Raspberry Pi 4B 3D gedrucktes Tablet - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Das Konzept des Projekts besteht darin, ein 3D-druckbares, Raspberry Pi-basiertes Tablet zu entwickeln. Alle Teile (Komponenten) müssen leicht zu beschaffen und leicht verfügbar sein. Es muss eine Batterie haben und es muss die primäre Stromquelle sein (d.h. es wird mit einem angeschlossenen Kabel aufgeladen, muss aber genug Strom haben, um ohne es zu laufen.) Es muss in der Lage sein, ohne Tastatur einwandfrei zu funktionieren (Das heißt, alles in der Benutzeroberfläche sollte problemlos funktionieren, auch wenn keine Tastatur und keine Maus angeschlossen sind.)

Hinweis: Dieses Projekt verwendet vorerst das Raspbian OS, bis ich eine geeignetere "Touch-First"-Lösung gefunden habe.

Merkmale

• SBC: Raspberry Pi Version 4B+ (4Gig RAM)
• Anzeige: 7 Zoll LCD-Display (mit Touch)
• Stromversorgung: PiJuice UPS (mit 5000-mAmp-Akku)
• Kamera: 1080p-Kamera (nach vorne gerichtet)
• Sound & Lautsprecher: Soundkarte, versorgt 2 Lautsprecher und 2 Mikrofone mit Strom und bietet eine Audiobuchse für Kopfhörer.
• Beschleunigungsmesser: Gyro/Beschleunigungsmesser - zum Ausrichten des Bildschirms. (mit Python)
• Kühlung: Lüfter an einen Lüftergeschwindigkeitsregler angeschlossen (Geschwindigkeit wird in Python gesteuert)
• USB: Breakout-USB

• Tasten:

  • Netzschalter
  • Lauter/Leiser-Wippe

• LEDs:

  • Aufladen
  • Power- und Aktivitäts-LED-Licht wird (mit Nylon) auf das Gehäuse umgeleitet.

• Rückplatte:

  Rückseite aus Bambusholz, mit lasergraviertem Aufkleber

Vollständige Projektdetails: GitHub

Hinweis: Wenn Sie keinen Laseraufsatz haben, lassen Sie diesen Schritt entweder aus oder fragen Sie einen Freund (gcode wird mitgeliefert).

Lieferungen

• Raspberry Pi 4B+ (Oder 3B+, wenn Sie eine Platine im A-Format verwenden, können Sie das Entfernen der Netzwerk- und USB-Blöcke überspringen) Amazon
• 7" Offizielles Raspberry Pi LCD Display (mit Touch) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000-mAmp-Batterie PiSupply
• Offizielle Raspberry Pi 1080p-Kamera (Optional: Flachbandkabel mit verlängerter Länge) Amazon
• Waveshare Audio HAT (Soundkarte) Waveshare
• 2 Lautsprecher (8Ohm, 1Watt) Amazon
• MPU-6050 Beschleunigungsmesser und Gyroskop Amazon
• HW-517 PWM Lüfterdrehzahlregler Amazon
• 30mmx30mmx7mm LüfterAmazon
• 128Gig SD-Karte (Minimum 16Gig)
• 3 Drücken Sie die TastenAmazon
• Breakout USB 2.0Amazon
• Farbe Drähte
• 18AWG (oder weniger) Kabel
• 3MM Holz (jeglicher Art - aber ich habe Bambus verwendet)

Schritt 1: Das How-to-Video

Bitte beachten Sie: Das Video besteht aus einer sehr detaillierten Aufzeichnung aller Schritte, die ich unternommen habe, um dieses Projekt abzuschließen. Bitte sehen Sie sich das Video an oder befolgen Sie die folgenden Schritte, um dieses Projekt zu Ihrem Selbst zu machen.

Schritt 2: Vorbereiten der Komponenten

In diesem Schritt müssen Sie einige Änderungen an den bestellten Teilen vornehmen. Dies dient hauptsächlich dazu, die sperrigen Teile wie Schraubenboxen und USB-Boxen usw. von der Platine zu nehmen, da wir die Kabel an die Platine löten.

1. Raspberry Pi: Ziehen Sie die USB-Blöcke und den Netzwerkblock ab (nicht ablöten, mit einem Cutter das Metallgehäuse abnehmen und den Kunststoff wegschneiden). Entfernen Sie auch alle GPIO-Pins außer den oberen 6 (gemäß Wring-Diagramm)
2. LCD: Entfernen Sie den USB-Block von der Platine und entfernen Sie zwei der 12-mm-Pins auf der Rückseite.
3. PiJice: Entfernen Sie den durchsichtigen Batteriehalter aus Kunststoff. Entfernen Sie den schwarzen Plastikisolator für die GPIO-Pins und schneiden Sie dann den GPIO ab (nicht ablöten), lassen Sie nur die oberen 6 Pins (3 rechts, 3 links).
4. HW-517: Entfernen Sie die Schraubenblöcke (Entlöten)
5. wm8960: Entfernen Sie den schwarzen Plastikisolator für den GPIO und den Lautsprecherkabelblock und die Schrauben, dann schneiden Sie den GPIO gemäß dem Wringdiagramm ab.
6. Lüfter: Entfernen Sie den Kühlkörper

Schritt 3: 3D-Druck

Nachfolgend können Sie alle benötigten Dateien herunterladen. Es gibt auch eine Kopie bei Thingiverse, sodass Sie den 3D-Druckservice nutzen können, wenn Sie keinen haben.

Tipp zum 3D-Druck:

Der Creality-Drucker hat etwas an sich, das Ihnen viele fehlgeschlagene Builds erspart… Ihre Glasoberfläche ist schrecklich zu bedrucken, und obwohl die Bauplatte erhitzt werden kann, bietet sie fast keine Haftung und ich verwende im Allgemeinen keine Krempe oder so… wie kommt es? Ich reinige das Glas mit reinem Alkohol und verwende dann normalen Papierkleber Pritt Stick. Es ist ein ungiftiger Kleber, der beim Erhitzen (wie vom Bett) sehr klebrig ist und das PLA mit der Bauplatte verbindet. Wenn der Druck fertig ist und die Bauplatte abgekühlt ist, lässt sie sich einfach abziehen. Wenn Sie es eilig haben, können Sie es mit Wasser abwaschen. (Sie müssten das Glas auf jeden Fall nach jedem Druck abwaschen)

Schritt 4: Nachdrucken

Kleben Sie jede Schicht mit einem schnell klebenden Sekundenkleber oder etwas Ähnlichem zusammen. Die Schichten sollten sauber übereinander sitzen. Layer 1 und 2 haben kleine Haken, die beim Ausrichten der Layer helfen.

Nehmen Sie die Plastikmuttern, die sich vom PiJuice gelöst haben, und kleben Sie sie in die dafür vorgesehenen Räume in Schicht 2

Jetzt, da es geklebt ist, können Sie das Gehäuse schleifen, damit es perfekt aussieht!

Damit Ihr Gehäuse perfekt aussieht, müssen Sie schleifen. Ich verwende folgendes:

1. Grober Sand mit 100er Körnung, damit alle Schichtlinien entfernt werden. Jeder nach außen gerichtete Kunststoff sieht grau aus und ist ziemlich rau, aber es gibt keine sichtbaren Schichtlinien oder flauschigen Kunststoffteile.
2. Glattes Schleifen - Beginnen Sie mit einem 400 bis 800er Schleifpapier, die fetten Oberflächen immer glatter zu bearbeiten, bis es keinen Unterschied mehr macht, wenn Sie schleifen, das PLA sieht immer noch leicht kratzig aus.
3. Brasso - Verwenden Sie eine Metallreibemasse wie Brasso, um dem Kunststoff eine perfekt glatte Oberfläche zu verleihen.
4. Zum Schluss eine Schicht Flat Black Sprühfarbe aufsprühen. Sie können jedes verwenden (ich habe Rust-Oleum verwendet), solange es sich mit Kunststoff verbindet.

Schritt 5: Verdrahten der Komponenten

Verwenden Sie den Schaltplan, um alle Komponenten so zu verdrahten, dass jede Komponente mit ihrem entsprechenden farbcodierten Kabel verdrahtet wird. Nachdem Sie dies getan haben, können Sie die einzelnen Platinen in das Gehäuse einlegen und die Drähte miteinander verbinden.

Schritt 6: Laserätzen der Holzrückplatte

Dieser Schritt erfordert, dass Sie den Laser an Ihren Drucker angeschlossen haben, wie den Ender 2. Dies verwendet die PWM des Lüftergeschwindigkeitsreglers als Leistungsregler für den Laser. Wenn der Lüfter voll ist, dann ist der Laser voll, und wenn der Lüfter etwa 10 % beträgt, brennt der Laser nur leicht in das Holz ein. Das Ergebnis ist, in eine Oberfläche wie Holz "ätzen" zu können. Der von mir verwendete Gcode wird mitgeliefert - er stellt die Höhe des Lasers auf 50 mm ein. Stellen Sie also sicher, dass der Fokus des Lasers auf 50 mm korrekt ist.

Optional: Sie können auch Ihr eigenes Design erstellen, wenn Sie möchten, aber dann müssen Sie auf diese Seite gehen:

Das Holz muss auf 112 mm x 230 mm geschnitten werden, und Sie müssen die Schnüre schleifen, damit sie in Schicht 3. passen

Schritt 7: Software installieren

Gehen Sie zu https://raspberrypi.org/ klicken Sie auf Download, klicken Sie auf Raspbian

• Entpacken Sie die heruntergeladene Datei auf Ihren Desktop und verwenden Sie Etcher, um die.img-Datei auf die SD-Karte zu flashen.
• Nehmen Sie die SD-Karte aus Ihrem PC und stecken Sie sie in den SD-Kartensteckplatz des Raspberry Pi.
• Starten Sie das Tablet, indem Sie den Netzschalter an der Seite des Gehäuses 2 Sekunden lang drücken.
• Beim ersten Start wird die Größe der Partition automatisch angepasst, um die SD-Karte zu füllen.

Danach wird es neu gestartet und Sie sollten sich im Willkommensbildschirm von Raspbian OS befinden.

• Weiter klicken
• Klicken Sie erneut auf Weiter
• Sie können die Passworteinstellung vorerst überspringen
• Sie können die Option zum schwarzen Rand ablehnen
• Wählen Sie das drahtlose Netzwerk Ihres Routers aus und geben Sie das Passwort ein. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie eine USB-Tastatur angeschlossen haben, da keine Bildschirmtastatur vorhanden ist.
• Überspringen Sie das Update auf dem nächsten Bildschirm (das können wir später tun)
• Sie sind fertig

Jetzt müssen wir einige Einstellungen vornehmen, damit wir aus der Ferne auf das Tablet zugreifen können.

• Klicken Sie auf das Raspberry Pi-Symbol (oben links)
• Gehen Sie zu Einstellungen
• Gehen Sie zu Raspberry Pi Konfiguration
• Klicken Sie auf die Registerkarte Schnittstellen
• Aktivieren: SSH und Kamera, I2C, SPI
• Klicken Sie auf Ok, um zu bestätigen und neu starten zu lassen

Die restliche Arbeit kann in einem entfernten Terminal in Ihrem normalen PC erledigt werden:

• Melden Sie sich mit Putty (unter Windows) oder Terminal (unter Mac) beim Raspberry Pi-Tablet wie folgt an:

  • ssh [email protected]
  • Das Standardpasswort ist Himbeere

• Geben Sie dann die folgenden Befehle aus:

  • sudo su
  • apt-get-Update
  • Git-Klon
  • cd WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • neustarten

• Es wird jetzt neu gestartet, melden Sie sich wieder an und Sie können als Pi. bleiben

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Nehmen Sie in nano die folgenden Änderungen vor:

    • finde #hdmi_drive=2 und entferne das # (unkommentiert) und ändere diesen Wert auf 1
    • finde dtparam=audio=on und füge ein # voran (auskommentieren)
    • Fügen Sie eine neue Zeile hinzu mit hdmi_ignore_edid_audio=1
  • Strg s (zum Speichern)
  • Strg x (zum Beenden)
  • sudo neu starten

• Lassen Sie es nun neu starten, melden Sie sich wieder an und gehen Sie wie folgt vor:

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

• Sie sind jetzt wieder als pi-Benutzer, jetzt holen Sie sich das Projekt von GitHub

  Git-Klon

Jetzt müssen Sie die 3 Dienste erstellen, die den Bildschirm drehen, die Lautstärke erhöhen und verringern und den Lüfter ein- und ausschalten.

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

[Einheit]

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-reload
• sudo systemctl aktivieren PiTabAudio.service
• sudo systemctl starte PiTabAudio.service
• sudo systemctl status PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Einheit]

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-reload
• sudo systemctl aktivieren PiTabScreen.service
• sudo systemctl starte PiTabScreen.service
• sudo systemctl status PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Einheit]

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 [Install] WantedBy=multi-user.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl aktivieren PiTabFan.service
• sudo systemctl starte PiTabFan.service
• sudo systemctl status PiTabFan.service
• sudo neu starten

Jetzt können wir die PiJuice-Tools und -Dienste installieren:

sudo apt-get install pijuice-gui

Das war's Leute!

Schritt 8: Das Endprodukt

Sie sollten jetzt fertig sein und können die verschiedenen Funktionen testen.

Ich fand einige schöne schwarze Schrauben, die gut in die Plastikmuttern passten, die wir in die Ecken geklebt haben. Ich habe die Löcher etwas ausgebohrt, damit der Mutternkopf etwas versenkt wird.

Zweiter Platz beim Raspberry Pi Contest 2020