Raspberry Pi 4B 3D -trykt nettbrett: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Konseptet med prosjektet er å utvikle en 3D -utskrivbar, Raspberry Pi -basert nettbrett. Alle deler (komponenter) må være lett tilgjengelig og lett tilgjengelig. Den må ha et batteri, og den må være den primære strømkilden (det vil si at den lades opp med en kabel koblet til, men må ha nok strøm til å kjøre uten den.) Den må kunne fungere helt fint uten tastatur (det vil si at alt i brukergrensesnittet skal fungere uten problemer, selv om du ikke har tastatur og mus tilkoblet.)

Merk: Dette prosjektet bruker Raspbian OS for nå, til jeg finner en mer passende "touch-first" løsning.

Funksjoner

• SBC: Raspberry Pi versjon 4B+ (4Gig RAM)
• Skjerm: 7 tommers LCD -skjerm (med berøring)
• Strømforsyning: PiJuice UPS (med 5000 mAmp batteri)
• Kamera: 1080p kamera (fremovervendt)
• Lyd og høyttalere: Lydkort, driver 2 høyttalere og 2 mikrofoner, og gir en lydkontakt for hodetelefoner.
• Akselerometer: Gyro/akselerometer - for å orientere skjermen. (med python)
• Kjøling: Vifte koblet til en viftehastighetsregulator (hastigheten kontrolleres i python)
• USB: Breakout USB

• Knapper:

  • På-knapp
  • Volum opp/ned rocker

• Lysdioder:

  • Lade
  • Strøm og aktivitet LED -lys blir omdirigert (ved hjelp av nylon) til saken.

• Bakplate:

  Baksiden av bambus, med etset etikett i laser

Fullstendige prosjektdetaljer: GitHub

Merk: Hvis du ikke har et lasertillegg, må du enten la dette trinnet være ute eller be en venn (gcode følger med)

Rekvisita

• Raspberry Pi 4B+ (Eller 3B+, Hvis du bruker et A -formatkort, kan du hoppe over fjerning av nettverket og USB -blokker) Amazon
• 7 "offisiell Raspberry Pi LCD -skjerm (med berøring) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000 mAmp Batteri PiSupply
• Offisielt Raspberry Pi 1080p -kamera (valgfritt: båndkabel med forlenget lengde) Amazon
• Waveshare Audio HAT (lydkort) Waveshare
• 2 høyttalere (8Ohm, 1Watt) Amazon
• MPU-6050 akselerometer og gyroskop Amazon
• HW-517 PWM viftehastighetskontroller Amazon
• 30mmx30mmx7mm vifteAmazon
• 128Gig SD -kort (Minimun 16Gig)
• 3 Trykk på knappene Amazon
• Breakout USB 2.0Amazon
• Fargekabler
• 18AWG (eller mindre) kabel
• 3MM tre (av noe slag - men jeg brukte bambus)

Trinn 1: Slik gjør du video

Merk: Videoen består av en meget detaljert innspilling av alle trinnene jeg tok for å fullføre dette prosjektet. Se videoen eller følg trinnene nedenfor for å gjøre dette prosjektet til deg selv.

Trinn 2: Klargjøring av komponentene

I dette trinnet må du gjøre noen endringer i delene du har bestilt. Dette er hovedsakelig for å ta de omfangsrike delene som skruebokser og USB -bokser osv. Av PCB, da vi skal lodde kablene til brettet.

1. Raspberry Pi: Fjern USB -blokkene og nettverksblokken (ikke lodd, bruk en kutter for å ta av metallhuset og kutt bort plasten). Fjern også alle GPIO -pinnene unntatt de 6 beste (i henhold til vridningsdiagrammet)
2. LCD: Fjern USB -blokken fra kretskortet, og fjern to av 12 mm -pinnene på baksiden.
3. PiJice: Fjern den klare plastbatteriholderen. Fjern den svarte plastisolatoren for GPIO -pinnene, og kutt (ikke løs) GPIO og la bare de 6 øverste pinnene (3 til høyre, 3 til venstre).
4. HW-517: Fjern skrueblokkene (ikke loddet)
5. wm8960: Fjern den svarte plastisolatoren for GPIO, og høyttalerkabelblokken og skruene, og klipp deretter GPIO i henhold til vridningsdiagrammet.
6. Vifte: Fjern kjøleribben

Trinn 3: 3D -utskrift

Du kan laste ned alle filene du trenger nedenfor. Det er også en kopi på Thingiverse, så du kan bruke 3D -utskriftstjenesten hvis du ikke har en.

Tips for 3D -utskrift:

Det er noe med Creality -skriveren som vil spare deg for mange mislykkede konstruksjoner … Glassoverflaten deres er forferdelig å skrive ut på, og selv om byggeplaten kan bli oppvarmet, gir den nesten ingen vedheft og jeg bruker vanligvis ikke en kant eller noe … hvordan kommer det seg? Jeg rengjør glasset med ren alkohol, og bruker deretter vanlig papirlim Pritt Stick. Det er et giftfritt lim som ved oppvarming (som fra sengen) er veldig klebrig, og binder PLA til byggeplaten. Når utskriften er ferdig og byggeplaten er kul, dukker den bare av lett. Hvis du har det travelt, kan du vaske det av med vann. (du må uansett vaske glasset av etter hvert trykk)

Trinn 4: Etterutskrift

Lim hvert lag sammen med et raskt limende superlim eller noe tilsvarende. Lagene skal sitte pent oppå hverandre. Lag 1 og 2 har små fangster som hjelper til med å justere laget.

Ta plastmutrene som kom av PiJuice, og lim deretter inn i de medfølgende mellomrommene i lag 2

Nå som den er limt, kan du pusse saken for å få den til å se perfekt ut!

For å få saken din til å se perfekt ut, må du pusse. Jeg bruker følgende:

1. Grov sand med 100 grus, så alle laglinjene fjernes. Enhver utadvendt plast ser grå ut og er ganske grov, men det er ingen synlige laglinjer eller myke plastbiter.
2. Glatt sliping - med et sandpapir på 400 til 800 grus, begynner du å jobbe fettoverflatene jevnere og jevnere til det ikke gjør noen forskjell om du pusser, vil PLA fortsatt se litt riper ut.
3. Brasso - Bruk en gnidningsmasse av metall som Brasso, for å gi plasten en helt glatt finish.
4. Spray til slutt ett strøk Flat Black spraymaling. Du kan bruke hvilken som helst (jeg brukte Rust-oleum) så lenge den binder seg til plast.

Trinn 5: Koble til komponentene

Bruk koblingsskjemaet til å koble opp alle komponentene slik at hver komponent er tilkoblet med den tilsvarende fargekodede kabelen. Når du har gjort dette, kan du sette de enkelte brettene inn i saken og koble ledningene sammen.

Trinn 6: Laser -etsing av treplaten

Dette trinnet krever at du har laserfestet til skriveren, som Ender 2. Dette bruker PWM til viftehastighetskontrolleren som strømkontrollen for laseren. Når viften er full, er laseren full, og hvis viften er si 10%, brenner laseren bare litt inn i treet. Resultatet er å kunne "etse" inn i en overflate som tre. G -koden jeg brukte er gitt - den setter laserhøyden til 50 mm, så sørg for å gjøre laserens fokus riktig på 50 mm.

Valgfritt: Du kan også lage ditt eget design hvis du vil, men da må du gå til dette nettstedet:

Treverket må kuttes til 112 mm x 230 mm, og du må slipe kantene for å passe inn i lag 3

Trinn 7: Installere programvare

Gå til https://raspberrypi.org/ klikk på Last ned, klikk på Raspbian

• Pakk ut den nedlastede filen til skrivebordet, og bruk Etcher til å blinke.img -filen til SD -kortet.
• Ta SD -kortet ut av PCen, og sett det inn i SD -kortsporet på Raspberry Pi.
• Start nettbrettet ved å trykke på strømknappen på siden av saken i 2 sekunder.
• Første gang den starter, endres størrelsen på partisjonen automatisk for å fylle SD -kortet.

Etter det starter den på nytt, og du bør være i velkomstskjermen for Raspbian OS.

• Klikk Neste
• Klikk Neste igjen
• Du kan hoppe over passordinnstillingen for nå
• Du kan avvise alternativet om den svarte grensen
• Velg det trådløse nettverket til ruteren din, og skriv inn passordet. Du må ha satt inn et USB -tastatur på dette tidspunktet, da det ikke vil være noe tastatur på skjermen.
• Hopp over oppdateringen på neste skjerm (vi kan gjøre det senere)
• Du er ferdig

Nå må vi sette noen innstillinger slik at vi kan få tilgang til nettbrettet eksternt.

• Klikk på Raspberry Pi -ikonet (øverst til venstre)
• Gå til Innstillinger
• Gå til Raspberry Pi Configuration
• Klikk på kategorien Grensesnitt
• Aktiver: SSH og kamera, I2C, SPI
• Klikk Ok for å bekrefte og la den starte på nytt

Resten av arbeidet kan utføres i en ekstern terminal på din vanlige PC:

• Ved å bruke Putty (på Windows) eller Terminal (på Mac) logger du på bringebær pi -nettbrettet som:

  • ssh [email protected]
  • Standard passord er bringebær

• Utfør deretter følgende kommandoer:

  • sudo su
  • apt-get oppdatering
  • git-klon
  • cd WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • starte på nytt

• Den starter nå på nytt, logger deg på igjen, og du kan forbli som pi

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Gjør følgende endringer inne i nano:

    • finn # hdmi_drive = 2 og fjern # (uncomment) og endre denne verdien til 1
    • finn dtparam = audio = on og legg til et # foran (kommenter det ut)
    • Legg til en ny linje med hdmi_ignore_edid_audio = 1
  • Ctrl s (for å lagre)
  • Ctrl x (for å gå ut)
  • sudo omstart

• La den starte på nytt, logg inn igjen og gjør følgende:

  • sudo su
  • apt-get install libasound-dev
  • python -m pip install -oppgrader pip setuptools hjul
  • pip installer pyalsaaudio
  • exit

• Du er nå tilbake som pi -bruker, nå får du prosjektet fra GitHub

  git-klon

Nå må du bygge de tre tjenestene som får skjermen til å rotere, volumet går opp og ned, og viften kommer på og av.

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

[Enhet]

Beskrivelse = 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 aktiver PiTabAudio.service
• sudo systemctl starter PiTabAudio.service
• sudo systemctl status PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Enhet]

Beskrivelse = Pi Tablet Screen Service After = multi-user.target [email protected] [Service] Bruker = pi Group = pi Type = enkel 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 aktiver PiTabScreen.service
• sudo systemctl starter PiTabScreen.service
• sudo systemctl status PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Enhet]

Beskrivelse = Pi-nettviftetjeneste Etter = multi-user.target [email protected] [Service] Type = enkel 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 aktivere PiTabFan.service
• sudo systemctl starter PiTabFan.service
• sudo systemctl status PiTabFan.service
• sudo omstart

Nå kan vi installere PiJuice -verktøyene og -tjenestene:

sudo apt-get install pijuice-gui

Det var alt folkens!

Trinn 8: Det endelige produktet

Du bør være ferdig nå og kan teste de forskjellige funksjonene.

Jeg fant noen fine svarte skruer som passet fint inn i plastmutrene som vi limte inn i hjørnene. Jeg boret ut hullene litt så mutterhodet er senket litt inn.

Runner Up i Raspberry Pi Contest 2020