Карманный компьютер Linux: Pi-Micro: 13 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Вы когда-нибудь хотели сделать компьютер, который уместился бы у вас в руке? Тот, который был полноценным ноутбуком, но крошечным? Я тоже, поэтому я построил этот маленький ноутбук, который я назвал Pi-Micro. Это третья версия Pi-Micro, работа над которой длилась почти год, и я чувствовал, что она достаточно отполирована, чтобы поделиться ею. Pi-Micro работает под управлением полной операционной системы Linux и имеет возможность просматривать веб-страницы, создавать и редактировать документы, использовать терминал, создавать собственные сценарии программирования и играть в игры. Насколько мне известно, это самый маленький компьютер, построенный на Raspberry Pi, который также имеет полноценную клавиатуру. Он построен на базе Raspberry Pi Zero W, в которую встроены Wi-Fi и Bluetooth.

Характеристики Pi-Micro:

512 МБ RAM

Процессор с тактовой частотой 1 ГГц

Встроенный Wi-Fi и Bluetooth

3,5-дюймовый сенсорный экран

Внутренний литий-ионный аккумулятор емкостью 1000 мАч

Внутренняя память 16 ГБ

Полная клавиатура QWERTY

Только 108 мм x 19,5 мм x 70 мм (или 4,25 дюйма x 0,75 дюйма x 2,75 дюйма)

Шаг 1: История Pi-Micro

Это необязательная часть, поэтому, если вы хотите начать читать инструкции, перейдите к шагу два.

Я работал над этим ноутбуком больше года, и за этот год я испытал множество различных дизайнов и прототипов, как вы можете видеть на фотографиях выше. Мои первые два дизайна были довольно тяжелыми, а оба механизма шарниров не соответствовали весу комбинации экрана и материнской платы.

V1.0 (черный) Моя первая версия Pi-Micro была выпущена 6 мая 2017 года. В ней использовались шарниры, напечатанные на 3D-принтере, которые были слишком свободны и не позволяли экрану стоять самостоятельно. У него был дизайн, в котором клавиатура была встроена в корпус, что мне нравится, но он был очень толстым и громоздким. Края сверху и снизу корпуса также не были закругленными, что придавало ему дешевый вид.

V2.0 (синий) Моя вторая версия Pi-Micro была сделана примерно в октябре 2017 года. Я попытался исправить проблемы с шарниром, используя сверхмалые латунные петли, но они также оказались слишком слабыми. В этой версии я сделал его намного лучше, закруглив все края и сделав вырезы для Raspberry Pi в программе 3D-моделирования, а не с помощью паяльника. Уникальной особенностью этой версии было то, что я сделал так, чтобы клавиатуру, к которой я прикрепил петли, можно было легко отсоединить от верхней половины. Однако мне не понравился его внешний вид, и я подумал, что он недостаточно похож на ноутбук.

Шаг 2: Обзор проекта и краткое предупреждение / отказ от ответственности

Лучшие проекты никогда не бывают легкими. Я работал над этим компьютером больше года и прошел через несколько версий, чтобы получить готовый продукт, которым он является сейчас. Этот проект требует сложной пайки / распайки и базового понимания Linux и Raspberry Pi.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: (Извините, но мой отец - страховой агент:)

Этот проект включает в себя вещи, которые могут порезать вас, обжечь или шокировать, если вы будете неосторожны. На самом деле все это происходило со мной, и все потому, что я был неосторожен. Я не несу ответственности, если вы травмируете себя или что-нибудь еще. Всегда надевайте соответствующую защиту, не подключайте красный и черный провода и ни в коем случае не протыкайте аккумулятор. БУДЬ ОСТОРОЖЕН!

Шаг 3: Необходимые детали / инструменты

Для этого проекта нам понадобится несколько частей, я попытался добавить ссылку на все части в дополнение к их названиям.

СПИСОК ДЕТАЛЕЙ

1. Raspberry Pi Zero W Link 10 долларов

2. Waveshare 3.5 Touchscreem Display Link, 25 долларов США (я использовал другой, потому что он был бесплатным, но его гораздо проще настроить).

3. Чехол с 3D-принтом - 15 долларов США.

4. Power Bank Link "Солнечный сок" $ 20

5. Ссылка на мини-клавиатуру Bluetooth $ 12

6. Ссылка на карту Micro SD $ 12

7. Гнездо для подключения к USB-разъему $ 1.

8. Связь с двумя швейными иглами $ 1

9. Разное. Провода, винты и клей

Итого (включая налог + доставку): ~ 120 долларов США

Общая стоимость составляет около 120 долларов, если вам нужно покупать все, но она будет меньше, если у вас есть некоторые из необходимых предметов.

Шаг 4: 3D-печать корпуса

Хорошо, теперь, когда все остальное не мешает, мы можем приступить к работе на компьютере. Первое, что нужно сделать, чтобы собрать этот удивительный маленький компьютер, - это распечатать корпус на 3D-принтере или, если у вас нет 3D-принтера, заказать его. Я прикрепил файлы в конце этого шага, и они должны быть пригодны для печати на большинстве 3D-принтеров.

Людям, у которых нет 3D-принтера, я бы порекомендовал использовать сервис онлайн-печати, такой как Shapeways или i. Materialise, чтобы распечатать корпус.

Для людей, занимающихся 3D-печатью, мои настройки печати находятся здесь:

Нить: ESUN PLA +

Высота слоя: 0,2 мм

Снарядов: 3

Заполнение: 80%

Шаг 5: Разберите Power Bank

Прошу прощения, что у меня нет фотографий разборки, но это довольно просто, и инструкции имеют больше смысла, когда у вас есть блок питания перед вами.

Цель разборки - получить комплект аккумулятор / зарядное устройство, который будет тонким, имеет переключатель питания и выход 5 В.

Шаг 1. Выверните винты из корпуса и удалите внутренности из алюминиевого корпуса.

Шаг 2. Отрежьте провода от солнечной панели к плате контроллера.

Шаг 3. Отсоедините аккумулятор, а затем снова подключите его с помощью двух 3-дюймовых длинных проводов между ним и платой контроллера.

Шаг 3. Это самая сложная часть. Отпаяйте порт USB и припаяйте провода к положительному и отрицательному выходам платы контроллера.

Шаг 4. СДЕЛАНО! Теперь у вас есть симпатичный маленький аккумулятор, который можно заряжать от USB и безопасно питать компьютер.

Шаг 6: Подготовьте экран в сборе

ВАЖНО: Этот шаг основан на дисплее Waveshare 3.5 . Если вы используете другой, измените контакты, к которым вы припаиваете провода, чтобы они соответствовали характеристикам вашего дисплея.

Если вам нужна дополнительная информация на дисплее, перейдите по этой ссылке: ИНФОРМАЦИЯ

1. Любым способом удалите заголовки с сенсорного экрана. Лично я обнаружил, что проще всего использовать плоские резаки, чтобы отрезать его, а затем использовать мой паяльник, чтобы удалить нижние половинки контактов по отдельности с платы.

2. Припаяйте провода к контактам 1, 2, 6, 11, 18, 19, 21, 22, 23, 24 и 26.

3. Пометьте все провода, чтобы можно было сказать, какой из них есть, не глядя на заднюю часть дисплея. Я приложил пару фотографий своей системы маркировки.

4. Еще раз проверьте маркировку.

4. Просверлите отверстия в обеих частях дисплея, напечатанных на 3D-принтере, чтобы их можно было соединить винтами.

6. Трижды проверьте маркировку. Поверьте мне, это избавит МНОГО разочарования.

5. Поместите экран внутрь деталей и скрутите его.

Шаг 7: припаяйте USB-разъем к Raspberry Pi

Все знают, что компьютерам нужны USB-порты (кроме, очевидно, сотрудников Apple), поэтому мы собираемся установить один из них в правой нижней части нашего компьютера.

1. Во-первых, мы начнем с использования кусачков, чтобы закрепить маленькие выступы по обе стороны от USB-разъема (НЕ на любом из четырех контактов), потому что они нам не понадобятся, чтобы удерживать USB на месте.

2. Затем согните четыре штифта вниз под углом 90 градусов, чтобы они выступали сзади, а из домкрата ничего не торчало из нижней части.

3. Теперь припаяйте провод к каждому контакту, убедившись, что он достаточно длинный, чтобы доходить от одной стороны корпуса до другой, а затем изолируйте клеммы термоусадочной трубкой, если хотите.

СОВЕТ: используйте провода разных цветов; это помогает отслеживать, что есть что, когда вы подключаете их к Pi.

4. Используя схему выше, припаяйте провода к контактным площадкам Pi.

Шаг 8: припаяйте аккумулятор к Raspberry Pi

Самый простой шаг.

1. Припаяйте красный провод от блока питания 5V к выводу Pi 5V.

2. Припаяйте черный провод от выхода GND блока питания к контакту Pi GND.

Шаг 9: припаяйте экран к Raspberry Pi

Это непростой шаг, поэтому действуйте осторожно. Я просмотрел три сенсорных экрана, потому что был небрежен, и причинил себе много разочарования.

1. Если возможно, укоротите провода. Если ваши провода слишком длинные, они будут сбиваться в нижнюю часть корпуса, и их будет сложно закрыть. Попробуйте измерить расстояние, которое потребуется для каждого провода, и примерно отрежьте их так, чтобы при установке дисплея и нижней части оставался зазор 2 см между краем нижней части корпуса и краем дисплея.

2. Подключите помеченные провода к соответствующим контактам на Pi. Однако, прежде чем сделать это, хорошенько подумайте, чтобы убедиться, что вы не делаете это наоборот.

Шаг 10. Программное обеспечение…

Для этой сборки вам понадобится карта micro SD размером не менее 8 ГБ, но размер, который вы используете, будет определять размер внутренней памяти вашего Pi-Micro.

Это важный шаг, потому что он также помогает определить, правильно ли подключены экран и аккумулятор.

1. Отформатируйте Micro SD в FAT32.

2. Загрузите готовое изображение для дисплея Waveshare здесь:

3. Используя Etcher, запишите образ на Micro SD.

4. Вставьте карту в Pi, включите аккумулятор и молитесь.

5. Если вы не ошиблись, все должно работать. Если этого не произошло, дважды проверьте все паяные соединения и проводку. Удачи!

6. Подключите клавиатуру Bluetooth к Pi. Это означает, что позже нам не нужно будет использовать кнопку сопряжения на клавиатуре, и она будет автоматически подключаться при каждой загрузке.

Шаг 11: уменьшите клавиатуру и припаяйте ее к Raspberry Pi

Для клавиатуры Pi-Micro мы будем использовать мини-клавиатуру Bluetooth с удаленной батареей и вместо нее припаянной к Pi. Это

1. Откройте корпус клавиатуры. Я обнаружил, что самый простой способ сделать это - согнуть клавиатуру до тех пор, пока не появится трещина между верхней и нижней половинами корпуса, а затем использовать отвертку с плоской головкой, чтобы отделить ее.

2. Извлеките порт зарядки micro-USB. Это можно легко сделать с помощью паяльника, нагревая область непосредственно за портом, которая легко соскользнет с расплавленным припоем.

3. Извлеките аккумулятор из припоя. Затем удалите его.

4. Припаяйте два провода к клеммам, к которым подключалась батарея.

5. Включите его. (Сейчас он ничего не сделает, но когда мы подключим его к Pi, он гарантирует, что он включится одновременно.)

6. Припаяйте провод от положительной клеммы аккумулятора к контакту 3,3 В на Pi.

7. Припаяйте провод от отрицательной клеммы аккумулятора к любому из контактов GND на Pi.

Шаг 12: Собираем все вместе

Теперь самая нервная часть: финальная сборка. Для шарнирного механизма я решил использовать иглы в качестве осей, и эту идею я почерпнул из одного из моих недавних проектов.

СОВЕТ: Если что-то в чехле мешает ему сидеть на одном уровне, не пытайтесь заставить его сидеть на одном уровне. Всегда лучше перемешать вещи внутри футляра, чем пытаться его сжать.

1. Убедитесь, что все подходит. Поместите все это в ящик, закройте нижнюю половину крышкой и убедитесь, что она плотно прилегает. Если нет, то поправить гораздо проще ДО того, как все будет приклеено.

2. Приклейте все горячим клеем (ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ АККУМУЛЯТОРА, КОТОРЫЙ МОЖЕТ ВЗРЫВАТЬСЯ). Это гарантирует, что ничего не дребезжит, когда вы встряхнете готовый компьютер, и что USB-порт и порты зарядки не будут вставлены в компьютер, когда вы попытаетесь их использовать.

3. Теперь, когда все надежно закреплено, наденьте крышку на нижнюю половину и закрепите ее винтами. Возможно, вам придется предварительно просверлить отверстия, которые я не вложил в конструкцию из-за разной толщины винтов, которые можно использовать.

4. Поместите дисплей в нижнюю половину. Убедитесь, что он может поместиться на нижние петли и вращаться.

5. Установите иглы. Я рекомендую использовать иглы самого большого диаметра, потому что это сделает петли жестче. Вам также, вероятно, придется использовать конец деревянного бруска или что-то еще, чтобы протолкнуть их.

6. Если хотите, расплавьте пластик на концах игл паяльником, чтобы они не соскользнули.

7. При необходимости обойдите края дна и крышки нижней половины и с помощью паяльника приварите все места, где есть зазор.

Шаг 13: наслаждайтесь

СДЕЛАНО! Покажите своим друзьям, которые будут трепетать перед вашим волшебством электроники. Надеюсь, вам понравился этот проект! Если вам понравилось, пожалуйста, проголосуйте за это руководство, чтобы я мог поделиться другими крутыми проектами! Спасибо за прочтение.

Второй приз в конкурсе карманных размеров