Portàtil Pi-Berry: el portàtil clàssic de bricolatge: 21 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

El portàtil que vaig fabricar "El portàtil Pi-Berry" està construït al voltant del Raspberry Pi 2. Té 1 GB de RAM, CPU de quatre nuclis, 4 ports USB i un port Ethernet. El portàtil compleix les necessitats de la vida quotidiana i funciona sense problemes amb reproductors multimèdia VLC, Mozilla Firefox, Arduino IDE, Libre Office, Libre CAD, etc. Pantalla amb control de paràmetres (brillantor, contrast, saturació i color). Pesant només 1.547 grams, és perfecte per transportar a les escoles i col·legis.

La bateria de 16000 mAh (10000 + 6000) proporciona l’alimentació a l’ordinador portàtil. Un cop carregat completament, el portàtil funciona durant unes 4-5 hores. Fins i tot l’ordinador portàtil està equipat amb un mesurador de nivell de bateria que mostra l’estat de càrrega de l’ordinador portàtil. La carrosseria (xassís) de l'ordinador portàtil està feta amb fulls de MDF (fibra de densitat mitjana) i recoberta de pell italiana per donar-li un aspecte elegant.

El disseny del sistema de ventilació passiva (refrigeració sense ventilador) de l’ordinador portàtil és tan eficient que elimina la necessitat d’un ventilador de refrigeració per refredar la CPU, conservant així l’energia i augmentant el temps de la bateria.

El meu disseny també ofereix accés complet a la targeta SD (per canviar el sistema operatiu) i als pins GPIO. Això significa que podeu utilitzar el raspberry pi 2 per als vostres futurs projectes (bones notícies per als entusiastes del Raspberry pi). L'accés als pins GPIO també significa que tot el sistema es pot convertir en una estació de treball de programació mòbil portàtil.

El projecte es va inspirar en la netbook de SilverJimmy Instructable: LapPi- Raspberry Pi.

Per què necessito un tallador làser? (Pregunta dels jutges)

Aquest projecte es va dur a terme amb èxit utilitzant poques eines bàsiques de construcció. Tinc previst utilitzar tecnologia d'alta tecnologia (tall per làser i impressió 3D) i portar aquest projecte (i els meus futurs) a un nivell molt proper. Els meus plans futurs són afegir accés RFID, lectura de contrasenyes d'empremta digital, càmera web integrada, etc. al portàtil. El tallador làser Epilog em pot ajudar a aconseguir-ho. També tinc previst desenvolupar kits (mitjançant el disseny "CAD" assistit per ordinador) del portàtil per ajudar a tothom a conèixer la tecnologia i gaudir del paradís del bricolatge.

Snapchat i Instagram: @chitlangesahas

M’encantaria connectar amb vostès a Snapchat i Instagram, documento l’experiència, aprenent lliçons i responent preguntes en aquestes plataformes. Tenim ganes de connectar-nos! Aquí teniu el meu nom d’usuari per a tots dos: @chitlangesahas

Si t’agrada aquest projecte, em pots recompensar fent servir les teves habilitats de clic d'obturador compartint la meva feina a tots els teus amics. A canvi, cuinaré més instruccions per compartir amb vosaltres. Qualsevol suggeriment o consulta és benvinguda als comentaris. Gràcies pel teu recolzament!

Pas 1: mireu el vídeo

Aquí teniu el vídeo en HD per fer una visita general de l'ordinador portàtil.

Pas 2: llista de materials

Aquí teniu la llista de materials que necessiteu per construir el portàtil PI-Berry:

1) Raspberry pi 2

2) Pantalla IPS HD de 10,1 polzades (o qualsevol LCD de mida personalitzada segons la vostra elecció)

3) Cable HDMI (més curt, millor)

4) Un banc de potència de 6000 mAh

5) Un banc de potència de 10000 mAh

6) Kit de connexió de transistors (per als petits cargols del kit) [veure imatges més endavant]

7) Full MDF

8) Cuir italià en blanc i negre

9) Cable OTG (2 cables) per a ports de càrrega … La capçalera masculina s'adapta al port de càrrega del powerbank.

10) Teclat de 7 polzades (vaig treure d'una caixa de la tauleta)

11) Una frontissa de fricció (feu clic aquí)

12) Eines i habilitats bàsiques de fabricació, com ara Jigsaw, pistola de soldar, trepant, arxius, etc.

Pas 3: el pla i el disseny …

La foto superior mostra el funcionament del portàtil Pi-Berry. A la primera fase del disseny vaig fer retalls de components individuals en un paper gràfic per esbrinar com s’haurien de col·locar dins del cos (xassís) de l’ordinador portàtil. aquí teniu el millor disseny possible que se m’ha acudit. Els components estan col·locats estratègicament per permetre el mínim consum d’espai.

Nota: No he pogut trobar un cable HDMI inferior a 1 metre, de manera que he hagut d'acabar enrotllant el cable entre el controlador de pantalla i el raspberry Pi. Vaig provar de fer un cable soldant els connectors mascle a mascle però sense èxit.

Pas 4: alguns punts importants sobre els materials

Així que … La primera pregunta us pot ocórrer sobre on obtenir els materials. Més sovint és possible que no obtingueu exactament els mateixos materials. Per tant, aquí teniu algunes funcions importants que heu de buscar mentre cerqueu la peça o component equivalent.

1) Power Bank (bateria de l'ordinador portàtil): el power bank que hem triat hauria de tenir dues funcions importants: a) Càrrega passiva (PTC), que significa que hauríem de poder carregar i utilitzar el portàtil alhora.. Alguns bancs de potència no admeten això i hem d'esperar fins que la bateria es carregui completament per utilitzar l'ordinador portàtil. Una altra opció si el powerbank dosent té PTC és carregar la bateria de ions de Li mitjançant el mòdul TP4056. Vaig fer això. b) Indicador d'estat de càrrega: Atès que el raspberry pi no té cap característica per mostrar l'estat de la bateria, necessitem que el banc d'energia mostri l'estat actual de la càrrega que queda a la bateria. Aquesta indicació pot ser digital (heu de fer una ranura independent) o només 3 LED (La meva preferència).

2) Frontissa de fricció (per a la pantalla d’estil inclinable): la frontissa que vaig fer servir era d’un reproductor de DVD portàtil antic. Si no en teniu cap al voltant, haureu de buscar una frontissa de fricció prou petita per amagar-la. La frontissa hauria de suportar el parell contrari aplicat pel pes de la pantalla.

3) La pantalla: la pantalla / pantalla per la qual he optat era una pantalla HD de 10,1 polzades amb tecnologia IPS. Aquesta pantalla era extremadament fina i s’adaptava al meu disseny.

4) Teclat: el teclat provenia d’una funda per a tauletes. Aquest va ser el millor i més petit tauler clau que vaig trobar al mercat local. Tot i que no hi ha cap rastrejador a l'ordinador portàtil, el ratolí sense fils funciona bé. Hi ha teclats especialment amb un track-pad, que també es podrien utilitzar per al projecte.

5) Cargols del kit de muntatge de transistors: per cargolar el raspberry pi i altres PCB al portàtil, necessitem cargols petits. La millor manera de trobar-los són els cargols del kit de muntatge del transistor. Podeu comprar cargols petits del mercat, però crec que és fàcil.

Pas 5: fer la base

Per començar.. començarem la construcció fent la base del portàtil. Aquesta és la part on es cargolaran tots els components (o en algun cas s’enganxaran). Per fer la base

1) Marqueu les ubicacions dels components

2) marqueu els punts de perforació (PCB)

3) Esbosseu la vora de la base deixant un petit espai de cada costat perquè tot quedi ampli.

4) Ara assegureu-vos que tots queden bé com s’esperava, talleu la base amb una serra.

5) Arxiveu les vores rugoses. Només per fer-los més suaus.

Preneu-vos el temps i talleu-lo el més net possible perquè afectarà el resultat final.

Nota Tingueu cura d’obtenir les cantonades en un angle de 90 graus. Volem que siguin el més precisos possibles. L’ús d’un tallador làser proporciona la millor qualitat, però no en tinc, així que he utilitzat la serra.

Pas 6: creeu la part superior de l'ordinador portàtil

Després de construir una base, és hora de fer la secció superior des d'on es muntarà el teclat. He dissenyat els plans per al tall. Feu-los servir per facilitar el treball.

1) Utilitzeu la base com a plantilla i talleu un altre tros de rectangle MDF.

2) Agafeu les dimensions del teclat i marqueu-lo a la part superior.

3) Marqueu l'obertura petita per a la ventilació i l'accés al Raspberry Pi. (Això ens permet canviar fàcilment les targetes SD i accedir als pins GPIO del pi per a futurs projectes)

4) Marqueu també la mida del botó de control de la pantalla a sota del port de ventilació.

5) Ara amb la serra trencaclosques, talleu les obertures i, a més, utilitzeu la broca per treure els forats dels botons (per al control de la pantalla).

6) Arxiveu el full MDF per obtenir un acabat suau.

7) També vaig donar un angle a les vores esmolades amb una mica de mòlta per obtenir un aspecte millor.

PRECAUCIÓ: Aneu amb compte mentre utilitzeu la serra. Reduïu les mesures adequades perquè no hi ha marxa enrere en aquesta etapa !.

"Prepareu-vos i preveneu, no repareu ni us penedeu".

Pas 7: feu la pantalla inclinable

Una bella flor és incompleta sense les seves fulles … de la mateixa manera, el portàtil està incomplet sense una pantalla inclinable o plegable. Aquest pas explica els plans de tall per a la pantalla d’estil d’inclinació i la frontissa especial que s’utilitza.

1) Utilitzant la base (vam fer al pas 4) com a plantilla per tallar 2 trossos de MDF.

2) marqueu un "rectangle" segons la mida de la pantalla. Això actua com a titular de la pantalla.

3) Utilitzeu un tallador de trencaclosques al llarg del traç.

4) Com és habitual, llimeu les vores i doneu-li un aspecte suau.

SOBRE la frontissa especial: per fer una pantalla d'estil de plegament necessitem una FRONTA del tipus que es mostra a les imatges. Aquestes frontisses són frontisses tipus fricció especialment fabricades per a aquest propòsit. L’he obtingut d’un reproductor de DVD portàtil antic. Això s’adapta perfectament a la feina. Podeu trobar els detalls a l’enllaç que apareix a la llista de materials.

NOTA És important que obtingueu una frontissa de fricció de mida perfecta per a la pantalla inclinable del portàtil, perquè la frontissa de mida massa petita serà inestable i la mida més gran es veurà incòmoda. Utilitzeu el mecanisme de cargol i femella (kit d’adaptació de transistors) per fixar la frontissa al tall. Tingueu també molta precisió en arxivar les peces; l'excés de fitxers deixarà la pantalla solta i caurà. "Aquí cada mil·límetre compta!"

Pas 8: corbeu les vores

Les vores corbes sobre les arraconades són una característica característica d’un ordinador portàtil ben dissenyat. Per corbar les vores, he utilitzat una brúixola i he marcat alguns "arcs". A continuació, utilitzant la llima, llimant l'excés de fusta donà la corba a les vores.

Una imatge val més que mil paraules:)

Pas 9: elaboració del marc de la paret de la frontera: (l'esquema)

Hem construït la base i la part superior del portàtil. El "marc de la paret de la vora" és el marc que es troba entre la capa superior (teclat una) i la part inferior (base) i que actua com a "omplert de buits" i el marc del portàtil.

He utilitzat fusta de xapa de 10 mm de gruix per fer la vora del portàtil. Esperava un acabat més suau amb això, així que vaig anar amb ell. En realitat va complir les expectatives.!

Per fer el marc / vora del "PI BERRY"

1) Utilitzant la base del portàtil com a plantilla per tallar la longitud adequada de fusta de xapa.

2) Traça els mateixos arcs a les cantonades que vam fer a l'últim pas.

3) Utilitzant el fitxer i el paper de vidre per corbar les vores.

Mireu el pla d’ubicació i el pla d’esquema que apareixen a les imatges. Hem de tallar 2 ranures (una per a raspberry pi i ranura de càrrega).

NOTA: És important comprovar que el pal de fusta sigui impecable. Flawless significa que les dues vores oposades són exactament "paral·leles" i que el pal és perfectament recte. Si fins i tot hi ha un petit revolt, això afectarà dramàticament la qualitat final del projecte

Pas 10: Retalleu el port d'àudio

Utilitzant una broca de 5 mm vaig fer un retall estratègic per donar cabuda a la presa d’àudio. Al principi, tenia previst utilitzar un port tradicional i després soldar els cables a la ubicació respectiva del Raspberry Pi 2. Però més tard, mentre comprava els meus subministraments, em vaig trobar amb un cable d’àudio ja preparat amb un extrem masculí i l’altre femella. ("El millor és anar amb el flux."!)..

NOTA: Mireu el pla que apareix a la imatge.

Pas 11: poseu la base i el marc junts

Per fer un xassís bàsic amb què treballar, ajunteu el marc que vam construir (fusta de xapa) i la base del portàtil.

1) Marqueu les ubicacions del port de càrrega i del raspberry pi a la base.

2) Feu servir pals de cola calenta per fixar el marc a la base.

3) Perforar alguns forats pilot martellem unes claus primes per fixar el marc a la base.

4) Traieu els forats del MDF base per cargolar el controlador de pantalla i el raspberry pi 2. Això és important perquè no ho podrem fer més endavant (després que la pell funcioni al següent pas)

NOTA Comproveu si el Raspberry pi i el port de càrrega s’adapten a les ranures que hem deixat al marc. Estem fent servir els petits cargols que es troben als kits d’adaptació de transistors per ajustar els PCB a la base

Pas 12: alguns treballs en pell …

Per afegir un aspecte elegant a la PI-Berry, vaig optar per afegir-li un toc de cuir. Vaig fer servir una mica de pell italiana. La pantalla estava coberta de blanc i la part inferior de negre. (Només una combinació preferida personal!)

1) Tallar les peces de cuir segons les mesures de les diferents peces que vam fer en passos anteriors.

2) Utilitzeu les vostres habilitats per treballar el cuir i enganxeu les peces de cuir al cos del portàtil.

Vaig utilitzar adhesiu a base de goma per enganxar les peces al cos. Aquesta és la millor cola a l’efecte de la meva experiència.

Tingueu paciència mentre apliqueu el cuir. Eviteu les juntes de les cantonades apagades. Preneu-vos el temps i feu aquest pas al millor possible, perquè l’acabat final depèn d’aquest pas.

Ho sento, no hi ha moltes fotos: (Les meves mans s’estaven embolicant amb la cola i no vaig poder prémer l’obturador.!)

Pas 13: munteu la part superior

Després d’haver cobert les peces de cuir italià, hem de començar a muntar-ho tot. Per començar muntem la part superior, on hi ha instal·lat el teclat.

1) Utilitzant algunes peces de MDF de 2,5 mm, feu el suport del teclat. les petites peces de MDF evitaran que el teclat s’enfonsi al cos.

2) Utilitzar una petita quantitat de cola per mantenir el teclat al seu lloc (evitant que s'expliqui)

3) Talleu una petita obertura a la part superior esquerra (vegeu el pla i les imatges) perquè passi el cable del connector de la pantalla.

4) Passeu els cables de la pantalla.. amb compte per no trencar-los mentre feu això.

5) També enganxeu el PCB del controlador de pantalla en calent.

NOTA: els cables del connector de la pantalla són massa febles per resistir les sacsejades. Es poden trencar mentre treballen amb ells, així que aneu amb compte mentre els manipuleu.

Pas 14: Munteu els components a la base

Ara estem començant a posar el portàtil. Per començar, comencem a muntar els PCB i altres components a la base.

1) Cargoleu el raspberry pi 2 i el controlador de pantalla a les ubicacions adequades. (VEURE PLANS)

2) Enganxeu en calent les bateries (Powebanks) a la base.

3) Enrosqueu el cable HDMI per fer-lo més curt i encolat calent per assegurar-lo.

4) Enganxeu en calent els ports de càrrega dels llocs respectius.

5) Soldeu les connexions del Raspberry pi 2 i del controlador de pantalla als commutadors.

NOTA: Aboqueu la quantitat adequada de cola calenta a les bateries. La cola és força calenta i probablement més cola l’escalfarà de manera anormal i afectarà la cèl·lula de la bateria de liti que hi ha a l’interior. "Les cèl·lules odien la calor"!

Pas 15: LED indicadors de càrrega (indicador d'estat de càrrega)

Com que el raspberry pi no té cap característica per mostrar l’estat de la bateria, necessitem la disposició externa per afegir l’indicador. El meu banc de potència tenia LEDs per mostrar l’estat actual de la càrrega que queda a la bateria. Aquesta indicació pot ser digital (heu de fer una ranura independent) o només 3 LED (La meva preferència). Vaig soldar cables d’extensió al led i el vaig enganxar en calent al marc. Els cables passaven per les llacunes entre el MDF i el marc. Això completa la disposició dels LED indicadors d’estat de càrrega.

NOTA: aquest pas és completament opcional, però és millor conèixer l’estat de càrrega actual mentre es treballa. La majoria de powerbanks apaguen la potència de sortida si la bateria està per sota del seu nivell crític. No volem aquesta interrupció, així que millor afegir la indicació de càrrec

Pas 16: munteu la pantalla

Per muntar la secció de visualització

a) Marqueu els forats de la frontissa del marc.

b) Feu forats al marc. Vigileu de no partir la fusta, ja que no hi ha marxa enrere en aquesta etapa.

c) Cargoleu les frontisses al marc.

d) Poseu adhesiu de cinta doble a la pantalla.

e) Connecteu el connector de la pantalla a la pantalla i comproveu si funciona correctament.

f) Premeu la pantalla de visualització a la ranura que hem fet en passos anteriors.

Pas 17: uniu-ho tot

Després d’haver-ho construït tot al màxim, és el moment de muntar-ho tot. Abans de fer això, comproveu totes les connexions i comproveu que estiguin correctament cablejades.

Per unir el MDF superior al marc, he utilitzat cola calenta. Aneu amb compte de no utilitzar l'excés de cola, ja que mentre premeu les dues parts, l'excés de cola gotera de les vores.

Tenia previst fer un arranjament de rosca per fixar la part superior i el marc. Això és útil quan hem d’obrir la caixa en cas de manteniment. Però no vaig poder fer-ho bé. Així que vaig anar amb la cola calenta..

Pas 18: Selecció del sistema operatiu

L’elecció del sistema operatiu depèn totalment del tipus de treball que feu. Volia les funcions d'un escriptori, així que vaig anar amb el sistema operatiu Ubuntu Mate. N'hi ha d'altres que cal tenir en compte:

1) Ubuntu Mate: Ubuntu MATE és un sistema operatiu estable i fàcil d’utilitzar amb un entorn configurable d’escriptori. Ideal per a aquells que volen treure el màxim partit als seus ordinadors i prefereixen una metàfora tradicional d’escriptori. Podeu descarregar la imatge aquí: UBUNTU MATE

2) Raspbian: Raspbian és el sistema operatiu oficial admès de la Raspberry Pi Foundation. Podeu instal·lar-lo amb NOOBS o descarregar la imatge aquí: RASPBIAN. Raspbian ve preinstal·lat amb un munt de programari per a educació, programació i ús general. Té Python, Scratch, Sonic Pi, Java, Mathematica i molt més.

3) OSMC (Open Source Media Center) és un reproductor multimèdia de codi obert i gratuït basat en Linux i fundat el 2014 que us permet reproduir contingut multimèdia des de la vostra xarxa local, emmagatzematge connectat i Internet. OSMC és el centre de mitjans líder en termes de conjunt de funcions i comunitat i es basa en el projecte Kodi. Descarregueu aquí: OSMC.

Hi ha molts altres sistemes operatius per jugar. Consulteu-los aquí:

Pas 19: Instal·lació del sistema operatiu

Un cop us hàgiu decidit amb el sistema operatiu que voleu utilitzar, heu d'instal·lar-lo al raspberry pi 2. Raspberry pi 2 arrenca de la targeta SD. Per tant, hem d’aconseguir la imatge a la targeta SD.

Quin tipus de targeta SD és la millor? La recomanació de la mida de la targeta SD depèn del sistema operatiu que instal·lem. He utilitzat una targeta micro SD de classe 10 de 16 GB. Això em va proporcionar els següents avantatges: a) Vaig obtenir més espai per emmagatzemar (he hagut de gestionar particions per obtenir l'espai restant a la targeta). Les targetes de classe 10 són més ràpides per arrencar i realitzar operacions d’escriptura de lectura. Així és com heu triat la targeta SD.

L’escriptura de la IMATGE de l’O. S a la targeta SD es realitza mitjançant la gravació del fitxer d’imatge mitjançant el Win32 Disc Imager.

1) Mitjançant l’eina SD Formatter, formateu la targeta SD. (Tipus de format: RÀPID; Ajust de mida del format; ACTIVAT)

2) Obriu el Win32 Disk Imager i localitzeu la imatge que heu descarregat. Feu clic a "Escriu" un cop llest.

3) Espereu a que finalitzi l’escrit. La velocitat d’aquest procés depèn del tipus CLASS de la targeta SD (la classe 10 és més ràpida que la classe 4)

4) Un cop finalitzada l'escriptura, expulseu amb seguretat la targeta SD de l'ordinador.

5) Si heu seguit els passos correctament, el raspberry pi hauria d'arrencar amb èxit amb el sistema operatiu.

Pas 20: Configuració de programaris addicionals (wifi, dongle 3G, etc. Bluetooth)

La majoria del maquinari USB ** (compatible amb raspberry pi 2) funcionarà fora de la caixa. Però alguns dispositius necessiten instal·lar els controladors. Prefereixo fer servir la llista següent de maquinari:

1) Per a WIFI: Realtek RTL8192cu o l’oficial

2) Bluetooth: mòdul USB Bluetooth 4.0

3) Dongles USB 3G: hi ha un munt de compatibles: Huawei: E1750, E1820

ZTE; MF190; SMF626; MF70

(De fet, he utilitzat una dependència net-connect +. Vaig haver d’instal·lar els controladors.)

Si teniu un dispositiu que no funciona fora de la caixa. Això significa que necessiteu els controladors. Primer descarregueu els fitxers de controladors adequats des del lloc web del fabricant i després instal·leu els controladors. Google!

Marqueu aquí per veure una llista completa dels perifèrics compatibles amb el raspberry pi:

Pas 21: És hora de dir adéu

Ei amics, és hora d’acomiadar-vos de tots vosaltres. Ens ho vam passar molt bé. Si us agrada aquest projecte, potser us agraden alguns dels meus altres. Comproveu-los aquí. Digueu-me també què en penseu d’aquest projecte, algun suggeriment o pregunta? Publica'ls als comentaris, estaré encantat de respondre'ls. Adéu!

Accèsit al VII Concurs d’Epilog

Accèssit al concurs Raspberry Pi

Primer premi del concurs Remix 2.0