Портфельный компьютер с Raspberry Pi: 13 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Шел 1990 год, и я был всего лишь маленьким ботаником, чрезмерно одержимым видеоиграми. Когда на сцену вышла игра, которая должна была заселиться в моем подсознании до конца моих дней.

Вдохновленный киберпанком, классический Dungeon Crawler D&D, вы играли роль несчастного главного героя, застрявшего на разрушающейся космической станции с одним лишь компьютерным портфелем, который позволял вам дистанционно управлять четырьмя дроидами в попытке спасти вас.

Достаточно сказать, что эта игра оказала на меня огромное влияние - от моей любви к мобильным вычислениям до огромной утечки средств, которую вызывает моя одержимость RC и FPV. Поэтому, когда мой друг подарил мне 15-дюймовый монитор, работающий от 12 В, со стандартной фразой «Я уверен, вы найдете ему применение», это было лишь вопросом времени, когда я положил его на полку. рядом с пустым портфелем. в тот момент это было вне моих рук, я просто должен был сделать это … Итак, приступим …

Шаг 1: демонтируйте монитор

В прошлом я открывал много мониторов, чтобы отремонтировать их, поэтому нисколько не удивился тому, что обнаружил.

Наряду с самим экранным модулем был силовой инвертор для подсветки, плата управления и небольшая плата с разъемами VGA и питания.

Я удалил все, что не было необходимо, особенно все металлическое, что увеличивало бы вес конечной машины, и выложил все для измерения.

Шаг 2. Отрежьте лицевую панель монитора

Я снял внутреннюю мерку с крышки портфеля и вырезал кусок МДФ толщиной 8 мм.

В раме крышки есть небольшой люфт, поэтому я планировал просто вставить МДФ на место и закрепить его только при необходимости. Позже вы увидите, что после нескольких выпусков больше ничего не потребовалось, чтобы закрепить его во фрейме.

Я закруглял углы шлифовальной машины и центрировал экран на доске, чтобы измерить отверстие, подходящее для экрана.

Я вырезал это копировальной пилой, так как я не мог найти свою лобзик … Мой совет здесь - поискать лобзик усерднее;)

Шаг 3: Установите экран

Я измерил монтажные отверстия на боковой стороне экрана, распечатал некоторые крепления и с помощью болтов M3 закрепил экран за лицевой панелью.

Затем с помощью горячего клея я прикрепил платы управления и инвертор к задней части экрана. Я использовал малярную ленту под всеми оголенными соединениями, чтобы убедиться, что на металлической основе экрана не было коротких замыканий.

Выход из строя 5… 4… 3… 2… 1…

Шаг 4: Установите экран заново, потому что вы его испортили

Как видно на картинке, за лицевой панелью просто не хватило места как для экрана, так и для плат управления. Вы можете просто разглядеть соприкасающиеся конденсаторы на изображении.

Легко исправить, я просто установил экран на внешней стороне лицевой панели.

Сначала я был раздражен, но в итоге голый металлический край экрана действительно выглядит круто.

Шаг 5: Установите клавиатуру

В этом проекте я использую беспроводную клавиатуру и трекпад Logitech, поэтому моя идея заключалась в том, чтобы отделить лоток, чтобы клавиатура могла сесть, и при этом оставить ее съемной.

После разделения я покрыл область черным войлочным материалом и установил клавиатуру на место.

В этом материале я намерен осветить весь МДФ, так как, честно говоря, выглядит потрясающе:)

Шаг 6: Установите разъем постоянного тока

По обе стороны корпуса есть 2 отверстия, которые предназначены для крепления ремешка. Все, что требовалось, - это немного расширить одну из них и вставить 2,1-миллиметровую розетку постоянного тока.

Шаг 7: Установите кнопки для функций экрана

Изначально я не собирался добавлять их, но экран не включается автоматически, поэтому мне нужен был доступ к кнопке питания. Замерил расстояние между кнопками и приклеил плату за МДФ.

Затем я напечатал несколько пуговиц и обложку и приклеил к ним небольшие отрезки нити для принтера. Это проткнет МДФ и коснется кнопок сзади.

Все, что мне нужно было, это соответствующим образом обрезать нить, чтобы она была достаточно длинной, но не слишком длинной.

Шаг 8: отрежьте основную крышку и установите динамики

Следуя той же процедуре, что и с экраном, я вырезал кусок МДФ в качестве основной крышки и вырезал отверстия для кнопки питания и динамиков.

Динамики - это динамики мощностью 3 Вт, которые будут прикреплены к крышке динамика Adafruit (капот, потому что, по-видимому, он недостаточно большой, чтобы называться шляпой?!?). Это будет обрабатывать звук, подключенный непосредственно к контактам GPIO на Raspberry Pi.

Я также буду делать несколько напечатанных на 3D-принтере решеток для динамиков.

Шаг 9: Установите аккумулятор и USB-концентратор

Я вырезал еще несколько отверстий в крышке из МДФ, распечатал на 3D-принтере несколько «отсеков» для аккумулятора и концентратора USB и приклеил их на место.

Шаг 10: Подключите и проверьте электронику

Итак, самое интересное …

Raspberry Pi подключается к экрану через адаптер HDMI> VGA.

Крышка динамика подключается непосредственно к контактам GPIO.

Далее у нас есть шляпа UPS. Это именно то, что звучит, источник бесперебойного питания с собственной липо-батареей емкостью 2500 мАч.

Это позволяет мне заменять батареи в горячем режиме или легко переключаться на питание от сети, не выключая пи. К сожалению, не было достаточно места для шляпы ИБП, чтобы на самом деле сесть на контакты GPIO, так как он разработан, поэтому беглый взгляд на схему показал мне, что для этого нужно всего 4 контакта, поэтому я вручную соединил их с помощью перемычек.

Мощность распределяется так:

Вход 12 В от гнезда постоянного тока или от аккумулятора подключается непосредственно к экрану, а также к «понижающему» преобразователю, который понижает напряжение до уровня чуть более 5 В. Эта 5-вольтовая линия идет к крышке ИБП и USB-концентратору (причина в том, что я много работаю со светодиодами RGB, которые потребляют большой ток, и я не хотел пропускать этот ток через пи, Таким образом, он поступает прямо из источника).

Все воткнул и вроде все заработало:)

Шаг 11: приклейте все на место и сделайте так, чтобы все выглядело красиво

С помощью горячего клея я закрепил все платы и кабели, убедившись, что кабели, идущие к экрану, достаточно провисают, чтобы можно было открывать и закрывать корпус.

Затем я покрыл оставшийся МДФ черным фетром и собрал все вместе.

Шаг 12: Предупреждение о липо-батареях…

Вы можете заметить, что я использую стандартный липо-аккумулятор RC для питания этой машины. Обычно это было бы очень плохой идеей! Батареи Lipo в лучшем случае темпераментны и представляют опасность пожара / взрыва как при недостаточной, так и при чрезмерной зарядке.

В этом случае чрезмерная зарядка не является проблемой, так как я буду полностью отключать аккумулятор при работе от сети и заряжать его только с помощью правильного балансного зарядного устройства, как и любой RC липо.

Однако под обвинением будет проблема. Однако батарея, которую я использую, специально изготовлена Turnigy для использования в RC-передатчиках и, как таковая, имеет встроенную схему отключения по низкому напряжению, что делает ее идеальной для этой цели.

Шаг 13: Тестирование и заключение…

Как только все было закончено, я запустил его и настроил Raspbian.

После того, как все было настроено, я подумал, что проведу стресс-тестирование и посмотрю, на сколько хватит заряда батареи и т. д., поэтому со свежезаряженным липо, я загрузил систему, повернул экран на полную яркость и оставил его проигрывать плейлист YouTube до тех пор, пока экран выключился (пи все еще был запитан в фоновом режиме шляпой ИБП).

Плюс-минус минута или две, чтобы я не обращал внимания, батареи хватило на 1 час 20 минут, прежде чем сработало отключение низкого напряжения и экран погас.

Должен признаться, я очень доволен этим !! Это делает его более чем возможным использовать с одной или двумя батареями.

Будучи функциональным и, безусловно, внешне, я не могу дождаться, когда смогу использовать его в полевых условиях!