Клон-солдат PiTop: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Клон-солдат PiTop

Сначала я должен поблагодарить Меплера https://www.instructables.com/member/mepler/, чей проект на TI99 / 4a я написал для своего проекта. Спасибо.

Запасы

Используемые детали:

Дети учатся на ноутбуке

Малина Pi Zero W

3,5-дюймовый ЖК-дисплей для Raspberry Pi

Модуль камеры Raspberry Pi Zero CSI Mini 5MP

Карта Micro SD 64 ГБ

Совет по развитию Teensy 2.0 USB

USB-концентратор

USB Power Bank

USB-гарнитура с микрофоном

USB-игровой контроллер

Беспроводная USB-мышь

Разные USB-кабели

Макетная доска

Шаг 1. Выберите ноутбук

Я начал с обучающего ноутбука «Звездные войны клонов-солдат» от Oregon Scientific.

Есть несколько разных версий этого ноутбука, но я выбрал именно эту из-за цветовой схемы, настоящей клавиатуры, а не просто мембранной, и большого широкоформатного дисплея. Он также должен был быть достаточно большим, чтобы в него поместились все детали внутри.

Разобрал ноут. Мне пришлось быть осторожным с верхней частью, потому что винты, скрепляющие ее, находятся под краем пластикового графического листа, и часть изображения прилипла к корпусу, а часть оторвалась вместе с пластиковым листом. Я не снимал лист полностью, достаточно, чтобы обнажить винты, и пока он все еще был прикреплен к середине, рисунок снова выровнялся, когда он был собран. Когда верх и низ корпуса были сняты, я мог видеть, что клавиатура, динамик, печатная плата и экран прикреплены к складывающейся из двух частей средней части компьютера. Я придерживался идеи прикрепить все мои компоненты к средней части и просто прикрутить верхнюю и нижнюю крышки, когда закончите.

Шаг 2. Преобразование клавиатуры на USB

Клавиатура имеет матрицу, аналогичную клавиатуре TI99 / 4a. Когда я разобрал ноутбук, контакты на печатной плате клавиатуры были помечены как PA0-PA6 и PB0-PB7. Также имеется контакт PC0 и контакт кнопки питания. С ноутбуком я использовал кусок провода, чтобы замкнуть контакты между контактами и посмотреть, что произошло на экране. Таким образом я смог сопоставить большинство ключей.

Чтобы подключить его к teensy, я использовал небольшую макетную плату общего назначения. Я отсоединил все провода клавиатуры от основной платы компьютера, протянул провода через стык между верхней и нижней частью компьютера и снял компьютерную плату и экран с верхней половины. Я припаял 15 резисторов 10 кОм, как на макетной плате, с одним концом, подключенным к земле, а другим концом, подключенным к каждому отдельному проводу для клавиатуры. Понижающие резисторы подключаются между каждым из выводов клавиатуры и выводами Teensy.

Посмотрев на плату проекта и спаянные вместе Тинси, я понял, что мне следовало использовать более длинные провода, потому что их сложение таким образом затрудняет установку в компьютер.

Контакты на Teensy расположены не в том порядке, как на моей схеме, поэтому обязательно прочитайте этикетки на печатной плате, когда паяете их вместе. Я использовал программное обеспечение Arduino, чтобы запрограммировать Teensy с включенным скриптом клавиатуры. Посетите сайт Teensy, чтобы получить советы по программированию платы.

Я сделал выводы клавиатуры PB0 - PB7 выходами и входами PA0 - PA6 для скрипта клавиатуры Arduino. Я закончил тем, что не использовал контакт PC0 на клавиатуре, потому что, когда я попытался подключить его к Teensy, все стало очень неустойчиво, поэтому некоторые клавиши перестали работать. Клавиши, которые у меня не работают на клавиатуре, - это Esc, Power, Contrast - и +, Game Category, Music on / off и Shift. Я использовал клавишу Help как shift и клавишу Backlight как функциональную клавишу, чтобы я мог переключаться с F1 по F10 при использовании с цифровыми клавишами, а также с различными специальными символами при использовании с другими клавишами. Клавиша громкости - Esc, а громкость + - Tab. Вы можете просмотреть сценарий клавиатуры, чтобы увидеть некоторые комбинации клавиш, которые я сделал, чтобы получить некоторые другие клавиши, которых не хватает на этой клавиатуре, например, Function + Q создает ~. Довольно просто внести изменения в текстовый файл сценария, а затем просто скопировать и вставить все это в программное обеспечение Arduino, чтобы запрограммировать Teensy и посмотреть, как работают ваши изменения. После программирования Teensy работает так же, как и любая USB-клавиатура, поэтому вы можете подключить ее к любому компьютеру для тестирования.

Шаг 3. Подготовьте оборудование

Для этого проекта я использовал Raspberry Pi Zero W. Я припаял контакты GPIO к плате, чтобы ее можно было подключить к 3,5-дюймовому ЖК-дисплею. ЖК-дисплей я получил от Aliexpress и сэкономил пару долларов, не получив версию с сенсорным экраном, потому что он все равно должен был быть за прозрачным пластиком графического листа. Я использовал BerryBoot в качестве загрузчика, поэтому я мог использовать несколько ОС для этого ноутбука.

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

Образы BerryBoot доступны здесь.

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

Я использовал переходник mini HDMI на HDMI и обычную USB-клавиатуру и мышь для первой загрузки и для установки Berryboot на карту micro SD. После установки Berryboot я мог использовать его меню для добавления строк, необходимых в файл config.txt, чтобы Pi использовал ЖК-дисплей.

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 0120 0 32000000 6

display_rotate = 3

Поскольку у Pi Zero только один порт USB, и мне потребовались USB-соединения для конвертера клавиатуры, беспроводной мыши, звукового USB-адаптера и двух внешних USB-соединений для игровых планшетов и флэш-накопителей, мне потребовался USB-концентратор с at минимум 5 подключений. У меня был один сидящий без дела, у которого было 7 доступных портов плюс адаптер постоянного тока 5 В 3 А, который я использовал в качестве зарядного устройства для аккумуляторной батареи.

Ноутбук имеет только один динамик, но я хотел включить в него разъем для наушников и микрофон, поэтому я использовал старую USB-гарнитуру. Я просто отрезал провода после блока с надписью Logitech и использовал омметр, чтобы проверить, какого цвета провода идут к наушникам и микрофону. Держал микрофон от гарнитуры, просто провода укоротил. Я видел звуковые карты USB на Ebay примерно за 3 доллара, которые, вероятно, было бы проще использовать, но вы работаете с тем, что у вас есть.

Батарею я купил на Ebay. Это блок питания на 20000 мАч с одним выходом 1 А и одним выходом 2 А. Заряжается через соединение micro USB. В описании говорилось, что он тонкий, и я не обращал внимания на остальные размеры, поэтому он почти слишком велик для этого приложения, но стоит дешево. Я использую только выход 2A, который, я думаю, будет минимальным для использования с Pi Zero. Готовый компьютер с этим отлично справляется даже с устройствами, подключенными к внешним USB-портам.

Шаг 4: Сборка

Я использовал вращающийся инструмент, чтобы отрезать стойки и опоры внутри верхней и нижней части корпуса, чтобы освободить место для деталей, которые я установил. Лучше всего вырезать небольшие количества за один раз, а затем проверять, подходят ли они. В верхнем корпусе также требовалась выемка для разъема HDMI. В нижнем корпусе нужны отверстия для выключателя питания, разъема для наушников, внешних USB-портов и пара отверстий сзади, чтобы я мог видеть световые индикаторы питания для аккумуляторного блока. Этого последнего элемента для света можно было бы избежать, если бы я добавил детали, необходимые для контроля уровней мощности от Pi, но я этого не сделал.

3,5-дюймовый ЖК-экран очень хорошо вписывается в окошко старого компьютера и экран. Я приклеил горячим клеем экран и USB-концентратор на место и начал смотреть, как я могу проложить кабели. Я нашел плоские USB-кабели у Долларового дерева, которые упростили прокладку кабелей через небольшое отверстие в стыке между верхом и низом. Мне все равно пришлось отрезать концы USB-кабелей и снова спаять их после того, как они прошли через отверстие. У плоских кабелей, которые я использовал, один провод был красного цвета, а три других были белыми, поэтому порядок, в котором они проходили, был важен. Красный провод был горячим, следующий провод был проводом данных -, затем проводом данных +, а затем заземлением.

Провода, которые необходимо было пропустить через разъем до дна, - это USB-кабель питания, USB-порт клавиатуры, два удлинительных USB-кабеля для внешних подключений и кабель звуковой карты. Я протянул кабель micro USB от Pi к USB-концентратору, отрезал этот конец и припаял его к концентратору, чтобы сэкономить место. Я провел переходным кабелем HDMI от Pi к месту, где вырезал выемку на верхней крышке. Я просверлил небольшое отверстие в верхней части для камеры, которое также проходило через графический лист, чтобы камера смотрела на пользователя, когда ноутбук открыт, и все было приклеено горячим способом.

У меня была небольшая проблема с USB-концентратором. Когда у меня был подключен беспроводной адаптер для мыши, мышь продолжала терять соединение. Мне пришлось припаять пару проводов от того места, где адаптер питания подключен к концентратору, к контакту + 5V и контакту заземления на GPIO. Это стабилизировало подключение мыши.

В нижней половине я спаял кабели для клавиатуры, USB-удлинителей и USB-порта питания для Pi обратно вместе, используя термоусадочную проволоку, чтобы все оставалось чистым и изолированным. Я отрезал небольшой кабель micro USB и припаял его к оригинальной цилиндрической вилке адаптера питания компьютера, которая, к счастью, была такого же размера, как и вилка адаптера питания 5 В для концентраторов USB. Для звука я припаял правый канал только к динамику компьютера, а также добавил 3,5-мм разъем для наушников, спасенный от старой карты SoundBlaster с обоими аудиоканалами, так что при подключении наушников или внешних динамиков я получаю стереозвук, и он отключает внутренний динамик. Я просверлил отверстие в нижней половине компьютера чуть выше контрастных клавиш клавиатуры и поместил остатки микрофона от USB-гарнитуры под отверстие. Я добавил переключатель SPST к красному проводу USB-кабеля, идущему на питание 2А, чтобы включать и выключать Pi. Выключатель питания проходит через отверстие в нижней части корпуса и фиксируется гайкой. Затем я снова использовал капли горячего клея, чтобы все было на месте.

Тогда оставалось только прикрутить верхнюю и нижнюю крышки корпуса и включить.

Как только он заработал, мне стало проще добавить в BerryBoot такие операционные системы, как Raspian и Retropie, загрузив изображения по ссылке, которую я предоставил ранее, поместив их на USB-накопитель и установив их из меню BerryBoot. Есть несколько хороших видеороликов на YouTube, показывающих, как это сделать.

Первоначальный вес обучаемого ноутбука с батареями составлял 1 фунт 13,5 унции. После доработок он весит 2 фунта 8,2 унции.

Пожалуйста, посмотрите увеличенное видео, чтобы увидеть небольшую демонстрацию Clone Trooper PiTop в действии.