Clone Trooper PiTop: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Clone Trooper PiTop

Đầu tiên, tôi phải thừa nhận công việc của Mepler https://www.instructables.com/member/mepler/ có dự án về TI99 / 4a mà tôi đã đóng góp cho dự án của mình. Cảm ơn bạn.

Quân nhu

Các bộ phận được sử dụng:

Máy tính xách tay cho trẻ em học tập

Raspberry Pi Zero W

LCD 3,5 inch cho Raspberry Pi

Mô-đun máy ảnh mini Raspberry Pi Zero CSI 5MP

Thẻ Micro SD 64GB

Bảng phát triển USB Teensy 2.0

Trung tâm USB

Ngân hàng điện USB

Tai nghe USB với Micrô

Bộ điều khiển trò chơi USB

Chuột USB không dây

Các loại cáp USB

Ban tạo mẫu

Bước 1: Chọn một máy tính xách tay

Tôi bắt đầu với Máy tính xách tay học tập Star Wars Clone Trooper của Oregon Scientific.

Có một vài phiên bản khác nhau của máy tính xách tay này nhưng tôi chọn phiên bản này vì màu sắc, bàn phím thực thay vì chỉ là một lớp màng và màn hình rộng lớn hơn. Nó cũng cần phải đủ lớn để lắp tất cả các bộ phận bên trong.

Tôi đã tháo rời máy tính xách tay. Tôi đã phải cẩn thận với phần trên vì các vít giữ nó với nhau nằm bên dưới mép của tấm đồ họa bằng nhựa và một phần của bức tranh bị dính vào vỏ và một phần bị bung ra với tấm nhựa. Tôi đã không kéo tờ giấy hoàn toàn ra, chỉ đủ để lộ các vít và miễn là nó vẫn được gắn ở giữa đồ họa được xếp thẳng hàng trở lại khi nó được lắp ráp lại. Với vỏ máy từ trên xuống dưới, tôi có thể thấy rằng bàn phím, loa, PCB và màn hình đều được gắn vào phần giữa gấp hai mảnh của máy tính. Tôi vẫn giữ ý tưởng đó là gắn tất cả các thành phần của mình vào phần giữa và chỉ vặn nắp trên và dưới lại khi hoàn thành.

Bước 2: Chuyển đổi bàn phím sang USB

Bàn phím được nối dây trong một ma trận tương tự như bàn phím của TI99 / 4a. Khi tôi tháo rời máy tính xách tay, các chân bảng mạch cho bàn phím có nhãn PA0-PA6 và PB0-PB7. Ngoài ra còn có một chân PC0 và chân nút nguồn. Với máy tính xách tay trên, tôi sử dụng một đoạn dây để ngắn giữa các chân và xem những gì đã xảy ra trên màn hình. Tôi đã có thể ánh xạ hầu hết các chìa khóa theo cách này.

Để kết nối điều này với thanh thiếu niên, tôi đã sử dụng một bảng tạo mẫu nhỏ có mục đích chung. Tôi tháo từng dây của bàn phím ra khỏi PCB của máy tính chính, kéo các dây qua khớp nối giữa trên và dưới của máy tính, đồng thời tháo bo mạch và màn hình máy tính khỏi nửa trên. Tôi đã hàn 15 điện trở 10K ohm như trên bảng tạo mẫu với một đầu kết nối với đất và đầu kia kết nối với từng dây riêng biệt cho bàn phím. Các điện trở kéo xuống kết nối giữa mỗi chân bàn phím và chân Teensy.

Nhìn vào bảng dự án và Teensy được hàn lại với nhau, tôi có thể thấy lẽ ra tôi nên sử dụng dây dài hơn vì xếp chồng lên nhau như vậy khiến nó khó lắp vào máy tính.

Các chân trên Teensy không theo thứ tự như trong sơ đồ của tôi, vì vậy hãy nhớ đọc nhãn trên bảng mạch khi hàn cái này với nhau. Tôi đã sử dụng phần mềm Arduino để lập trình Teensy với tập lệnh bàn phím đi kèm. Hãy xem trang web Teensy để biết các mẹo lập trình bảng.

Tôi đã tạo các chân bàn phím PB0 - PB7 các đầu ra và đầu vào PA0 - PA6 cho tập lệnh bàn phím Arduino. Tôi đã kết thúc việc không sử dụng chân PC0 trên bàn phím vì khi tôi thử kết nối nó với Teensy, mọi thứ trở nên rất thất thường nên một số phím đã không hoạt động. Các phím tôi không có hoạt động trên bàn phím là Esc, Nguồn, Độ tương phản - và +, Danh mục trò chơi, Bật / tắt nhạc và phím Shift. Tôi đã sử dụng phím Trợ giúp làm phím shift và phím Đèn nền làm phím Chức năng để tôi có thể nhận được từ F1 đến F10 khi được sử dụng với các phím số cùng với các ký tự đặc biệt khác nhau khi được sử dụng với các phím khác. Phím âm lượng - là Esc và âm lượng + là Tab. Bạn có thể xem qua tập lệnh bàn phím để xem một số tổ hợp phím mà tôi đã thực hiện để tìm một số phím khác bị thiếu trên bàn phím này như Hàm + Q tạo thành dấu ~. Khá đơn giản để thực hiện các thay đổi đối với tệp txt script, sau đó chỉ cần sao chép và dán tất cả chúng vào phần mềm Arduino để lập trình Teensy và xem các thay đổi của bạn hoạt động như thế nào. Sau khi lập trình Teensy, nó hoạt động giống như bất kỳ bàn phím USB nào nên bạn có thể cắm nó vào bất kỳ máy tính nào để thử nghiệm.

Bước 3: Chuẩn bị phần cứng

Tôi đã sử dụng Raspberry Pi Zero W cho dự án này. Tôi đã hàn các chân GPIO trên bo mạch để nó có thể được kết nối với màn hình LCD 3,5 inch. Màn hình LCD mà tôi nhận được từ Aliexpress và tiết kiệm được một vài đô la khi không nhận được phiên bản màn hình cảm ứng vì dù sao nó cũng sẽ nằm sau lớp nhựa trong của tấm đồ họa. Tôi đã sử dụng BerryBoot làm bộ nạp khởi động để có thể sử dụng nhiều hệ điều hành cho máy tính xách tay này.

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

Hình ảnh BerryBoot có sẵn tại đây.

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

Tôi đã sử dụng bộ chuyển đổi HDMI sang HDMI mini và bàn phím và chuột USB bình thường cho lần khởi động đầu tiên và để cài đặt Berryboot trên thẻ micro SD. Sau khi Berryboot được cài đặt, tôi có thể sử dụng menu của nó để thêm các dòng cần thiết vào tệp config.txt để Pi sử dụng màn hình 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 1 3 2 3 0 0 0 120 0 32000000 6

display_rotate = 3

Vì Pi Zero chỉ có một cổng USB và tôi cần các kết nối USB cho bộ chuyển đổi bàn phím, chuột không dây, bộ điều hợp âm thanh USB và hai kết nối USB bên ngoài cho bàn chơi trò chơi và ổ đĩa ngón tay cái, tôi phải có một trung tâm USB tại ít nhất 5 kết nối. Tôi đã có một người ngồi xung quanh có sẵn 7 cổng và nó có bộ chuyển đổi DC 5V 3A mà tôi đã sử dụng làm bộ sạc cho bộ pin.

Máy tính xách tay chỉ có một loa duy nhất nhưng tôi muốn có giắc cắm tai nghe và micrô nên tôi đã sử dụng tai nghe USB cũ. Tôi chỉ cắt nhỏ các dây sau khối ghi Logitech và sử dụng một ohmmeter để kiểm tra dây màu nào đi đến tai nghe và micrô. Tôi giữ micrô khỏi tai nghe chỉ rút ngắn dây. Tôi đã thấy các card âm thanh USB trên Ebay với giá khoảng 3 đô la, có thể dễ sử dụng hơn nhưng bạn phải làm việc với những gì bạn có.

Pin tôi mua từ Ebay. Nó là một ngân hàng năng lượng 20000mAh với một đầu ra 1A và một đầu ra 2A. Nó được sạc bằng kết nối micro USB. Mô tả cho biết nó mỏng và tôi không chú ý đến các kích thước còn lại, vì vậy nó gần như quá lớn đối với ứng dụng này nhưng nó lại rẻ. Tôi chỉ sử dụng đầu ra 2A, mà tôi nghĩ sẽ là mức tối thiểu để sử dụng với Pi Zero. Máy tính hoàn thiện hoạt động tốt với điều này ngay cả với những thứ được kết nối với cổng USB bên ngoài.

Bước 4: Lắp ráp

Tôi đã sử dụng một công cụ xoay để cắt bỏ các chân đế và giá đỡ bên trong phần trên và dưới của thùng máy để nhường chỗ cho các bộ phận tôi đã lắp đặt. Cắt từng lượng nhỏ tại một thời điểm và sau đó kiểm tra xem có vừa vặn là cách tốt nhất để thực hiện điều này. Vỏ trên cùng cũng cần một vết cắt cho đầu nối HDMI. Vỏ dưới cần có lỗ cho công tắc nguồn, giắc cắm tai nghe, cổng USB bên ngoài và một vài lỗ ở mặt sau để tôi có thể nhìn thấy đèn báo nguồn của bộ pin. Điều cuối cùng cho đèn có thể tránh được nếu tôi đã thêm các bộ phận cần thiết để theo dõi mức năng lượng từ Pi nhưng tôi đã không làm như vậy.

Màn hình LCD 3,5 inch rất vừa vặn trong cửa sổ cho máy tính và màn hình cũ. Tôi dán chặt màn hình và bộ chia USB vào vị trí và bắt đầu xem cách tôi có thể chạy dây cáp. Tôi đã tìm thấy dây cáp USB dẹt tại Dollar Tree giúp dễ dàng luồn dây cáp qua lỗ nhỏ ở khớp nối giữa trên và dưới. Tôi vẫn phải cắt các đầu của cáp USB và hàn chúng lại với nhau sau khi chúng đã xuyên qua lỗ. Cáp dẹt mà tôi sử dụng có một dây màu đỏ, ba dây còn lại màu trắng nên thứ tự chúng đi vào là rất quan trọng. Dây màu đỏ đã nóng, dây tiếp theo là - dây dữ liệu, sau đó là dây + dữ liệu, rồi nối đất.

Các dây cần thiết để chạy qua khớp nối với đáy là cáp USB nguồn, USB bàn phím, hai cáp mở rộng USB cho các kết nối bên ngoài và cáp Sound card. Tôi đã chạy cáp micro USB từ Pi đến bộ chia USB và cắt đầu đó ra và hàn nó vào bộ trung tâm để tiết kiệm diện tích. Tôi đã chạy cáp bộ chuyển đổi HDMI từ Pi đến nơi tôi cắt phần khía ra khỏi nắp trên. Tôi đã khoan một lỗ nhỏ trên đỉnh cho máy ảnh cũng đi qua tấm đồ họa để máy ảnh hướng về phía người dùng khi máy tính xách tay đang mở và mọi thứ nóng lên được dán xuống.

Tôi đã gặp sự cố nhỏ với bộ chia USB. Khi tôi có bộ điều hợp không dây cho chuột được kết nối, chuột sẽ tiếp tục mất kết nối. Tôi đã phải hàn một vài dây từ nơi cắm bộ chuyển đổi nguồn vào trung tâm đến chân + 5V và chân nối đất trên GPIO. Điều đó đã ổn định kết nối chuột.

Ở nửa dưới, tôi hàn cáp cho bàn phím, phần mở rộng USB và USB nguồn cho Pi trở lại với nhau bằng cách sử dụng dây co nhiệt để giữ cho mọi thứ sạch sẽ và cách điện. Tôi cắt một cáp micro USB nhỏ và hàn nó vào đầu cắm thùng bộ chuyển đổi nguồn ban đầu của máy tính, may mắn là nó có cùng kích thước với đầu cắm bộ chuyển đổi nguồn 5v của hub USB. Đối với âm thanh, tôi hàn đúng kênh vào loa chỉ của máy tính và cũng thêm giắc cắm tai nghe 3,5 mm được tận dụng từ thẻ SoundBlaster cũ với cả hai kênh âm thanh để khi cắm tai nghe hoặc loa ngoài, tôi sẽ nhận được âm thanh nổi và nó sẽ ngắt loa nội bộ. Tôi đã khoan một lỗ xuyên qua nửa dưới của máy tính ngay trên các phím tương phản của bàn phím và đặt phần vớt micrô từ tai nghe USB xuống dưới lỗ. Tôi đã thêm công tắc SPST vào dây màu đỏ của cáp USB vào nguồn 2A để bật và tắt Pi. Công tắc nguồn phù hợp với lỗ của nó trong vỏ dưới cùng và một đai ốc giữ chặt nó. Sau đó, một lần nữa tôi dùng keo nóng để giữ mọi thứ ở đúng vị trí.

Sau đó, nó chỉ là vấn đề vặn nắp hộp trên và dưới và bật nó lên.

Khi nó đang chạy, tôi thấy việc thêm các hệ điều hành như Raspian và Retropie vào BerryBoot dễ dàng hơn bằng cách tải xuống các hình ảnh từ liên kết mà tôi đã cung cấp trước đó và đặt chúng vào ổ đĩa flash USB và cài đặt chúng từ menu BerryBoot. Có một số video YouTube hay hướng dẫn cách thực hiện việc này.

Trọng lượng ban đầu của máy tính xách tay học tập có pin là 1lb 13,5oz. Sau khi sửa đổi, nó nặng 2lbs 8,2 oz.

Vui lòng xem video được lồng ghép để xem một bản demo nhỏ của PiTop Clone Trooper đang hoạt động.