Raspberry Pi 4B 3D-geprinte tablet - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Het concept van het project is om een 3D-afdrukbare, op Raspberry Pi gebaseerde tablet te ontwikkelen. Alle onderdelen (componenten) moeten gemakkelijk te verkrijgen en gemakkelijk verkrijgbaar zijn. Het moet een batterij hebben en het moet de primaire stroombron zijn (wat betekent dat het oplaadt met een aangesloten kabel, maar moet voldoende stroom hebben om zonder te werken.) Het moet prima kunnen werken zonder een toetsenbord (wat betekent dat alles in de gebruikersinterface zonder problemen zou moeten werken, zelfs als je geen toetsenbord en muis hebt aangesloten.)

Opmerking: dit project gebruikt voorlopig het Raspbian-besturingssysteem, totdat ik een meer geschikte "touch-first"-oplossing kan vinden.

Functies

• SBC: Raspberry Pi-versie 4B+ (4Gig RAM)
• Display: 7 inch LCD-scherm (met touch)
• Voeding: PiJuice UPS (met 5000 mAmp batterij)
• Camera: 1080p camera (voorkant)
• Geluid en luidsprekers: geluidskaart, voedt 2 luidsprekers en 2 microfoons, en biedt een audio-aansluiting voor hoofdtelefoons.
• Accelerometer: Gyro/Accelerometer - om het scherm te oriënteren. (met python)
• Koeling: Ventilator aangesloten op een ventilatorsnelheidsregelaar (snelheid wordt geregeld in python)
• USB: Breakout-USB

• Toetsen:

  • Aanknop
  • Volume omhoog/omlaag tuimelschakelaar

• LED's:

  • Opladen
  • Stroom- en activiteits-LED-licht wordt omgeleid (met nylon) naar de behuizing.

• Achterplaat:

  Bamboehouten achterkant, met lasergeëtst embleem

Volledige projectdetails: GitHub

Opmerking: als je geen laserhulpstuk hebt, laat die stap dan weg of vraag het aan een vriend (gcode meegeleverd)

Benodigdheden

• Raspberry Pi 4B+ (of 3B+, als je een A-formaat bord gebruikt, kun je het verwijderen van de netwerk- en USB-blokken overslaan) Amazon
• 7" Officieel Raspberry Pi LCD-scherm (met touch) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000 mAmp batterij PiSupply
• Officiële Raspberry Pi 1080p-camera (optioneel: lintkabel met verlengde lengte) Amazon
• Waveshare Audio HAT (geluidskaart) Waveshare
• 2 luidsprekers (8 Ohm, 1 Watt) Amazon
• MPU-6050 versnellingsmeter en gyroscoop Amazon
• HW-517 PWM-ventilatorsnelheidsregelaar Amazon
• 30mmx30mmx7mm VentilatorAmazon
• 128Gig SD-kaart (minimaal 16Gig)
• 3 Druk op de knoppen Amazon
• Breakout USB 2.0Amazon
• Kleur Draden
• 18AWG (of minder) kabel
• 3MM hout (van welke soort dan ook - maar ik gebruikte bamboe)

Stap 1: Hoe te video

Let op: de video bestaat uit een zeer gedetailleerde opname van alle stappen die ik heb genomen om dit project te voltooien. Bekijk de video of volg de onderstaande stappen om dit project zelf te maken.

Stap 2: De componenten voorbereiden

In deze stap moet u enkele wijzigingen aanbrengen in de onderdelen die u hebt besteld. Dit is voornamelijk om de omvangrijke onderdelen zoals schroefdozen en USB-boxen enz. Van de PCB te halen, omdat we de kabels aan het bord zullen solderen.

1. Raspberry Pi: verwijder de USB-blokken en het netwerkblok (niet lossolderen, gebruik een snijplotter, om de metalen behuizing te verwijderen en het plastic weg te snijden). Verwijder ook alle GPIO-pinnen behalve de bovenste 6 (volgens het wringdiagram)
2. LCD: verwijder het USB-blok van de PCB en verwijder twee van de 12 mm-pinnen aan de achterkant.
3. PiJice: verwijder de doorzichtige plastic batterijhouder. Verwijder de zwarte plastic isolator voor de GPIO-pinnen en knip (niet los) de GPIO en laat alleen de bovenste 6 pinnen (3 aan de rechterkant, 3 aan de linkerkant) over.
4. HW-517: Verwijder de schroefblokken (lossolderen)
5. wm8960: verwijder de zwarte plastic isolator voor de GPIO, en het luidsprekerkabelblok en de schroeven, en knip de GPIO af volgens het wringdiagram.
6. Ventilator: verwijder het koellichaam

Stap 3: 3D printen

Hieronder kunt u alle benodigde bestanden downloaden. Er is ook een exemplaar bij Thingiverse, dus je kunt de 3D-printservice gebruiken als je die niet hebt.

Tip voor 3D printen:

Er is iets aan de Creality-printer dat je veel mislukte builds zal besparen … Hun glazen oppervlak is verschrikkelijk om op te printen, en hoewel de bouwplaat kan worden verwarmd, biedt deze bijna geen hechting en gebruik ik over het algemeen geen rand of zo… hoe komt dat? Ik maak het glas schoon met pure alcohol en gebruik daarna de normale papierlijm Pritt Stick. Het is een niet-giftige lijm die bij verhitting (zoals vanuit het bed) erg plakkerig is en het PLA aan de bouwplaat hecht. Als de print klaar is en de bouwplaat is afgekoeld, springt hij er gewoon gemakkelijk af. Als je haast hebt, kun je het afwassen met water. (je zou het glas in ieder geval na elke print moeten afwassen)

Stap 4: Na het afdrukken

Lijm elke laag aan elkaar met een snel hechtende superlijm of iets dergelijks. De lagen moeten netjes op elkaar zitten. Laag 1 en 2 hebben kleine vangsten die helpen om de laag uit te lijnen.

Neem de plastic moeren die van de PiJuice kwamen en lijm ze vervolgens in de daarvoor bestemde ruimtes in laag 2"

Nu het is gelijmd, kunt u de behuizing schuren om het er perfect uit te laten zien!

Om uw zaak er perfect uit te laten zien, moet u schuren. Ik gebruik het volgende:

1. Ruw schuren met korrel 100, zodat alle laaglijnen worden verwijderd. Elk naar buiten gericht plastic ziet er grijs uit en is behoorlijk ruw, maar er zijn geen zichtbare laaglijnen of pluizige stukjes plastic.
2. Glad schuren - met een schuurpapier met korrel 400 tot 800 begint u de vetoppervlakken gladder en gladder te bewerken totdat het geen verschil maakt of u aan het schuren bent, het PLA ziet er nog steeds een beetje krassend uit.
3. Brasso - Gebruik een metalen schuurmiddel zoals Brasso om het plastic een perfect gladde afwerking te geven.
4. Spuit tot slot een laag Flat Black spuitverf. Je kunt elke (ik gebruikte Rust-oleum) gebruiken, zolang het maar aan plastic hecht.

Stap 5: Bedrading van de componenten

Gebruik het bedradingsschema om alle componenten aan te sluiten, zodat elk component is bedraad met de bijbehorende kleurgecodeerde kabel. Zodra u dit hebt gedaan, kunt u de afzonderlijke kaarten in de behuizing plaatsen en de draden met elkaar verbinden.

Stap 6: laseretsen van de houten achterplaat

Voor deze stap moet u de laserbevestiging op uw printer hebben, zoals de Ender 2. Deze gebruikt de PWM van de ventilatorsnelheidsregelaar als de vermogensregelaar voor de laser. Als de ventilator vol is, dan is de laser vol, en als de ventilator bijvoorbeeld 10% is, brandt de laser slechts een klein beetje in het hout. Het resultaat is om te kunnen "etsen" in een oppervlak zoals hout. De gcode die ik heb gebruikt, wordt meegeleverd - deze stelt de hoogte van de laser in op 50 mm, dus zorg ervoor dat de focus van de laser correct is op 50 mm.

Optioneel: Je kunt ook je eigen ontwerp maken als je wilt, maar dan moet je naar deze site:

Het hout moet worden gesneden tot 112 mm x 230 mm en u moet de koorden schuren om in laag 3 te passen

Stap 7: Software installeren

Ga naar https://raspberrypi.org/ klik op Downloaden, klik op Raspbian

• Pak het gedownloade bestand uit naar uw bureaublad en gebruik Etcher om het.img-bestand naar de SD-kaart te flashen.
• Haal de SD-kaart uit uw pc en plaats deze in de SD-kaartsleuf van de Raspberry Pi.
• Start de tablet door de aan/uit-knop aan de zijkant van de case 2 seconden ingedrukt te houden.
• De eerste keer dat het start, wordt de grootte van de partitie automatisch aangepast om de SD-kaart te vullen.

Daarna zal het opnieuw opstarten en zou je in het welkomstscherm van Raspbian OS moeten zijn.

• Klik volgende
• Klik nogmaals op Volgende
• U kunt de wachtwoordinstelling voor nu overslaan
• U kunt de optie over de zwarte rand negeren
• Selecteer het draadloze netwerk van uw router en voer het wachtwoord in. U moet op dit moment een USB-toetsenbord hebben geplaatst, omdat er geen toetsenbord op het scherm is.
• Sla de update over bij het volgende scherm (dat kunnen we later doen)
• U bent klaar

Nu moeten we enkele instellingen instellen zodat we op afstand toegang hebben tot de tablet.

• Klik op het Raspberry Pi-pictogram (linksboven)
• Ga naar Voorkeuren
• Ga naar Raspberry Pi-configuratie
• Klik op het tabblad Interfaces
• Inschakelen: SSH en camera, I2C, SPI
• Klik op OK om te bevestigen en laat het opnieuw opstarten

De rest van het werk kan worden gedaan in een externe terminal op uw normale pc:

• Gebruik Putty (op Windows) of Terminal (op Mac), log in op de raspberry pi-tablet als:

  • ssh [email protected]
  • Standaard wachtwoord is framboos

• Geef dan de volgende commando's:

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

• Het start nu opnieuw op, log opnieuw in en u kunt blijven als pi

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Breng binnen nano de volgende wijzigingen aan:

    • zoek #hdmi_drive=2 en verwijder de # (uncomment) en verander deze waarde in 1
    • zoek dtparam=audio=on en voeg een # vooraan toe (commentaar)
    • Voeg een nieuwe regel toe met hdmi_ignore_edid_audio=1
  • Ctrl s (om op te slaan)
  • Ctrl x (om af te sluiten)
  • sudo reboot

• Laat het nu opnieuw opstarten, log opnieuw in en doe het volgende:

  • sudo su
  • apt-get install libasound-dev
  • python -m pip install --upgrade pip setuptools wiel
  • pip installeer pyalsaaudio
  • Uitgang

• Je bent nu terug als pi-gebruiker, haal nu het project van GitHub

  git clone

Nu moet je de 3 services bouwen die ervoor zorgen dat het scherm draait, het volume omhoog en omlaag gaat en de ventilator aan en uit gaat.

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

[Eenheid]

Description=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 [Installeren] WantedBy=multi-user.target

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

[Eenheid]

Description=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 [Installeren] WantedBy=multi-user.target

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

[Eenheid]

Description=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 [Installeren] WantedBy=multi-user.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl PiTabFan.service inschakelen
• sudo systemctl start PiTabFan.service
• sudo systemctl status PiTabFan.service
• sudo reboot

Nu kunnen we de PiJuice-tools en -services installeren:

sudo apt-get install pijuice-gui

Dat is alles Mensen!

Stap 8: Het eindproduct

Je zou nu allemaal klaar moeten zijn en de verschillende functies kunnen testen.

Ik vond een paar mooie zwarte schroeven die mooi in de plastic moeren pasten die we in de hoeken hadden gelijmd. Ik heb de gaten een beetje uitgeboord zodat de moerkop er een beetje in verzonken is.

Tweede plaats in de Raspberry Pi-wedstrijd 2020