Clone Trooper PiTop: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Clone Trooper PiTop

Πρώτα πρέπει να αναγνωρίσω το έργο του Mepler https://www.instructables.com/member/mepler/ του οποίου το έργο στο TI99/4a κούρασα για το έργο μου. Σας ευχαριστώ.

Προμήθειες

Μέρη που χρησιμοποιούνται:

Παιδιά που μαθαίνουν φορητό υπολογιστή

Raspberry Pi Zero W

LCD 3,5 ιντσών για Raspberry Pi

Raspberry Pi Zero CSI Mini Camera Module 5MP

Κάρτα Micro SD 64 GB

Πίνακας ανάπτυξης Teensy 2.0 USB

Διανομέας USB

USB Power Bank

Ακουστικά USB με μικρόφωνο

Ελεγκτής παιχνιδιών USB

Ασύρματο ποντίκι USB

Ποικιλία καλωδίων USB

Πίνακας πρωτοτύπων

Βήμα 1: Επιλέξτε φορητό υπολογιστή

Ξεκίνησα με το φορητό υπολογιστή Star Wars Clone Trooper Learning Laptop από το Oregon Scientific.

Υπάρχουν μερικές διαφορετικές εκδόσεις αυτού του φορητού υπολογιστή, αλλά επέλεξα αυτό λόγω του συνδυασμού χρωμάτων, ενός πραγματικού πληκτρολογίου αντί μόνο ενός μεμβράνης και της μεγαλύτερης οθόνης ευρείας οθόνης. Πρέπει επίσης να είναι αρκετά μεγάλο για να χωρέσει όλα τα μέρη στο εσωτερικό.

Αποσυναρμολόγησα το φορητό υπολογιστή. Έπρεπε να είμαι προσεκτικός με το επάνω μέρος γιατί οι βίδες που το συγκρατούν είναι κάτω από την άκρη του πλαστικού φύλλου γραφικών και μέρος της εικόνας κολλήθηκε στη θήκη και ένα μέρος βγήκε με το πλαστικό φύλλο. Δεν έβγαλα το φύλλο εντελώς, μόνο για να εκθέσω τις βίδες και για όσο διάστημα ήταν ακόμα προσαρτημένο στη μέση, το γραφικό είχε επένδυση όταν ξανασυναρμολογήθηκε. Με τη θήκη από πάνω και κάτω, μπορούσα να δω ότι το πληκτρολόγιο, το ηχείο, το PCB και η οθόνη είναι όλα προσαρτημένα στο διπλό πτυσσόμενο μεσαίο τμήμα του υπολογιστή. Συνέχισα με αυτήν την ιδέα να συνδέσω όλα τα εξαρτήματά μου στο μεσαίο τμήμα και να βιδώσω ξανά το επάνω και το κάτω κάλυμμα όταν ολοκληρωθεί.

Βήμα 2: Μετατρέψτε το πληκτρολόγιο σε USB

Το πληκτρολόγιο είναι ενσύρματο σε μια μήτρα παρόμοια με το πληκτρολόγιο του TI99/4a. Όταν αποσυναρμολόγησα το φορητό υπολογιστή, οι ακίδες του κυκλώματος για το πληκτρολόγιο φέρουν την ένδειξη PA0-PA6 και PB0-PB7. Υπάρχει επίσης μια ακίδα PC0 και μια καρφίτσα κουμπιού λειτουργίας. Με το φορητό υπολογιστή που χρησιμοποιούσα χρησιμοποίησα ένα κομμάτι σύρμα για να κλείσω ανάμεσα στις ακίδες και να δω τι συνέβη στην οθόνη. Iμουν σε θέση να χαρτογραφήσω τα περισσότερα από τα κλειδιά με αυτόν τον τρόπο.

Για να το συνδέσω με την εφηβεία, χρησιμοποίησα έναν μικρό πίνακα πρωτοτύπων γενικής χρήσης. Ξεκόλλησα καθένα από τα καλώδια πληκτρολογίου από το κεντρικό PCB του υπολογιστή, τράβηξα τα καλώδια μέσα από την ένωση μεταξύ του επάνω και του κάτω μέρους του υπολογιστή και αφαίρεσα την πλακέτα και την οθόνη του υπολογιστή από το πάνω μισό. Συγκόλλησα 15 αντιστάσεις 10K ohm όπως στον πίνακα πρωτοτύπων με το ένα άκρο συνδεδεμένο στη γείωση και το άλλο άκρο συνδεδεμένο σε κάθε ξεχωριστό καλώδιο για το πληκτρολόγιο. Οι αντιστάσεις έλξης συνδέονται μεταξύ των ακίδων πληκτρολογίου και των ακίδων Teensy.

Κοιτάζοντας τον πίνακα του έργου και τον Teensy που συγκολλήθηκε μαζί, μπορούσα να δω ότι θα έπρεπε να είχα χρησιμοποιήσει μακρύτερα καλώδια επειδή έτσι στοιβάζονται καθιστούν δύσκολο να χωρέσει στον υπολογιστή.

Οι καρφίτσες στο Teensy δεν είναι στη σειρά όπως στο διάγραμμά μου, οπότε φροντίστε να διαβάσετε τις ετικέτες στην πλακέτα όταν το κολλάτε μαζί. Χρησιμοποίησα το λογισμικό Arduino για να προγραμματίσω το Teensy με το σενάριο πληκτρολογίου που περιλαμβάνεται. Ανατρέξτε στον ιστότοπο Teensy για συμβουλές σχετικά με τον προγραμματισμό του πίνακα.

Έφτιαξα ακίδες πληκτρολογίου PB0 - PB7 τις εξόδους και PA0 - PA6 εισόδους για το σενάριο πληκτρολογίου Arduino. Κατέληξα να μην χρησιμοποιώ το pin PC0 στο πληκτρολόγιο γιατί όταν προσπάθησα να το συνδέσω στο Teensy τα πράγματα έγιναν πολύ ασταθή, οπότε ορισμένα πλήκτρα κατέληξαν να μην λειτουργούν. Τα πλήκτρα που δεν έχω στο πληκτρολόγιο είναι Esc, Power, Contrast - and +, Game Game, Music on/off και το Shift πλήκτρο. Χρησιμοποίησα το πλήκτρο βοήθειας ως shift και το πλήκτρο Backlight ως πλήκτρο λειτουργίας, έτσι ώστε να μπορώ να λάβω F1 έως F10 όταν χρησιμοποιείται με τα αριθμητικά πλήκτρα συν διάφορους ειδικούς χαρακτήρες όταν χρησιμοποιείται με άλλα πλήκτρα. Το πλήκτρο έντασης είναι Esc και η ένταση + είναι Tab. Μπορείτε να κοιτάξετε μέσα από το σενάριο πληκτρολογίου για να δείτε μερικούς από τους συνδυασμούς πλήκτρων που έκανα για να αποκτήσετε μερικά από τα άλλα πλήκτρα που λείπουν σε αυτό το πληκτρολόγιο, όπως το Function + Q makes a. Είναι πολύ απλό να κάνετε αλλαγές στο αρχείο δέσμης ενεργειών txt και στη συνέχεια να το αντιγράψετε και να το επικολλήσετε στο λογισμικό Arduino για να προγραμματίσετε το Teensy και να δείτε πώς λειτουργούν οι αλλαγές σας. Μετά τον προγραμματισμό του Teensy λειτουργεί όπως κάθε πληκτρολόγιο USB, ώστε να μπορείτε να το συνδέσετε σε οποιονδήποτε υπολογιστή για δοκιμή.

Βήμα 3: Προετοιμασία υλικού

Χρησιμοποίησα το Raspberry Pi Zero W για αυτό το έργο. Συγκόλλησα τις καρφίτσες GPIO στην πλακέτα, ώστε να μπορεί να συνδεθεί με την οθόνη LCD 3,5 ιντσών. Το LCD που πήρα από το Aliexpress και εξοικονόμησα μερικά δολάρια χωρίς να πάρω μια έκδοση οθόνης αφής γιατί έτσι κι αλλιώς θα ήταν πίσω από το διαφανές πλαστικό του φύλλου γραφικών. Χρησιμοποίησα το BerryBoot ως πρόγραμμα εκκίνησης για να μπορέσω να χρησιμοποιήσω πολλά λειτουργικά συστήματα για αυτόν τον φορητό υπολογιστή.

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

Οι εικόνες BerryBoot είναι διαθέσιμες εδώ.

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

Χρησιμοποίησα τον προσαρμογέα mini HDMI σε HDMI και ένα κανονικό πληκτρολόγιο USB και ποντίκι για την πρώτη εκκίνηση και για να εγκαταστήσω το Berryboot στην κάρτα micro SD. Μετά την εγκατάσταση του Berryboot, μπορούσα να χρησιμοποιήσω το μενού του για να προσθέσω τις γραμμές που απαιτούνται στο αρχείο config.txt, ώστε το Pi να χρησιμοποιεί την οθόνη 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 50 800 800 1 3 2 3 0 0 0 120 0 32000000 6

display_rotate = 3

Δεδομένου ότι το Pi Zero διαθέτει μόνο μία θύρα USB και χρειάστηκα συνδέσεις USB για τον μετατροπέα πληκτρολογίου, το ασύρματο ποντίκι, τον προσαρμογέα ήχου USB και τις δύο εξωτερικές συνδέσεις USB για παιχνίδια και μονάδες αντίχειρα, έπρεπε να έχω διανομέα USB στο τουλάχιστον 5 συνδέσεις. Είχα ένα κάθισμα γύρω του που είχε 7 θύρες διαθέσιμες συν ότι είχε έναν προσαρμογέα 5V 3A DC που χρησιμοποίησα ως φορτιστή για τη μπαταρία.

Ο φορητός υπολογιστής διαθέτει μόνο ένα ηχείο, αλλά ήθελα να συμπεριλάβω μια υποδοχή ακουστικών και ένα μικρόφωνο, οπότε χρησιμοποίησα ένα παλιό ακουστικό USB. Μόλις έκοψα τα καλώδια μετά το μπλοκ που γράφει Logitech και χρησιμοποίησα ένα ωμόμετρο για να δοκιμάσω ποια καλώδια χρώματος πήγαν στα ακουστικά και το μικρόφωνο. Κράτησα το μικρόφωνο από το ακουστικό μόλις συντόμευσα τα καλώδια. Έχω δει κάρτες ήχου USB στο Ebay για περίπου $ 3 που πιθανότατα θα ήταν ευκολότερο στη χρήση, αλλά δουλεύετε με αυτό που έχετε.

Η μπαταρία που αγόρασα από το Ebay. Είναι μια τράπεζα ισχύος 20000mAh με μία έξοδο 1Α και μία έξοδο 2Α. Φορτίζεται με σύνδεση micro USB. Η περιγραφή είπε ότι ήταν λεπτό και δεν έδωσα σημασία στις υπόλοιπες διαστάσεις, οπότε είναι σχεδόν πολύ μεγάλο για αυτήν την εφαρμογή, αλλά ήταν φθηνό. Χρησιμοποιώ μόνο την έξοδο 2Α, την οποία πιστεύω ότι θα ήταν το ελάχιστο για χρήση με το Pi Zero. Ο τελειωμένος υπολογιστής λειτουργεί καλά με αυτό ακόμη και με πράγματα που είναι συνδεδεμένα στις εξωτερικές θύρες USB.

Βήμα 4: Συναρμολόγηση

Χρησιμοποίησα ένα περιστροφικό εργαλείο για να κόψω τις βάσεις και τα στηρίγματα στο πάνω και κάτω μέρος της θήκης για να κάνω χώρο για τα εξαρτήματα που εγκατέστησα. Η περικοπή μικρών ποσοτήτων κάθε φορά και στη συνέχεια ο έλεγχος για την προσαρμογή είναι ο καλύτερος τρόπος για να το κάνετε αυτό. Η επάνω θήκη χρειαζόταν επίσης εγκοπή για τη σύνδεση HDMI. Η κάτω θήκη χρειαζόταν τρύπες για τον διακόπτη τροφοδοσίας, την υποδοχή ακουστικών, τις εξωτερικές θύρες USB και μερικές οπές στο πίσω μέρος, ώστε να μπορώ να δω τις ενδεικτικές λυχνίες ισχύος για τη μπαταρία. Αυτό το τελευταίο κομμάτι για τα φώτα θα μπορούσε να αποφευχθεί εάν είχα προσθέσει τα μέρη που απαιτούνται για την παρακολούθηση των επιπέδων ισχύος από το Pi, αλλά δεν το έκανα.

Η οθόνη LCD 3,5 ιντσών ταιριάζει πολύ στο παράθυρο για τον παλιό υπολογιστή και οθόνη. Κόλλησα την οθόνη και το διανομέα USB στη θέση τους και άρχισα να βλέπω πώς θα μπορούσα να τρέξω τα καλώδια. Βρήκα επίπεδα καλώδια USB στο Dollar Tree που διευκόλυναν την εκτέλεση των καλωδίων μέσα από τη μικρή τρύπα στην άρθρωση μεταξύ του επάνω και του κάτω μέρους. Έπρεπε ακόμα να κόψω τα άκρα των καλωδίων USB και να τα κολλήσω ξανά μετά την είσοδό τους στην τρύπα. Τα επίπεδα καλώδια που χρησιμοποίησα είχαν ένα καλώδιο κόκκινο, τα άλλα τρία ήταν λευκά, οπότε η σειρά που μπήκαν ήταν σημαντική. Το κόκκινο σύρμα ήταν ζεστό, το επόμενο σύρμα ήταν το - καλώδιο δεδομένων, στη συνέχεια το + καλώδιο δεδομένων και στη συνέχεια γείωση.

Τα καλώδια που έπρεπε να περάσουν από την άρθρωση προς τα κάτω ήταν το καλώδιο USB τροφοδοσίας, το πληκτρολόγιο USB, δύο καλώδια επέκτασης USB για τις εξωτερικές συνδέσεις και το καλώδιο της κάρτας ήχου. Έτρεξα το καλώδιο micro USB από το Pi στο διανομέα USB και το έκοψα και το κόλλησα στο διανομέα για να εξοικονομήσω χώρο. Έτρεξα το καλώδιο προσαρμογέα HDMI από το Pi στο σημείο που έκοψα την εγκοπή από το επάνω κάλυμμα. Τρύπησα μια μικρή τρύπα στην κορυφή για την κάμερα που πέρασε επίσης από το φύλλο γραφικών, έτσι ώστε η κάμερα να κοιτάζει τον χρήστη όταν ο φορητός υπολογιστής είναι ανοιχτός και όλα ζεσταίνονται.

Είχα ένα μικρό πρόβλημα με το διανομέα USB. Όταν είχα συνδέσει τον ασύρματο προσαρμογέα για το ποντίκι, το ποντίκι θα έχανε συνεχώς τη σύνδεση. Έπρεπε να συγκολλήσω μερικά καλώδια από το σημείο που ο προσαρμογέας ρεύματος συνδέθηκε στο διανομέα σε πείρο +5V και πείρο γείωσης στο GPIO. Αυτό σταθεροποίησε τη σύνδεση του ποντικιού.

Στο κάτω μισό κόλλησα τα καλώδια για το πληκτρολόγιο, τις επεκτάσεις USB και το τροφοδοτικό USB για το Pi μαζί χρησιμοποιώντας συρματόσχοινο για να διατηρήσω τα πάντα καθαρά και μονωμένα. Έκοψα ένα μικρό καλώδιο micro USB και το κόλλησα στο πρωτότυπο βύσμα του προσαρμογέα τροφοδοσίας υπολογιστών που ευτυχώς είχε το ίδιο μέγεθος με το βύσμα προσαρμογέα τροφοδοσίας USB hubs 5v. Για τον ήχο κόλλησα το σωστό κανάλι στο ηχείο μόνο για υπολογιστές και πρόσθεσα μια υποδοχή ακουστικών 3,5 χιλιοστών που σώθηκε από μια παλιά κάρτα SoundBlaster και με τα δύο κανάλια ήχου, έτσι ώστε όταν συνδέονται ακουστικά ή εξωτερικά ηχεία να έχω στερεοφωνικό ήχο και να διακόπτεται εσωτερικό ηχείο. Διάτρησα μια τρύπα στο κάτω μισό του υπολογιστή ακριβώς πάνω από τα πλήκτρα αντίθεσης του πληκτρολογίου και τοποθέτησα τη διάσωση μικροφώνου από τα ακουστικά USB κάτω από την τρύπα. Πρόσθεσα έναν διακόπτη SPST στο κόκκινο καλώδιο του καλωδίου USB που πηγαίνει στην τροφοδοσία 2Α για να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε το Pi. Ο διακόπτης ισχύος χωράει στην τρύπα του στην κάτω θήκη και ένα παξιμάδι το ασφαλίζει. Στη συνέχεια, ξανά χρησιμοποίησα σβώλους ζεστής κόλλας για να διατηρήσω τα πάντα στη θέση τους.

Τότε ήταν απλώς θέμα να βιδώσετε ξανά το επάνω και το κάτω κάλυμμα της θήκης και να το ενεργοποιήσετε.

Μόλις λειτουργούσε, μου φάνηκε πιο εύκολο να προσθέσω λειτουργικά συστήματα όπως το Raspian και το Retropie στο BerryBoot, κατεβάζοντας τις εικόνες από το σύνδεσμο που παρείχα νωρίτερα και τοποθετώντας τις σε μια μονάδα flash USB και εγκαθιστώντας τις από το μενού BerryBoot. Υπάρχουν μερικά καλά βίντεο στο YouTube που δείχνουν πώς να το κάνετε αυτό.

Το αρχικό βάρος του φορητού φορητού υπολογιστή με μπαταρίες ήταν 1 λίβρα 13,5 ουγκιές. Μετά τις τροποποιήσεις ζυγίζει 2 κιλά 8,2 ουγκιές.

Δείτε το ενσωματωμένο βίντεο για να δείτε μια μικρή επίδειξη του Clone Trooper PiTop σε δράση.