywierciłem otwór w dolnej połowie komputera tuż nad klawiszami kontrastu klawiatury i umieściłem pod otworem ratunek mikrofonu z zestawu słuchawkowego USB. Dodałem przełącznik SPST do czerwonego przewodu kabla USB przechodzącego do zasilania 2A, aby włączać i wyłączać Pi. Włącznik pasuje do otworu w dolnej części obudowy i zabezpiecza go nakrętką. Potem znowu użyłem kropli gorącego kleju, aby utrzymać wszystko na swoim miejscu.

Potem wystarczyło tylko przykręcić górną i dolną pokrywę obudowy i włączyć ją.

Po uruchomieniu stwierdziłem, że łatwiej jest dodać systemy operacyjne, takie jak Raspian i Retropie, do BerryBoot, pobierając obrazy z podanego wcześniej łącza i umieszczając je na dysku flash USB i instalując je z menu BerryBoot. Jest kilka dobrych filmów na YouTube pokazujących, jak to zrobić.

Oryginalna waga laptopa do nauki z bateriami wynosiła 1 funt 13,5 uncji. Po modyfikacjach waży 2lbs 8.2oz.

Proszę spojrzeć na osadzone wideo, aby zobaczyć małe demo Clone Trooper PiTop w akcji.