Tabletă imprimată 3D Raspberry Pi 4B: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Conceptul proiectului este de a dezvolta o tabletă imprimabilă 3D, bazată pe Raspberry Pi. Toate piesele (componentele) trebuie să fie ușor de obținut și ușor disponibile. Trebuie să aibă o baterie și trebuie să fie sursa principală de energie (adică se va încărca cu un cablu conectat, dar trebuie să aibă suficientă putere pentru a rula fără ea.) Trebuie să poată funcționa perfect fără tastatură. (adică, totul din interfața utilizatorului ar trebui să funcționeze fără probleme, chiar dacă nu aveți tastatura și mouse-ul conectate.)

Notă: Acest proiect folosește sistemul de operare Raspbian deocamdată, până când voi găsi o soluție mai potrivită „touch-first”.

Caracteristici

• SBC: Raspberry Pi versiunea 4B + (4Gig RAM)
• Afișaj: Ecran LCD de 7 inch (cu atingere)
• Alimentare: UPS PiJuice (cu baterie de 5000 mAmp)
• Cameră: Cameră 1080p (orientată spre față)
• Sunet și difuzoare: placă de sunet, alimentează 2 difuzoare și 2 microfoane și oferă o mufă audio pentru căști.
• Accelerometru: Gyro / Accelerometer - pentru a orienta ecranul. (cu python)
• Răcire: ventilator conectat la un regulator de viteză al ventilatorului (viteza este controlată în python)
• USB: USB Breakout

• Butoane:

  • Butonul de pornire
  • Rocker volum sus / jos

• LED-uri:

  • Încărca
  • Lumina LED de putere și activitate este redirecționată (folosind nailon) către carcasă.

• Placa din spate:

  Spate din lemn de bambus, cu autocolant gravat cu laser

Detalii complete despre proiect: GitHub

Notă: dacă nu aveți un atașament laser, fie lăsați acest pas sau întrebați un prieten (gcode furnizat)

Provizii

• Raspberry Pi 4B + (Sau 3B +, dacă utilizați o placă de format A, puteți omite eliminarea rețelei și a blocurilor USB) Amazon
• Ecran LCD oficial Raspberry Pi de 7 "(cu atingere) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000 mAmp baterie PiSupply
• Cameră oficială Raspberry Pi 1080p (opțional: cablu panglică cu lungime extinsă) Amazon
• HAT audio (placă de sunet)
• 2 difuzoare (8 Ohm, 1 Watt) Amazon
• Accelerometru și giroscop MPU-6050 Amazon
• HW-517 PWM Fan Speed Controller Amazon
• 30mmx30mmx7mm FanAmazon
• Card SD 128Gig (Minimun 16Gig)
• 3 Apăsați Butoane Amazon
• Breakout USB 2.0 Amazon
• Cabluri de culoare
• Cablu 18AWG (sau mai puțin)
• Lemn de 3MM (de orice fel - dar am folosit bambus)

Pasul 1: Cum să video

Vă rugăm să rețineți: videoclipul constă într-o înregistrare foarte detaliată a tuturor pașilor pe care i-am făcut pentru a finaliza acest proiect. Vă rugăm să urmăriți videoclipul sau să urmați pașii de mai jos pentru a face acest proiect propriu.

Pasul 2: Pregătirea componentelor

În acest pas, va trebui să faceți unele modificări la piesele pe care le-ați comandat. Acest lucru este în principal pentru a scoate părțile voluminoase, cum ar fi cutii cu șurub și cutii USB etc., de pe PCB, deoarece vom lipi cablurile pe placa.

1. Raspberry Pi: Scoateți blocurile USB și blocul de rețea (nu desfaceți, utilizați un tăietor, pentru a scoate carcasa metalică și tăiați plasticul). Scoateți, de asemenea, toți pinii GPIO, cu excepția celor 6 superiori (conform diagramei de strângere)
2. LCD: Scoateți blocul USB de pe PCB și scoateți doi dintre pinii de 12 mm din spate.
3. PiJice: Scoateți suportul transparent al bateriei din plastic. Îndepărtați izolatorul de plastic negru pentru știfturile GPIO și apoi tăiați (nu dezvoldeți) GPIO lăsând doar cei șase pini superiori (3 în dreapta, 3 în stânga).
4. HW-517: Îndepărtați blocurile de șuruburi (nevândute)
5. wm8960: Îndepărtați izolatorul de plastic negru pentru GPIO, blocul cablului difuzorului și șuruburile, apoi tăiați GPIO conform diagramei de strângere.
6. Ventilator: Scoateți radiatorul

Pasul 3: Imprimare 3D

Mai jos puteți descărca toate fișierele de care aveți nevoie. Există, de asemenea, o copie la Thingiverse, astfel încât să puteți utiliza serviciul de imprimare 3D dacă nu aveți unul.

Sfat de imprimare 3D:

Există ceva despre imprimanta Creality care vă va salva o mulțime de construcții eșuate … Suprafața lor de sticlă este teribilă de imprimat și, chiar dacă placa de construcție poate fi încălzită, nu oferă aproape nici o aderență și, în general, nu folosesc o margine sau ceva … cum se face? Curăț paharul cu alcool pur și apoi folosesc lipici normal de hârtie Pritt Stick. Este un lipici netoxic care, atunci când este încălzit (ca de pe pat), este foarte lipicios și leagă PLA de placa de construcție. Apoi, când imprimarea este terminată și placa de construcție este rece, se desprinde cu ușurință. Dacă vă grăbiți, îl puteți spăla cu apă. (ar trebui să spălați paharul în orice caz după fiecare tipărire)

Pasul 4: Post-tipărire

Lipiți fiecare strat împreună cu un super lipici rapid sau ceva echivalent. Straturile ar trebui să se așeze bine una peste alta. Stratul 1 și 2 au mici capturi care ajută la alinierea stratului.

Luați piulițele de plastic care au ieșit din PiJuice și lipiți-le apoi în spațiile furnizate în stratul 2

Acum că este lipită, puteți șlefui carcasa pentru a face să arate perfect!

Pentru a arăta perfect cazul tău, va trebui să șlefuiești. Folosesc următoarele:

1. Nisip aspru cu o granulație de 100, astfel încât toate liniile de strat sunt îndepărtate. Orice plastic orientat spre exterior pare gri și este destul de dur, dar nu există linii de strat vizibile sau bucăți de plastic pufoase.
2. Șlefuire netedă - cu un hârtie de șlefuit de 400 până la 800, începeți să lucrați suprafețele grase mai netede și mai fine până când nu face nici o diferență dacă șlefuiți, PLA va părea în continuare ușor zgâriat.
3. Brasso - Folosiți un compus de frecare metalic ca Brasso, pentru a oferi plasticului un finisaj perfect neted.
4. În cele din urmă, pulverizați un strat de vopsea pulverizată Flat Black. Puteți folosi orice (eu am folosit Rust-oleum) atâta timp cât se leagă de plastic.

Pasul 5: Cablarea componentelor

Utilizați schema de cablare pentru a conecta toate componentele, astfel încât fiecare componentă să fie conectată cu cablul său corespunzător, codat în culori. După ce ați făcut acest lucru, puteți introduce plăcile individuale în carcasă și puteți uni firele.

Pasul 6: Gravarea cu laser a plăcii din lemn

Acest pas vă va solicita să aveți atașamentul laser la imprimantă, cum ar fi Ender 2. Acesta utilizează PWM al regulatorului de viteză al ventilatorului ca controler de putere pentru laser. Când ventilatorul este plin, atunci laserul este plin și, dacă ventilatorul este de 10%, atunci laserul arde doar ușor în lemn. Rezultatul este să poți „gravat” pe o suprafață precum lemnul. Codul g pe care l-am folosit este furnizat - setează înălțimea laserului la 50 mm, deci asigurați-vă că faceți focalizarea laserului corectă la 50 mm.

Opțional: vă puteți crea propriul design dacă doriți, dar va trebui să accesați acest site:

Lemnul trebuie tăiat la 112 mm x 230 mm și va trebui să șlefuiți cordoanele pentru a se încadra în stratul 3

Pasul 7: Instalarea software-ului

Accesați https://raspberrypi.org/ faceți clic pe Descărcare, faceți clic pe Raspbian

• Dezarhivați fișierul descărcat pe desktop și utilizați Etcher pentru a bloca fișierul.img pe cardul SD.
• Scoateți cardul SD din computer și introduceți-l în slotul pentru card SD al Raspberry Pi.
• Porniți tableta apăsând butonul de alimentare de pe partea laterală a carcasei timp de 2 secunde.
• Prima dată când pornește, va redimensiona automat partiția pentru a umple cardul SD.

După aceea, va reporni și ar trebui să vă aflați în ecranul de întâmpinare Raspbian OS.

• Faceți clic pe Următorul
• Faceți clic din nou pe Următorul
• Puteți sări peste setarea parolei pentru moment
• Puteți respinge opțiunea despre chenarul negru
• Selectați rețeaua fără fir a routerului și introduceți parola. Va trebui să fi introdus o tastatură USB în acest moment, deoarece nu va exista nici o tastatură pe ecran.
• Omiteți actualizarea la următorul ecran (putem face acest lucru mai târziu)
• Ați terminat

Acum trebuie să setăm câteva setări, astfel încât să putem accesa tableta de la distanță.

• Faceți clic pe pictograma Raspberry Pi (stânga sus)
• Accesați Preferințe
• Accesați Configurarea Raspberry Pi
• Faceți clic pe fila Interfețe
• Activați: SSH și cameră, I2C, SPI
• Faceți clic pe Ok, pentru a confirma și lăsați-l să repornească

Restul muncii se poate face într-un terminal la distanță de pe computerul dvs. normal:

• Folosind Putty (pe Windows) sau Terminal (pe Mac), conectați-vă la tableta raspberry pi ca:

  • ssh [email protected]
  • Parola implicită este zmeură

• Apoi lansați următoarele comenzi:

  • sudo su
  • apt-get update
  • git clone
  • cd WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • reporniți

• Acum repornește, se conectează din nou și puteți rămâne ca pi

  • sudo nano /boot/config.txt

  • În nano, efectuați următoarele modificări:

    • găsiți # hdmi_drive = 2 și eliminați # (necomentariu) și schimbați această valoare la 1
    • găsiți dtparam = audio = on și adăugați un # în față (comentați-l)
    • Adăugați o nouă linie cu hdmi_ignore_edid_audio = 1
  • Ctrl s (pentru a salva)
  • Ctrl x (pentru a ieși)
  • sudo reboot

• Acum lăsați-l să repornească, conectați-vă din nou și faceți următoarele:

  • sudo su
  • apt-get install libasound-dev
  • python -m pip install - upgrade pip setuptools wheel
  • pip instala pyalsaaudio
  • Ieșire

• Te-ai întors ca utilizator pi, primește acum proiectul de la GitHub

  git clone

Acum trebuie să construiți cele 3 servicii care fac ca ecranul să se rotească, volumul să crească în sus și în jos, iar ventilatorul să pornească și să se oprească.

sudo nano /lib/systemd/system/PiTabAudio.service

[Unitate]

Descriere = Pi Tablet Audio Service After = multi-user.target [email protected] [Service] Type = simple ExecStart = / usr / bin / python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/audio.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl activează PiTabAudio.service
• sudo systemctl pornește PiTabAudio.service
• sudo systemctl status PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Unitate]

Descriere = Pi Tablet Screen Service After = multi-user.target [email protected] [Service] User = pi Group = pi Type = simple ExecStart = / usr / bin / python / home / pi / Raspberry-Pi-Tablet /Services/screen.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl activa PiTabScreen.service
• sudo systemctl pornește PiTabScreen.service
• sudo systemctl status PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Unitate]

Descriere = Pi Tablet Fan Service After = multi-user.target [email protected] [Service] Type = simple ExecStart = / usr / bin / python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/fan.py StandardInput = tty-force [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl activează PiTabFan.service
• sudo systemctl pornește PiTabFan.service
• sudo systemctl status PiTabFan.service
• sudo reboot

Acum putem instala instrumentele și serviciile PiJuice:

sudo apt-get install pijuice-gui

Asta-i tot oameni buni!

Pasul 8: Produsul final

Ar trebui să fiți gata acum și puteți testa diferitele caracteristici.

Am găsit niște șuruburi negre care se potriveau frumos în piulițele de plastic pe care le-am lipit în colțuri. Am forat puțin găurile, astfel încât capul piuliței să fie scufundat puțin.

Locul doi în concursul Raspberry Pi 2020