Clone Trooper PiTop: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

Clone Trooper PiTop

อันดับแรก ฉันต้องยอมรับงานของ Mepler https://www.instructables.com/member/mepler/ ซึ่งโครงการบน TI99/4a ที่ฉันเขียนไว้สำหรับโปรเจ็กต์ของฉัน ขอขอบคุณ.

เสบียง

อะไหล่ที่ใช้:

เด็กเรียนรู้แล็ปท็อป

Raspberry Pi Zero W

3.5 นิ้ว LCD สำหรับ Raspberry Pi

Raspberry Pi Zero CSI โมดูลกล้องขนาดเล็ก 5MP

การ์ด Micro SD 64GB

บอร์ดพัฒนา USB Teensy 2.0

ฮับ USB

ยูเอสบี พาวเวอร์แบงค์

ชุดหูฟัง USB พร้อมไมโครโฟน

คอนโทรลเลอร์เกม USB

เมาส์ USB ไร้สาย

สาย USB สารพัน

คณะกรรมการสร้างต้นแบบ

ขั้นตอนที่ 1: เลือกแล็ปท็อป

ฉันเริ่มต้นด้วยแล็ปท็อปการเรียนรู้ Star Wars Clone Trooper จาก Oregon Scientific

มีแล็ปท็อปรุ่นนี้อยู่สองสามรุ่น แต่ฉันเลือกรุ่นนี้เนื่องจากโทนสี แป้นพิมพ์จริงแทนที่จะเป็นเมมเบรน และหน้าจอกว้างที่ใหญ่ขึ้น นอกจากนี้ยังต้องใหญ่พอที่จะใส่ชิ้นส่วนทั้งหมดภายในได้

ฉันถอดแล็ปท็อปออก ฉันต้องระวังด้านบนเพราะสกรูที่ยึดเข้าด้วยกันนั้นอยู่ใต้ขอบของแผ่นกราฟิกพลาสติกและส่วนหนึ่งของรูปภาพติดอยู่กับเคสและชิ้นส่วนหลุดออกมาพร้อมกับแผ่นพลาสติก ฉันไม่ได้ดึงแผ่นออกจนหมด เพียงแต่เปิดให้เห็นสกรูและตราบใดที่ยังติดอยู่ตรงกลาง กราฟิกจะเรียงกลับกันเมื่อประกอบกลับเข้าไปใหม่ เมื่อปิดด้านบนและด้านล่างของเคส ฉันจะเห็นว่าแป้นพิมพ์ ลำโพง PCB และหน้าจอติดอยู่กับส่วนตรงกลางแบบพับสองชิ้นของคอมพิวเตอร์ ฉันยังคงคิดที่จะติดส่วนประกอบทั้งหมดของฉันเข้ากับส่วนตรงกลางและเพียงแค่ขันฝาด้านบนและด้านล่างกลับเมื่อเสร็จสิ้น

ขั้นตอนที่ 2: แปลงคีย์บอร์ดเป็น USB

แป้นพิมพ์มีสายในเมทริกซ์คล้ายกับแป้นพิมพ์ของ TI99/4a เมื่อฉันถอดแล็ปท็อปออก หมุดแผงวงจรสำหรับแป้นพิมพ์จะมีป้ายกำกับว่า PA0-PA6 และ PB0-PB7 นอกจากนี้ยังมีพิน PC0 และพินปุ่มเปิดปิด เมื่อเปิดแล็ปท็อป ฉันใช้ลวดเส้นหนึ่งเสียบระหว่างหมุดและดูว่าเกิดอะไรขึ้นบนหน้าจอ ฉันสามารถแมปคีย์ส่วนใหญ่ด้วยวิธีนี้

เพื่อเชื่อมต่อสิ่งนี้กับวัยรุ่น ฉันใช้บอร์ดสร้างต้นแบบเอนกประสงค์ขนาดเล็ก ฉันถอดสายคีย์บอร์ดแต่ละอันออกจาก PCB หลักของคอมพิวเตอร์ ดึงสายไฟผ่านรอยต่อระหว่างด้านบนและด้านล่างของคอมพิวเตอร์ และถอดบอร์ดคอมพิวเตอร์และหน้าจอออกจากครึ่งบน ฉันบัดกรีตัวต้านทาน 10K โอห์ม 15 ตัวบนบอร์ดสร้างต้นแบบโดยที่ปลายด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับกราวด์และปลายอีกด้านเชื่อมต่อกับสายแยกสำหรับแป้นพิมพ์แต่ละเส้น ตัวต้านทานแบบดึงลงเชื่อมต่อระหว่างหมุดแป้นพิมพ์แต่ละอันและหมุด Teensy

เมื่อมองไปที่บอร์ดโครงการและ Teensy ที่บัดกรีเข้าด้วยกัน ฉันก็เห็นว่าฉันน่าจะใช้สายไฟที่ยาวกว่านี้ เพราะการเรียงซ้อนกันแบบนี้ทำให้ใส่ในคอมพิวเตอร์ได้ยาก

หมุดบน Teensy ไม่เป็นระเบียบเหมือนในไดอะแกรมของฉัน ดังนั้นโปรดอ่านฉลากบนแผงวงจรเมื่อทำการบัดกรีเข้าด้วยกัน ฉันใช้ซอฟต์แวร์ Arduino เพื่อตั้งโปรแกรม Teensy ด้วยสคริปต์แป้นพิมพ์ที่รวมอยู่ ตรวจสอบเว็บไซต์ Teensy สำหรับคำแนะนำในการเขียนโปรแกรมบอร์ด

ฉันสร้างหมุดแป้นพิมพ์ PB0 - PB7 เอาต์พุตและอินพุต PA0 - PA6 สำหรับสคริปต์แป้นพิมพ์ Arduino ฉันไม่ได้ใช้พิน PC0 บนแป้นพิมพ์เพราะเมื่อฉันพยายามเชื่อมต่อกับ Teensy สิ่งที่ไม่แน่นอนมากดังนั้นบางปุ่มจึงไม่ทำงาน ปุ่มที่ฉันไม่ได้ใช้บนแป้นพิมพ์คือ Esc, Power, Contrast – และ +, Game Category, Music on/off และปุ่ม Shift ฉันใช้ปุ่ม Help เป็น shift และปุ่ม Backlight เป็นปุ่ม Function เพื่อจะได้ F1 ถึง F10 เมื่อใช้กับปุ่มตัวเลขบวกกับอักขระพิเศษต่างๆ เมื่อใช้กับปุ่มอื่นๆ ปุ่มปรับระดับเสียงคือ Esc และระดับเสียง + คือแท็บ คุณสามารถดูสคริปต์ของแป้นพิมพ์เพื่อดูคีย์ผสมบางตัวที่ฉันทำขึ้นเพื่อให้ได้คีย์อื่นๆ ที่ขาดหายไปบนแป้นพิมพ์นี้ เช่น Function + Q ทำให้ a ~ การเปลี่ยนแปลงไฟล์ txt ของสคริปต์นั้นค่อนข้างง่าย จากนั้นคัดลอกและวางทั้งหมดลงในซอฟต์แวร์ Arduino เพื่อตั้งโปรแกรม Teensy และดูว่าการเปลี่ยนแปลงของคุณทำงานอย่างไร หลังจากตั้งโปรแกรม Teensy แล้ว มันทำงานเหมือนกับแป้นพิมพ์ USB ทั่วไป คุณจึงสามารถเสียบมันเข้ากับคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้เพื่อทำการทดสอบ

ขั้นตอนที่ 3: เตรียมฮาร์ดแวร์

ฉันใช้ Raspberry Pi Zero W สำหรับโครงการนี้ ฉันบัดกรีหมุด GPIO บนบอร์ดเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับ LCD ขนาด 3.5 นิ้วได้ LCD ที่ฉันได้รับจาก Aliexpress และประหยัดเงินได้สองสามเหรียญโดยไม่ได้รับรุ่นหน้าจอสัมผัสเพราะมันจะอยู่ด้านหลังแผ่นพลาสติกใสของแผ่นกราฟิกอยู่ดี ฉันใช้ BerryBoot เป็น bootloader ดังนั้นฉันจึงสามารถใช้ระบบปฏิบัติการหลายตัวสำหรับแล็ปท็อปเครื่องนี้ได้

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

รูปภาพ BerryBoot มีให้ที่นี่

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

ฉันใช้อะแดปเตอร์ mini HDMI เป็น HDMI และแป้นพิมพ์และเมาส์ USB ปกติสำหรับการบูตครั้งแรก และติดตั้ง Berryboot บนการ์ด micro SD หลังจากติดตั้ง Berryboot แล้ว ฉันสามารถใช้เมนูเพื่อเพิ่มบรรทัดที่จำเป็นให้กับไฟล์ config.txt เพื่อให้ Pi ใช้จอ 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

เนื่องจาก Pi Zero มีพอร์ต USB เพียงพอร์ตเดียว และฉันต้องการการเชื่อมต่อ USB สำหรับตัวแปลงแป้นพิมพ์ เมาส์ไร้สาย อะแดปเตอร์เสียง USB และการเชื่อมต่อ USB ภายนอกสองช่องสำหรับแผ่นรองเกมและธัมบ์ไดรฟ์ ฉันจึงต้องมีฮับ USB ด้วย อย่างน้อย 5 การเชื่อมต่อ ฉันมีหนึ่งตัวนั่งอยู่รอบๆ ซึ่งมี 7 พอร์ตพร้อมให้ใช้งาน และยังมีอะแดปเตอร์ DC 5V 3A DC ที่ฉันใช้เป็นที่ชาร์จสำหรับก้อนแบตเตอรี่

แล็ปท็อปมีลำโพงเพียงตัวเดียว แต่ฉันต้องการรวมแจ็คหูฟังและไมโครโฟนด้วย ดังนั้นฉันจึงใช้ชุดหูฟัง USB แบบเก่า ฉันเพิ่งตัดสายไฟหลังจากบล็อกที่ระบุว่า Logitech และใช้โอห์มมิเตอร์เพื่อทดสอบว่าสายสีใดที่เชื่อมต่อกับหูฟังและไมโครโฟน ฉันเก็บไมโครโฟนจากชุดหูฟังไว้เพียงแค่ทำให้สายไฟสั้นลง ฉันเคยเห็นการ์ดเสียง USB บน Ebay ในราคาประมาณ 3 ดอลลาร์ ซึ่งน่าจะใช้งานได้ง่ายกว่า แต่คุณทำงานกับสิ่งที่คุณมี

แบตเตอรี่ที่ฉันซื้อจากอีเบย์ เป็นพาวเวอร์แบงค์ขนาด 20000mAh ที่มีเอาต์พุต 1A หนึ่งตัวและเอาต์พุต 2A หนึ่งรายการ มันถูกชาร์จด้วยการเชื่อมต่อไมโคร USB คำอธิบายบอกว่ามันบางและฉันไม่ได้ใส่ใจกับขนาดที่เหลือ มันเกือบจะใหญ่เกินไปสำหรับแอปพลิเคชันนี้ แต่ราคาถูก ฉันใช้เฉพาะเอาต์พุต 2A ซึ่งฉันคิดว่าน่าจะเป็นขั้นต่ำที่จะใช้กับ Pi Zero คอมพิวเตอร์ที่เสร็จแล้วใช้งานได้ดีแม้กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต USB ภายนอก

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบ

ฉันใช้เครื่องมือโรตารี่เพื่อตัดขาตั้งออกและส่วนรองรับด้านในด้านบนและด้านล่างของเคสเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับชิ้นส่วนที่ฉันติดตั้ง การตัดทีละน้อยๆ แล้วตรวจสอบความพอดีเป็นวิธีที่ดีที่สุด เคสด้านบนยังต้องการรอยบากสำหรับขั้วต่อ HDMI ตัวเคสด้านล่างจำเป็นต้องมีรูสำหรับสวิตช์เปิดปิด แจ็คหูฟัง พอร์ต USB ภายนอก และรูสองสามรูที่ด้านหลัง เพื่อให้ฉันเห็นไฟแสดงสถานะเพาเวอร์ของก้อนแบตเตอรี่ บิตสุดท้ายสำหรับไฟสามารถหลีกเลี่ยงได้หากฉันได้เพิ่มชิ้นส่วนที่จำเป็นในการตรวจสอบระดับพลังงานจาก Pi แต่ฉันไม่ได้ทำ

จอ LCD ขนาด 3.5 นิ้วพอดีกับหน้าต่างสำหรับคอมพิวเตอร์และหน้าจอเครื่องเก่า ฉันติดหน้าจอและฮับ USB เข้าที่และเริ่มเห็นว่าฉันจะใช้สายเคเบิลได้อย่างไร ฉันพบสาย USB แบบแบนที่ Dollar Tree ซึ่งทำให้ง่ายต่อการเดินสายผ่านรูเล็กๆ ที่รอยต่อระหว่างด้านบนและด้านล่าง ฉันยังคงต้องตัดปลายสาย USB ออกแล้วประสานกลับเข้าด้วยกันหลังจากที่ผ่านรูเข้าไปแล้ว สายเคเบิลแบบแบนที่ฉันใช้มีลวดเส้นหนึ่งสีแดง อีกสามเส้นเป็นสีขาว ดังนั้นลำดับการต่อสายจึงมีความสำคัญ สายสีแดงร้อน สายต่อไปคือสายข้อมูล – สายข้อมูล + และสายดิน

สายไฟที่ต้องวิ่งผ่านรอยต่อไปยังด้านล่างคือสาย USB จ่ายไฟ, USB คีย์บอร์ด, สายต่อ USB สองเส้นสำหรับเชื่อมต่อภายนอก และสายการ์ดเสียง ฉันรันสายไมโคร USB จาก Pi ไปยังฮับ USB แล้วตัดปลายสายนั้นออกและบัดกรีไปที่ฮับเพื่อประหยัดพื้นที่บางส่วน ฉันรันสายอะแดปเตอร์ HDMI จาก Pi ไปยังตำแหน่งที่ฉันตัดรอยบากออกจากฝาครอบด้านบน ฉันเจาะรูเล็กๆ ที่ด้านบนสำหรับกล้องที่เจาะผ่านแผ่นกราฟิกด้วย เพื่อให้กล้องหันเข้าหาผู้ใช้เมื่อเปิดแล็ปท็อปและทุกอย่างก็ติดกาว

ฉันมีปัญหาเล็กน้อยกับฮับ USB เมื่อฉันมีอแด็ปเตอร์ไร้สายสำหรับเมาส์ที่เชื่อมต่อ เมาส์จะขาดการเชื่อมต่อ ฉันต้องบัดกรีสายไฟสองสามเส้นจากจุดที่อะแดปเตอร์เสียบเข้ากับฮับกับพิน +5V และพินกราวด์บน GPIO นั่นทำให้การเชื่อมต่อของเมาส์เสถียร

ที่ครึ่งล่างฉันบัดกรีสายเคเบิลสำหรับแป้นพิมพ์ ส่วนขยาย USB และพลังงาน USB สำหรับ Pi กลับมารวมกันโดยใช้การหดตัวของสายไฟเพื่อให้ทุกอย่างสะอาดและเป็นฉนวน ฉันตัดสายไมโคร USB ขนาดเล็กและบัดกรีเข้ากับปลั๊กอะแดปเตอร์แบบบาร์เรลดั้งเดิมของคอมพิวเตอร์ที่โชคดีที่มีขนาดเท่ากับปลั๊กอะแดปเตอร์แปลงไฟ 5v ของฮับ USB สำหรับเสียงฉันประสานช่องสัญญาณด้านขวาเข้ากับลำโพงคอมพิวเตอร์เท่านั้นและเพิ่มแจ็คหูฟังขนาด 3.5 มม. ที่กู้คืนจากการ์ด SoundBlaster รุ่นเก่าที่มีช่องสัญญาณเสียงทั้งสองช่องเพื่อที่ว่าเมื่อเสียบหูฟังหรือลำโพงภายนอกฉันได้รับเสียงสเตอริโอและตัดการเชื่อมต่อ ลำโพงภายใน ฉันเจาะรูผ่านครึ่งล่างของคอมพิวเตอร์เหนือปุ่มคอนทราสต์ของแป้นพิมพ์ และวางไมโครโฟนจากชุดหูฟัง USB ไว้ใต้รู ฉันเพิ่มสวิตช์ SPST ไปที่สายสีแดงของสาย USB ไปที่ไฟ 2A เพื่อเปิดและปิด Pi สวิตช์เปิดปิดจะสอดเข้าไปในรูของเคสด้านล่างและน็อตยึดไว้ จากนั้นอีกครั้งฉันใช้กาวร้อนจำนวนมากเพื่อให้ทุกอย่างเข้าที่

จากนั้นก็แค่ขันสกรูฝาครอบเคสด้านบนและด้านล่างกลับเข้าไปแล้วเปิดใหม่

เมื่อทำงานแล้ว ฉันพบว่าการเพิ่มระบบปฏิบัติการอย่าง Raspian และ Retropie ลงใน BerryBoot นั้นง่ายกว่าโดยการดาวน์โหลดรูปภาพจากลิงก์ที่ฉันให้ไว้ก่อนหน้านี้แล้ววางลงในแฟลชไดรฟ์ USB และติดตั้งจากเมนู BerryBoot มีวิดีโอ YouTube ที่ดีแสดงวิธีการทำสิ่งนี้

น้ำหนักเดิมของแล็ปท็อปสำหรับการเรียนรู้พร้อมแบตเตอรี่คือ 1 ปอนด์ 13.5 ออนซ์ หลังการดัดแปลง น้ำหนัก 2lbs 8.2oz.

โปรดดูวิดีโอที่ฝังไว้เพื่อดูตัวอย่างการทำงานของ Clone Trooper PiTop