Tablet Cetak Raspberry Pi 4B 3D: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Konsep proyek ini adalah mengembangkan tablet berbasis Raspberry Pi yang dapat dicetak 3D. Semua bagian (komponen) harus mudah diperoleh dan tersedia. Itu harus memiliki baterai, dan itu harus menjadi sumber daya utama (artinya, ia akan mengisi daya dengan kabel yang dicolokkan, tetapi harus memiliki daya yang cukup untuk berjalan tanpanya.) Itu harus dapat beroperasi dengan baik tanpa keyboard (artinya, semua yang ada di antarmuka pengguna akan berfungsi tanpa masalah meskipun Anda tidak memasang keyboard dan mouse.)

Catatan: Proyek ini menggunakan OS Raspbian untuk saat ini, sampai saya dapat menemukan solusi "sentuh-pertama" yang lebih cocok.

Fitur

• SBC: Raspberry Pi versi 4B+ (RAM 4Gig)
• Tampilan: Layar LCD 7 inci (dengan sentuhan)
• Catu Daya: UPS PiJuice (dengan baterai 5000 mAmp)
• Kamera: Kamera 1080p (menghadap ke depan)
• Sound & Speakers: Sound Card, memberi daya pada 2 speaker, dan 2 mikrofon, dan menyediakan jack audio untuk headphone.
• Akselerometer: Gyro/Akselerometer - untuk mengarahkan layar. (dengan piton)
• Pendinginan: Kipas terhubung ke pengontrol kecepatan kipas (kecepatan dikendalikan dengan python)
• USB: USB Breakout

• Tombol:

  • Tombol power
  • Volume Naik/Turun rocker

• LED:

  • Mengenakan biaya
  • Lampu LED daya dan aktivitas dialihkan (menggunakan nilon) ke kasing.

• Pelat belakang:

  Bagian belakang kayu bambu, dengan stiker terukir laser

Detail proyek lengkap: GitHub

Catatan: Jika Anda tidak memiliki lampiran laser, tinggalkan langkah itu, atau tanyakan kepada teman (gcode disediakan)

Perlengkapan

• Raspberry Pi 4B+ (Atau 3B+, Jika Anda menggunakan papan format A, Anda dapat melewatkan penghapusan jaringan dan blok USB) Amazon
• 7 "Layar LCD Raspberry Pi Resmi (dengan sentuhan) Amazon
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000 mAmp Baterai PiSupply
• Kamera Raspberry Pi 1080p Resmi (Opsional: kabel pita panjang diperpanjang) Amazon
• Waveshare Audio HAT (Kartu Suara) Waveshare
• 2 speaker (8Ohm, 1Watt) Amazon
• MPU-6050 Akselerometer dan Giroskop Amazon
• HW-517 PWM Pengontrol Kecepatan Kipas Amazon
• 30mmx30mmx7mm KipasAmazon
• Kartu SD 128Gig (Minimum 16Gig)
• 3 Tekan TombolAmazon
• Breakout USB 2.0Amazon
• Kabel Warna
• Kabel 18AWG (atau kurang)
• Kayu 3MM (apa pun jenisnya - tapi saya menggunakan bambu)

Langkah 1: Cara Membuat Video

Harap Dicatat: Video ini terdiri dari rekaman yang sangat rinci dari semua langkah yang saya ambil untuk menyelesaikan proyek ini. Silakan tonton video atau ikuti langkah-langkah di bawah ini untuk membuat proyek ini sendiri.

Langkah 2: Mempersiapkan Komponen

Pada langkah ini Anda perlu melakukan beberapa modifikasi pada bagian-bagian yang telah Anda pesan. Ini terutama untuk mengambil bagian besar seperti kotak sekrup dan kotak USB dll, dari PCB, karena kami akan menyolder kabel ke papan.

1. Raspberry Pi: Lepaskan blok USB dan blok jaringan (jangan melepas solder, gunakan pemotong, lepaskan penutup logam, dan potong plastiknya). Lepaskan juga semua pin GPIO kecuali 6 paling atas (sesuai dengan diagram peras)
2. LCD: Lepaskan blok USB dari PCB, dan lepaskan dua pin 12mm di bagian belakang.
3. PiJice: Lepaskan dudukan baterai plastik bening. Lepaskan isolator plastik hitam untuk pin GPIO, lalu potong (jangan dilepas) GPIO hanya menyisakan 6 pin teratas (3 di kanan, 3 di kiri).
4. HW-517: Lepaskan blok sekrup (tidak disolder)
5. wm8960: Lepaskan isolator plastik hitam untuk GPIO, dan blok kabel speaker dan sekrup, lalu potong GPIO sesuai dengan diagram peras.
6. Kipas: Lepaskan unit pendingin

Langkah 3: Pencetakan 3D

Anda dapat mengunduh semua file yang Anda butuhkan di bawah ini. Ada juga salinan di Thingiverse, sehingga Anda dapat menggunakan layanan pencetakan 3D jika Anda tidak memilikinya.

Tip pencetakan 3D:

Ada sesuatu tentang printer Creality yang akan menghemat banyak bangunan yang gagal… Permukaan kacanya sangat buruk untuk dicetak, dan meskipun pelat pembuatannya mungkin dipanaskan, hampir tidak ada daya rekat dan saya biasanya tidak menggunakan pinggiran atau apa … bagaimana bisa? Saya membersihkan kaca dengan alkohol murni, dan kemudian menggunakan lem kertas biasa Pritt Stick. Ini adalah lem tidak beracun yang ketika dipanaskan (seperti dari tempat tidur) sangat lengket, dan mengikat PLA ke pelat penyusun. Kemudian ketika cetakan selesai dan pelat pembuatannya dingin, itu akan mudah lepas. Jika Anda terburu-buru, Anda bisa mencucinya dengan air. (Anda harus mencuci kaca dalam hal apa pun setelah setiap cetakan)

Langkah 4: Pasca-Pencetakan

Rekatkan setiap lapisan menjadi satu dengan lem super pengikat cepat atau yang setara. Lapisan harus duduk rapi di atas satu sama lain. Layer 1 dan 2 memiliki sedikit tangkapan yang membantu menyelaraskan layer.

Ambil mur plastik yang keluar dari PiJuice, dan rekatkan ke tempat yang disediakan di Layer 2

Sekarang setelah direkatkan, Anda bisa mengampelas casing agar terlihat sempurna!

Agar kasing Anda terlihat sempurna, Anda perlu mengampelas. Saya menggunakan yang berikut ini:

1. Pasir kasar dengan grit 100, sehingga semua garis lapisan dihilangkan. Setiap plastik yang menghadap ke luar terlihat abu-abu dan cukup kasar, tetapi tidak ada garis lapisan yang terlihat, atau potongan plastik yang halus.
2. Pengamplasan halus - dengan amplas 400 hingga 800 grit, mulailah mengerjakan permukaan lemak lebih halus dan halus sampai tidak ada bedanya jika Anda mengampelas, PLA masih akan terlihat sedikit kasar.
3. Brasso - Gunakan senyawa penggosok logam seperti Brasso, untuk memberikan hasil akhir yang sangat halus pada plastik.
4. Terakhir semprotkan satu lapis cat semprot Flat Black. Anda dapat menggunakan apa saja (saya menggunakan Rust-oleum) asalkan melekat pada plastik.

Langkah 5: Menghubungkan Komponen

Gunakan diagram pengkabelan untuk menyambungkan semua komponen sehingga setiap komponen terhubung dengan kabel berkode warna yang sesuai. Setelah Anda selesai melakukannya, Anda dapat memasukkan masing-masing papan ke dalam kasing, dan menyambungkan kabel bersama-sama.

Langkah 6: Laser Etsa Pelat Belakang Kayu

Langkah ini akan mengharuskan Anda untuk memiliki lampiran laser ke printer Anda, seperti Ender 2. Ini menggunakan PWM dari pengontrol kecepatan kipas sebagai pengontrol daya untuk laser. Ketika kipas penuh, maka laser penuh, dan jika kipas dikatakan 10% maka laser hanya membakar sedikit ke dalam kayu. Hasilnya adalah mampu "mengetsa" ke permukaan seperti kayu. Gcode yang saya gunakan disediakan - ini mengatur ketinggian laser ke 50mm, jadi pastikan untuk membuat fokus laser tepat pada 50mm.

Opsional: Anda juga dapat membuat desain sendiri jika mau, tetapi Anda harus membuka situs ini:

Kayu harus dipotong menjadi 112mm x 230mm, dan Anda perlu mengampelas kabelnya agar sesuai dengan Lapisan 3

Langkah 7: Menginstal Perangkat Lunak

Buka https://raspberrypi.org/ klik Unduh, klik Raspbian

• Buka zip file yang diunduh ke desktop Anda, dan gunakan Etcher untuk mem-flash file.img ke Kartu SD.
• Keluarkan kartu SD dari PC Anda, dan masukkan ke dalam slot Kartu SD Raspberry Pi.
• Nyalakan tablet dengan menekan tombol daya di samping casing selama 2 detik.
• Pertama kali dimulai, secara otomatis akan mengubah ukuran partisi untuk mengisi Kartu SD.

Setelah itu, itu akan restart, dan Anda harus berada di layar selamat datang Raspbian OS.

• Klik Berikutnya
• Klik Berikutnya Lagi
• Anda dapat melewati pengaturan kata sandi untuk saat ini
• Anda dapat mengabaikan opsi tentang perbatasan hitam
• Pilih jaringan nirkabel router Anda, dan masukkan kata sandi. Anda harus memasukkan keyboard USB pada saat ini karena tidak akan ada keyboard di layar.
• Lewati pembaruan di layar berikutnya (kita bisa melakukannya nanti)
• Kamu sudah selesai

Sekarang kita perlu mengatur beberapa pengaturan agar kita dapat mengakses tablet dari jarak jauh.

• Klik Ikon Raspberry Pi (kiri atas)
• Buka Preferensi
• Pergi ke Konfigurasi Raspberry Pi
• Klik pada Tab Antarmuka
• Aktifkan: SSH dan Kamera, I2C, SPI
• Klik Ok, untuk mengonfirmasi dan membiarkannya reboot

Sisa pekerjaan dapat dilakukan di terminal jarak jauh di PC normal Anda:

• Menggunakan Putty (di Windows) atau Terminal (di Mac), masuk ke tablet raspberry pi sebagai:

  • ssh [email protected]
  • Kata sandi default adalah raspberry

• Kemudian keluarkan perintah berikut:

  • sudo su
  • pembaruan apt-get
  • git clone
  • cd WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • menyalakan ulang

• Sekarang reboot, masuk kembali, dan Anda dapat tetap sebagai pi

  • sudo nano /boot/config.txt

  • Di dalam nano, buat perubahan berikut:

    • temukan #hdmi_drive=2 dan hapus # (batalkan komentar) dan ubah nilainya menjadi 1
    • temukan dtparam=audio=on dan tambahkan # di depan (komentari)
    • Tambahkan baris baru dengan hdmi_ignore_edid_audio=1
  • Ctrl s (untuk menyimpan)
  • Ctrlx (untuk keluar)
  • sudo reboot

• Sekarang biarkan reboot, masuk kembali dan lakukan hal berikut:

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

• Anda sekarang kembali sebagai pengguna pi, sekarang dapatkan proyek dari GitHub

  git clone

Sekarang Anda perlu membangun 3 layanan yang membuat layar berputar, volume naik dan turun, dan kipas hidup dan mati.

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

[Satuan]

Description=Layanan Audio Tablet Pi After=multi-user.target [email protected] [Layanan] Jenis=simple ExecStart=/usr/bin/python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/audio.py StandardInput=tty-force [Instal] WantedBy=multi-pengguna.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl aktifkan PiTabAudio.service
• sudo systemctl start PiTabAudio.service
• sudo systemctl status PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[Satuan]

Description=Layanan Layar Tablet Pi Setelah=multi-pengguna.target [email protected] [Layanan] Pengguna=pi Grup=pi Jenis=simple ExecStart=/usr/bin/python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet /Layanan/screen.py StandardInput=tty-force [Instal] WantedBy=multi-pengguna.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl aktifkan PiTabScreen.service
• sudo systemctl start PiTabScreen.service
• sudo systemctl status PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[Satuan]

Description=Layanan Penggemar Tablet Pi After=multi-user.target [email protected] [Layanan] Jenis=simple ExecStart=/usr/bin/python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/fan.py StandardInput=tty-force [Instal] WantedBy=multi-pengguna.target

• sudo systemctl daemon-reload
• sudo systemctl aktifkan PiTabFan.service
• sudo systemctl start PiTabFan.service
• sudo systemctl status PiTabFan.service
• sudo reboot

Sekarang kita dapat menginstal alat dan layanan PiJuice:

sudo apt-get install pijuice-gui

Itu saja!

Langkah 8: Produk Akhir

Anda harus selesai sekarang dan dapat menguji berbagai fitur.

Saya menemukan beberapa sekrup hitam bagus yang dipasang dengan baik ke dalam mur plastik yang kami rekatkan ke sudut-sudutnya. Saya mengebor lubang sedikit sehingga kepala mur tenggelam sedikit.

Runner Up di Raspberry Pi Contest 2020