Linux-Computer im Taschenformat: Pi-Micro - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Wollten Sie schon immer einen Computer bauen, der in Ihre Hand passt? Einer, der ein vollwertiger Laptop war, aber winzig? Ich auch, also habe ich diesen kleinen Laptop gebaut, den ich Pi-Micro nenne. Dies ist die dritte Version des Pi-Micro, fast ein Jahr in der Herstellung, und ich hatte das Gefühl, dass sie poliert genug war, um sie zu teilen. Das Pi-Micro führt ein vollständiges Linux-Betriebssystem aus und kann im Internet surfen, Dokumente erstellen und bearbeiten, das Terminal verwenden, benutzerdefinierte Programmierskripte erstellen und Spiele spielen. Soweit ich weiß, ist es der kleinste Computer, der mit einem Raspberry Pi gebaut wurde und auch über eine vollständige Tastatur verfügt. Es basiert auf dem Raspberry Pi Zero W, der über WLAN und Bluetooth verfügt.

Pi-Micro-Spezifikationen:

512 MB RAM

1GHz Prozessor

Integriertes WLAN und Bluetooth

3,5 -Touchscreen

Interner 1000mAh Lithium-Ionen-Akku

16 GB interner Speicher

Vollständige QWERTZ-Tastatur

Nur 108 mm x 19,5 mm x 70 mm (oder 4,25" x 0,75" x 2,75")

Schritt 1: Die Geschichte von Pi-Micro

Dies ist ein optionaler Teil. Wenn Sie also mit dem Lesen der Anweisungen beginnen möchten, fahren Sie mit Schritt 2 fort.

An diesem Laptop habe ich über ein Jahr lang gearbeitet, und in diesem Jahr habe ich viele verschiedene Designs und Prototypen durchgemacht, wie Sie auf den Bildern oben sehen können. Meine ersten beiden Designs waren ziemlich kopflastig, und beide Scharniermechanismen waren für das Gewicht der Bildschirm-/Motherboard-Kombination unzureichend.

V1.0 (Schwarz) Meine erste Version des Pi-Micro wurde am 6. Mai 2017 erstellt. Es verwendete 3D-gedruckte Scharniere, die zu locker waren und den Bildschirm nicht alleine stehen ließen. Es hatte ein Design, bei dem die Tastatur in das Gehäuse eingebaut war, was mir gefällt, aber es war sehr dick und klobig. Auch die Kanten an der Ober- und Unterseite des Gehäuses wurden nicht abgerundet, was dem Gehäuse einen billigen Look verlieh.

V2.0 (Blau) Meine zweite Version des Pi-Micro entstand im Oktober 2017. Ich habe versucht, die Scharnierprobleme mit superkleinen Messingscharnieren zu beheben, aber sie waren auch zu locker. In dieser Version habe ich es viel schöner gemacht, indem ich alle Kanten abgerundet habe und die Ausschnitte für den Raspberry Pi im 3D-Modellierungsprogramm statt mit meinem Lötkolben gemacht habe. Einzigartig an dieser Version war, dass ich es so gemacht habe, dass die Tastatur, an der ich die Scharniere befestigt habe, leicht von der oberen Hälfte gelöst werden kann. Am Ende mochte ich jedoch nicht, wie es aussah, und dachte, dass es nicht wie ein Laptop aussah.

Schritt 2: Projektübersicht und eine kurze Warnung/Haftungsausschluss

Die besten Projekte sind nie einfach. Ich arbeite seit über einem Jahr an diesem Computer und habe mehrere Versionen durchgearbeitet, um zu dem fertigen Produkt zu gelangen, das es jetzt ist. Dieses Projekt erfordert viel schwieriges Löten / Entlöten und ein grundlegendes Verständnis von Linux und Raspberry Pi.

HAFTUNGSAUSSCHLUSS: (Entschuldigung, aber mein Vater ist Versicherungsvertreter:)

Dieses Projekt beinhaltet Dinge, die Sie schneiden, verbrennen und Sie schockieren können, wenn Sie nachlässig sind. Mir sind all diese Dinge tatsächlich passiert, nur weil ich nachlässig war. Ich bin in keiner Weise verantwortlich, wenn Sie sich verletzen oder irgendetwas. Tragen Sie immer einen angemessenen Schutz, schließen Sie die roten und schwarzen Drähte nicht an und durchbohren Sie die Batterie auf keinen Fall. VORSICHTIG SEIN!

Schritt 3: Teile / Werkzeuge erforderlich

Für dieses Projekt benötigen wir eine Reihe von Teilen. Ich habe versucht, zusätzlich zu ihren Namen einen Link zu allen Teilen hinzuzufügen.

LISTE DER EINZELTEILE

1. Raspberry Pi Zero W-Link $10

2. Waveshare 3,5-Zoll-Touchscreen-Display-Link $ 25 (ich habe einen anderen verwendet, weil er kostenlos war, aber dieser ist viel einfacher einzurichten)

3. 3D-gedruckter Fall $ 15

4. "Solar Juice" Powerbank-Link $20

5. Mini-Bluetooth-Tastaturverbindung $ 12

6. Micro-SD-Karten-Link $12

7. Weibliche USB-Buchsenverbindung $1

8. Zwei Nähnadeln verbinden $1

9. Sonstiges Drähte, Schrauben und Kleber

Gesamt (inklusive Steuern + Versand): ~$120

Die Gesamtkosten belaufen sich auf etwa 120 US-Dollar, wenn Sie alles kaufen müssen, aber es wäre weniger, wenn Sie einige der benötigten Gegenstände haben.

Schritt 4: 3D-Druck des Gehäuses

Okay, jetzt, wo das andere Zeug aus dem Weg ist, können wir mit der Arbeit am Computer beginnen. Das erste, was Sie tun müssen, um diesen tollen kleinen Computer zu bauen, besteht darin, das Gehäuse in 3D zu drucken oder, wenn Sie keinen 3D-Drucker haben, zu bestellen. Ich habe die Dateien am Ende dieses Schrittes angehängt und sie sollten auf den meisten 3D-Druckern druckbar sein.

Für Leute ohne 3D-Drucker würde ich empfehlen, einen Online-Druckdienst wie Shapeways oder i. Materialise zu verwenden, um das Gehäuse zu drucken.

Für 3D-Drucker sind meine Druckeinstellungen hier:

Filament: ESUN PLA+

Schichthöhe: 0.2MM

Muscheln: 3

Füllung: 80%

Schritt 5: Demontieren Sie die Powerbank

Es tut mir leid, dass ich keine Bilder von der Demontage habe, aber es ist ziemlich einfach und die Anleitung macht mehr Sinn, wenn Sie die Powerbank vor sich haben.

Das Ziel der Demontage besteht darin, eine Batterie-Ladegerät-Kombination zu erhalten, die dünn ist, einen Netzschalter hat und einen 5-V-Ausgang hat.

Schritt 1. Entfernen Sie die Schrauben aus dem Gehäuse und entfernen Sie die Innereien aus der Aluminiumschale.

Schritt 2. Schneiden Sie die Drähte vom Solarpanel zur Controllerplatine ab.

Schritt 3. Trennen Sie die Batterie und schließen Sie sie dann wieder mit zwei 3 langen Drähten zwischen ihr und der Controllerplatine an.

Schritt 3. Dies ist der schwierigste Teil. Entlöten Sie den USB-Port und löten Sie die Drähte an die positiven und negativen Ausgänge der Controllerplatine.

Schritt 4. FERTIG! Jetzt haben Sie einen schönen kleinen Akku, der über USB aufgeladen werden kann und den Computer sicher mit Strom versorgen kann.

Schritt 6: Bereiten Sie die Bildschirmbaugruppe vor

WICHTIG: Dieser Schritt basiert auf dem Waveshare 3,5 -Display. Wenn Sie ein anderes verwenden, ändern Sie die Pins, an denen Sie die Drähte anlöten, entsprechend Ihren Display-Spezifikationen.

Wenn Sie weitere Informationen zum Display benötigen, besuchen Sie diesen Link: INFO

1. Entlöten Sie die Header vom Touchscreen mit einer beliebigen Methode. Persönlich fand ich es am einfachsten, Bündigschneider zu verwenden, um es abzuschneiden, und dann mit meinem Lötkolben die unteren Hälften der Stifte einzeln von der Platine zu entfernen.

2. Lötdrähte an Pins 1, 2, 6, 11, 18, 19, 21, 22, 23, 24 und 26.

3. Beschriften Sie alle Kabel, damit Sie erkennen können, welches Kabel welches ist, ohne die Rückseite des Displays zu sehen. Ich habe ein paar Fotos von meinem Beschriftungssystem beigefügt.

4. Überprüfen Sie die Beschriftung.

4. Bohren Sie Löcher in beide 3D-gedruckten Displayteile, damit sie miteinander verschraubt werden können.

6. Kontrollieren Sie die Beschriftung dreimal. Vertrauen Sie mir, es wird VIEL Frust ersparen.

5. Setzen Sie den Bildschirm in die Teile und schrauben Sie ihn zusammen.

Schritt 7: Löten Sie die USB-Buchse an den Raspberry Pi

Jeder weiß, dass Computer USB-Anschlüsse benötigen (außer anscheinend die Leute bei Apple), also werden wir einen in der unteren rechten Hälfte unseres Computers installieren.

1. Zuerst verwenden wir Drahtschneider, um die kleinen Laschen auf beiden Seiten der USB-Buchse (NICHT einer der vier Pins) zu befestigen, da wir sie nicht benötigen, um den USB an Ort und Stelle zu halten.

2. Als nächstes biegen Sie die vier Stifte in einem 90-Grad-Winkel nach unten, so dass sie hinten herausragen und der Wagenheber unten nichts herausragt.

3. Löten Sie nun einen Draht an jeden Pin, stellen Sie sicher, dass sie lang genug sind, um von einer Seite des Gehäuses zur anderen zu reichen, und isolieren Sie dann die Anschlüsse mit Schrumpfschlauch, wenn Sie möchten.

TIPP: Verwenden Sie verschiedene Drahtfarben; es hilft zu verfolgen, was was ist, wenn Sie sie mit dem Pi verbinden.

4. Löten Sie die Drähte mit dem obigen Schaltplan an die Pads des Pi.

Schritt 8: Löten Sie die Batterie an den Raspberry Pi

Einfachster Schritt.

1. Löten Sie das rote Kabel vom 5V-Ausgang der Powerbank an den Pi 5V-Pin.

2. Löten Sie das schwarze Kabel vom GND-Ausgang der Powerbank an den Pi GND-Pin.

Schritt 9: Löten Sie den Bildschirm an den Raspberry Pi

Dies ist ein kniffliger Schritt, also gehen Sie vorsichtig vor. Ich ging durch drei Touchscreens, weil ich nachlässig war und mir viel Frustration verursachte.

1. Kürzen Sie ggf. Ihre Drähte. Wenn Ihre Drähte zu lang sind, werden sie sich im unteren Gehäuse zusammenballen und das Schließen erschweren. Versuchen Sie, den Abstand zu messen, den jedes Kabel benötigt, und schneiden Sie sie ungefähr so ab, dass beim Auslegen des Displays und der unteren Hälfte eine Lücke von 2 cm zwischen der Kante des unteren Gehäuses und der Kante des Displays besteht.

2. Verbinden Sie die beschrifteten Drähte mit den entsprechenden Pins auf dem Pi. Bevor Sie es jedoch tun, denken Sie lange und gründlich nach, um sicherzustellen, dass Sie es nicht rückwärts tun.

Schritt 10: Software…

Für diesen Build benötigen Sie eine Micro-SD-Karte, die mindestens 8 GB groß ist, aber die Größe, die Sie verwenden, bestimmt die Größe des internen Speichers Ihres Pi-Micro.

Dies ist ein wichtiger Schritt, denn er hilft auch festzustellen, ob Bildschirm und Akku richtig angeschlossen sind.

1. Formatieren Sie Ihre Micro-SD auf FAT32

2. Laden Sie das vorgefertigte Bild für das Waveshare-Display hier herunter:

3. Brennen Sie das Bild mit Etcher auf die Micro SD.

4. Stecke die Karte in den Pi, schalte den Akku ein und bete.

5. Wenn Sie keine Fehler gemacht haben, sollte alles funktionieren. Wenn dies nicht der Fall ist, überprüfen Sie alle Lötstellen und Verdrahtungen. Viel Glück!

6. Koppeln Sie Ihre Bluetooth-Tastatur mit dem Pi. Dies bedeutet, dass wir später nicht auf die Pairing-Taste auf der Tastatur zugreifen müssen und dass sie sich bei jedem Booten automatisch verbindet.

Schritt 11: Machen Sie die Tastatur ab und löten Sie sie an den Raspberry Pi

Für die Tastatur des Pi-Micro verwenden wir eine Mini-Bluetooth-Tastatur, bei der der Akku entfernt und stattdessen an den Pi gelötet wird. Das ist ein

1. Teilen Sie das Tastaturgehäuse auf. Ich fand, dass dies der einfachste Weg war, die Tastatur zu biegen, bis ein Riss zwischen der oberen und unteren Hälfte des Gehäuses auftauchte, und sie dann mit einem Schlitzschraubendreher auseinander zu hebeln.

2. Entfernen Sie den Micro-USB-Ladeanschluss. Dies geht ganz einfach mit einem Lötkolben durch Erhitzen des Bereichs direkt hinter dem Anschluss, der mit dem geschmolzenen Lot leicht abrutscht.

3. Entlöten Sie die Batterie. Dann entfernen Sie es.

4. Löten Sie zwei Drähte an die Klemmen, an denen die Batterie angeschlossen war.

5. Schalten Sie es ein. (Es wird jetzt nichts tun, aber wenn wir es mit dem Pi verbinden, stellt es sicher, dass es sich gleichzeitig einschaltet.)

6. Löten Sie den Draht vom Pluspol der Batterie an den 3,3-V-Pin des Pi

7. Löten Sie den Draht vom Minuspol der Batterie an einen der GND-Pins des Pi.

Schritt 12: Alles zusammenfügen

Nun der nervenaufreibendste Teil: die Endmontage. Für den Scharniermechanismus habe ich mich entschieden, Nadeln als Achsen zu verwenden, eine Idee, die ich aus einem meiner anderen aktuellen Projekte habe.

TIPP: Wenn etwas im Gehäuse verhindert, dass es bündig sitzt, versuchen Sie nicht, es zu erzwingen. Es ist immer besser, Dinge in der Hülle zu mischen, als zu versuchen, sie zu quetschen.

1. Stellen Sie sicher, dass alles passt. Legen Sie alles in den Koffer, setzen Sie den Deckel auf die untere Hälfte und stellen Sie sicher, dass er bündig sitzt. Wenn nicht, ist es viel einfacher zu reparieren, BEVOR alles geklebt wird.

2. Alles mit Heißkleber festkleben (AUSSER DER BATTERIE, DIE EXPLODIEREN KÖNNTE). Dadurch wird sichergestellt, dass beim Schütteln des fertigen Computers nichts klappert und die USB- und Ladeanschlüsse nicht in den Computer gedrückt werden, wenn Sie versuchen, sie zu verwenden.

3. Nun, da alles sicher ist, setzen Sie den Deckel auf die untere Hälfte und verwenden Sie alle Schrauben, die Sie benötigen, um ihn zu befestigen. Möglicherweise müssen Sie die Löcher vorbohren, die ich aufgrund der unterschiedlichen Dicken der verwendbaren Schrauben nicht in das Design eingefügt habe.

4. Setzen Sie das Display auf die untere Hälfte. Stellen Sie sicher, dass es über die unteren Scharniere passt und sich drehen kann.

5. Installieren Sie die Nadeln. Ich empfehle die Verwendung von Nadeln mit dem größten Durchmesser, da dies die Scharniere steifer macht. Sie müssen wahrscheinlich auch das Ende eines Holzblocks oder etwas anderes verwenden, um sie hineinzuschieben.

6. Wenn Sie möchten, verwenden Sie Ihren Lötkolben, um den Kunststoff über den Enden der Nadeln zu schmelzen, damit sie nicht herausrutschen.

7. Gehen Sie bei Bedarf um die Kanten des Bodens und des Deckels der unteren Hälfte herum und verwenden Sie einen Lötkolben, um alle Stellen zu schweißen, an denen eine Lücke vorhanden ist.

Schritt 13: Genießen Sie

GETAN! Zeigen Sie Ihren Freunden, die von Ihrer Elektronik-Zauberei begeistert sein werden. Ich hoffe, dass Sie dieses Projekt genossen haben! Wenn es Ihnen gefallen hat, stimmen Sie bitte für dieses Instructable ab, damit ich mehr coole Projekte teilen kann! Danke fürs Lesen.

Zweiter Preis im Taschenformat-Wettbewerb