Máy tính bảng in 3D Raspberry Pi 4B: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Ý tưởng của dự án là phát triển một máy tính bảng dựa trên Raspberry Pi có thể in 3D. Tất cả các bộ phận (thành phần) phải dễ kiếm và sẵn có. Nó phải có pin, và nó phải là nguồn năng lượng chính (nghĩa là nó sẽ sạc bằng cáp cắm vào, nhưng phải có đủ năng lượng để chạy mà không cần nó.) Nó phải có thể hoạt động hoàn toàn tốt mà không cần bàn phím. (có nghĩa là, mọi thứ trong giao diện người dùng sẽ hoạt động mà không gặp sự cố ngay cả khi bạn không cắm bàn phím và chuột.)

Lưu ý: Dự án này hiện đang sử dụng Hệ điều hành Raspbian, cho đến khi tôi có thể tìm thấy giải pháp "đầu tiên chạm vào" phù hợp hơn.

Đặc trưng

• SBC: Raspberry Pi phiên bản 4B + (RAM 4Gig)
• Màn hình: Màn hình LCD 7 inch (có cảm ứng)
• Nguồn cung cấp: Bộ lưu điện PiJuice (với pin 5000 mAmp)
• Máy ảnh: Máy ảnh 1080p (mặt trước)
• Âm thanh & Loa: Card âm thanh, cấp nguồn cho 2 loa và 2 micrô, đồng thời cung cấp giắc cắm âm thanh cho tai nghe.
• Gia tốc kế: Con quay hồi chuyển / Gia tốc kế - để định hướng màn hình. (với trăn)
• Làm mát: Quạt được kết nối với bộ điều khiển tốc độ quạt (tốc độ được điều khiển bằng python)
• USB: USB đột phá

• Nút:

  • Nút nguồn
  • Nút điều chỉnh Tăng / Giảm âm lượng

• Đèn LED:

  • Sạc điện
  • Đèn LED hoạt động và nguồn được chuyển hướng (sử dụng nylon) đến vỏ máy.

• Tấm nền:

  Mặt sau bằng gỗ tre, với decal khắc laser

Chi tiết đầy đủ về dự án: GitHub

Lưu ý: Nếu bạn không có tệp đính kèm laser, thì hãy bỏ qua bước đó hoặc hỏi bạn bè (gcode được cung cấp)

Quân nhu

• Raspberry Pi 4B + (Hoặc 3B +, nếu bạn sử dụng bảng định dạng A, bạn có thể bỏ qua việc gỡ bỏ các khối mạng và USB)
• Màn hình LCD Raspberry Pi 7 "chính thức (có cảm ứng) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000 mAmp Pin PiSupply
• Máy ảnh 1080p Raspberry Pi chính thức (Tùy chọn: cáp ruy băng dài mở rộng) Amazon
• Waveshare Audio HAT (Card âm thanh) Waveshare
• 2 loa (8Ohm, 1Watt) Amazon
• Máy đo gia tốc và con quay hồi chuyển MPU-6050 Amazon
• Bộ điều khiển tốc độ quạt HW-517 PWM Amazon
• Quạt Amazon 30mmx30mmx7mm
• Thẻ SD 128Gig (Tối thiểu 16Gig)
• 3 nút nhấn
• Đột phá USB 2.0
• Dây màu
• Cáp 18AWG (hoặc ít hơn)
• Gỗ 3MM (bất kỳ loại nào - nhưng tôi đã sử dụng tre)

Bước 1: Cách quay video

Xin lưu ý: Video bao gồm ghi lại rất chi tiết tất cả các bước tôi đã thực hiện để hoàn thành dự án này. Mời các bạn xem video hoặc làm theo các bước dưới đây để tự mình thực hiện dự án này.

Bước 2: Chuẩn bị các thành phần

Trong bước này, bạn sẽ cần phải thực hiện một số sửa đổi đối với các bộ phận mà bạn đã đặt hàng. Điều này chủ yếu là để lấy các bộ phận cồng kềnh như hộp vít và hộp USB, v.v. ra khỏi PCB, vì chúng tôi sẽ hàn cáp vào bo mạch.

1. Raspberry Pi: Tách các khối USB và khối mạng (không làm nguội, sử dụng máy cắt, để tháo vỏ kim loại và cắt nhựa đi). Đồng thời loại bỏ tất cả các chân GPIO ngoại trừ đầu 6 (theo sơ đồ dây)
2. LCD: Tháo khối USB khỏi PCB và tháo hai trong số các chân 12mm ở phía sau.
3. PiJice: Tháo ngăn chứa pin bằng nhựa trong. Tháo lớp cách điện bằng nhựa màu đen cho các chân GPIO, sau đó cắt (không làm mất màu) GPIO chỉ để lại 6 chân trên cùng (3 ở bên phải, 3 ở bên trái).
4. HW-517: Tháo các khối vít (không làm bóng)
5. wm8960: Tháo lớp cách điện bằng nhựa màu đen cho GPIO, khối cáp loa và các ốc vít, sau đó cắt GPIO theo sơ đồ đấu dây.
6. Quạt: Tháo tản nhiệt

Bước 3: In 3D

Bạn có thể tải xuống tất cả các tệp bạn cần bên dưới. Tại Thingiverse cũng có một bản sao, vì vậy bạn có thể sử dụng dịch vụ in 3D nếu chưa có.

Mẹo in 3D:

Có điều gì đó về máy in Creality sẽ giúp bạn tiết kiệm rất nhiều bản dựng bị lỗi… Bề mặt kính của chúng rất tệ khi in lên, và mặc dù tấm xây dựng có thể được làm nóng, nó hầu như không có độ bám dính và tôi thường không sử dụng vành hoặc bất cứ điều gì… làm thế nào đến? Tôi lau kính bằng cồn nguyên chất, sau đó dùng keo dán giấy Pritt Stick bình thường. Đó là một loại keo không độc hại khi được làm nóng (như từ giường) rất dính và liên kết PLA với tấm xây dựng. Sau đó, khi quá trình in hoàn tất và tấm xây dựng nguội, nó sẽ bật ra một cách dễ dàng. Nếu bạn đang vội, bạn có thể rửa sạch bằng nước. (bạn cần rửa kính trong mọi trường hợp sau mỗi lần in)

Bước 4: Sau khi in

Dán từng lớp lại với nhau bằng keo siêu dính nhanh hoặc thứ gì đó tương đương. Các lớp phải nằm ngay ngắn chồng lên nhau. Lớp 1 và 2 có một số điểm nhỏ giúp căn chỉnh lớp.

Lấy các hạt nhựa ra khỏi PiJuice và dán keo vào các khoảng trống đã cho trong Lớp 2

Bây giờ nó đã được dán, bạn có thể chà nhám vỏ để làm cho nó trông hoàn hảo!

Để có được chiếc ốp lưng của bạn trông hoàn hảo, bạn sẽ cần phải chà nhám. Tôi sử dụng như sau:

1. Cát thô với độ sạn 100, vì vậy tất cả các đường lớp được loại bỏ. Bất kỳ loại nhựa nào hướng ra bên ngoài đều có màu xám và khá thô, nhưng không có đường vân lớp nào nhìn thấy được hoặc các mảnh nhựa xốp.
2. Chà nhám mịn - với giấy nhám 400 đến 800 grit, hãy bắt đầu xử lý bề mặt mỡ nhẵn hơn và mịn hơn cho đến khi không có gì khác biệt nếu bạn đang chà nhám, PLA trông vẫn hơi xước.
3. Brasso - Sử dụng hợp chất chà xát kim loại như Brasso, để tạo cho nhựa một lớp hoàn thiện mịn hoàn hảo.
4. Cuối cùng phun một lớp sơn xịt Flat Black. Bạn có thể sử dụng bất kỳ (tôi đã sử dụng Rust-oleum) miễn là nó liên kết với nhựa.

Bước 5: Nối dây các thành phần

Sử dụng sơ đồ nối dây để nối dây tất cả các thành phần sao cho mỗi thành phần được đi dây với cáp có mã màu tương ứng của nó. Khi bạn đã làm xong việc này, bạn có thể lắp từng bo mạch vào hộp và nối các dây lại với nhau.

Bước 6: Khắc laser trên tấm gỗ

Bước này sẽ yêu cầu bạn có phần đính kèm laser vào máy in của mình, như Ender 2. Thao tác này sử dụng PWM của bộ điều khiển tốc độ quạt làm bộ điều khiển công suất cho laser. Khi quạt đầy tức là tia laser đầy, còn nếu quạt báo 10% thì tia laser chỉ đốt nhẹ vào gỗ. Kết quả là có thể "khắc" vào bề mặt như gỗ. Gcode tôi đã sử dụng được cung cấp - nó đặt chiều cao của tia laser thành 50mm, vì vậy hãy đảm bảo tiêu điểm của tia laser chính xác ở 50mm.

Tùy chọn: Bạn cũng có thể tạo thiết kế của riêng mình nếu bạn thích, nhưng sau đó bạn sẽ phải truy cập trang web này:

Gỗ cần được cắt theo kích thước 112mm x 230mm và bạn sẽ cần phải chà nhám dây để lắp vào Lớp 3

Bước 7: Cài đặt phần mềm

Truy cập https://raspberrypi.org/ nhấp vào Tải xuống, nhấp vào Raspbian

• Giải nén tệp đã tải xuống máy tính để bàn của bạn và sử dụng Etcher để flash tệp.img vào Thẻ SD.
• Lấy thẻ SD ra khỏi PC của bạn và lắp vào khe cắm Thẻ SD của Raspberry Pi.
• Khởi động máy tính bảng bằng cách nhấn nút nguồn ở bên cạnh vỏ trong 2 giây.
• Lần đầu tiên khởi động, nó sẽ tự động thay đổi kích thước phân vùng để lấp đầy Thẻ SD.

Sau đó, nó sẽ khởi động lại và bạn sẽ ở trong màn hình chào mừng Hệ điều hành Raspbian.

• Bấm tiếp
• Nhấp vào Tiếp theo một lần nữa
• Bạn có thể bỏ qua cài đặt mật khẩu ngay bây giờ
• Bạn có thể loại bỏ tùy chọn về đường viền đen
• Chọn mạng không dây của bộ định tuyến và nhập mật khẩu. Bạn sẽ cần phải cắm bàn phím USB vào lúc này vì sẽ không có bàn phím ảo.
• Bỏ qua cập nhật ở màn hình tiếp theo (chúng tôi có thể làm điều đó sau)
• Bạn đã hoàn tất

Bây giờ chúng ta cần thiết lập một số cài đặt để có thể truy cập máy tính bảng từ xa.

• Nhấp vào Biểu tượng Raspberry Pi (trên cùng bên trái)
• Đi tới Tùy chọn
• Đi tới Cấu hình Raspberry Pi
• Nhấp vào tab Giao diện
• Kích hoạt: SSH và Máy ảnh, I2C, SPI
• Nhấp vào Ok, để xác nhận và để nó khởi động lại

Phần còn lại của công việc có thể được thực hiện trong một thiết bị đầu cuối từ xa trong PC thông thường của bạn:

• Sử dụng Putty (trên Windows) hoặc Terminal (trên Mac), đăng nhập vào máy tính bảng raspberry pi bằng:

  • ssh [email protected]
  • Mật khẩu mặc định là mâm xôi

• Sau đó, đưa ra các lệnh sau:

  • sudo su
  • apt-get cập nhật
  • git clone
  • cd WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • khởi động lại

• Nó hiện khởi động lại, đăng nhập lại và bạn có thể ở lại với tư cách pi

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Bên trong nano, hãy thực hiện các thay đổi sau:

    • tìm # hdmi_drive = 2 và xóa dấu # (bỏ ghi chú) và thay đổi giá trị này thành 1
    • tìm dtparam = audio = on và thêm dấu # vào trước (bình luận)
    • Thêm một dòng mới với hdmi_ignore_edid_audio = 1
  • Ctrl s (để lưu)
  • Ctrl x (để thoát)
  • khởi động lại sudo

• Bây giờ hãy để nó khởi động lại, đăng nhập lại và làm như sau:

  • sudo su
  • apt-get cài đặt libasound-dev
  • python -m pip install - nâng cấp bánh xe thiết lập pip
  • pip cài đặt pyalsaaudio
  • lối ra

• Bạn hiện đã trở lại với tư cách người dùng pi, bây giờ hãy tải dự án từ GitHub

  git clone

Bây giờ bạn cần xây dựng 3 dịch vụ là xoay màn hình, tăng giảm âm lượng và tắt mở quạt.

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

[Đơn vị]

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 [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-tải lại
• sudo systemctl kích hoạt PiTabAudio.service
• sudo systemctl start PiTabAudio.service
• trạng thái sudo systemctl PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Đơn vị]

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 [Install] WantedBy = multi-user.target

• sudo systemctl daemon-tải lại
• sudo systemctl kích hoạt PiTabScreen.service
• sudo systemctl start PiTabScreen.service
• trạng thái sudo systemctl PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Đơn vị]

Description = Pi Tablet Fan Service After = multi-user.target [email protected] [Dịch vụ] 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-tải lại
• sudo systemctl kích hoạt PiTabFan.service
• sudo systemctl start PiTabFan.service
• trạng thái sudo systemctl PiTabFan.service
• khởi động lại sudo

Bây giờ chúng ta có thể cài đặt các công cụ và dịch vụ của PiJuice:

sudo apt-get install pijuice-gui

Đó là tất cả mọi người!

Bước 8: Sản phẩm cuối cùng

Bạn sẽ hoàn thành tất cả ngay bây giờ và có thể kiểm tra các tính năng khác nhau.

Tôi tìm thấy một số ốc vít màu đen đẹp mắt vừa vặn với các đai ốc bằng nhựa mà chúng tôi đã dán vào các góc. Tôi khoan lỗ một chút để đầu đai ốc bị lõm vào một chút.

Về nhì trong Cuộc thi Raspberry Pi 2020