Clone Trooper PiTop: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Clone Trooper PiTop

Per prima cosa devo riconoscere il lavoro di Mepler https://www.instructables.com/member/mepler/ il cui progetto sulla TI99/4a ho creato per il mio progetto. Grazie.

Forniture

Parti utilizzate:

Computer portatile per l'apprendimento dei bambini

Raspberry Pi Zero W

LCD da 3,5 pollici per Raspberry Pi

Modulo fotocamera mini Raspberry Pi Zero CSI 5MP

Scheda Micro SD da 64 GB

Scheda di sviluppo USB Teensy 2.0

Hub USB

Banca di alimentazione USB

Auricolare USB con microfono

Controller di gioco USB

Mouse USB senza fili

Cavi USB assortiti

Scheda di prototipazione

Passaggio 1: scegli un laptop

Ho iniziato con il laptop di apprendimento Clone Trooper di Star Wars di Oregon Scientific.

Esistono diverse versioni di questo laptop, ma ho scelto questa per la combinazione di colori, una tastiera reale anziché solo una a membrana e il display widescreen più grande. Doveva anche essere abbastanza grande da contenere tutte le parti all'interno.

Ho smontato il portatile. Ho dovuto fare attenzione con la parte superiore perché le viti che lo tengono insieme sono sotto il bordo del foglio di plastica grafica e parte dell'immagine si è attaccata alla custodia e parte si è staccata con il foglio di plastica. Non ho tolto completamente il foglio, quanto basta per esporre le viti e fintanto che era ancora attaccato al centro la grafica si è allineata quando è stata rimontata. Con il case in alto e in basso ho potuto vedere che la tastiera, l'altoparlante, il PCB e lo schermo sono tutti attaccati alla sezione centrale pieghevole in due pezzi del computer. Ho continuato con l'idea di attaccare tutti i miei componenti alla sezione centrale e riavvitare i coperchi superiore e inferiore una volta completato.

Passaggio 2: converti la tastiera in USB

La tastiera è cablata in una matrice simile alla tastiera della TI99/4a. Quando ho smontato il laptop, i pin del circuito stampato per la tastiera sono etichettati PA0-PA6 e PB0-PB7. C'è anche un pin PC0 e un pin del pulsante di accensione. Con il laptop acceso ho usato un pezzo di filo per cortocircuitare i pin e vedere cosa è successo sullo schermo. Sono stato in grado di mappare la maggior parte delle chiavi in questo modo.

Per collegare questo al teensy ho usato una piccola scheda di prototipazione per tutti gli usi. Ho dissaldato ciascuno dei cavi della tastiera dal PCB del computer principale, ho fatto passare i cavi attraverso il giunto tra la parte superiore e inferiore del computer e ho rimosso la scheda del computer e lo schermo dalla metà superiore. Ho saldato 15 resistenze da 10K ohm come sulla scheda di prototipazione con un'estremità collegata a terra e l'altra estremità collegata a ciascun filo separato per la tastiera. I resistori di pull down si collegano tra ciascuno dei pin della tastiera e i pin di Teensy.

Guardando la scheda del progetto e Teensy saldati insieme, ho potuto vedere che avrei dovuto usare cavi più lunghi perché impilati in quel modo rendono difficile l'inserimento nel computer.

I pin del Teensy non sono in ordine come nel mio diagramma, quindi assicurati di leggere le etichette sul circuito quando lo saldi insieme. Ho usato il software Arduino per programmare Teensy con lo script della tastiera incluso. Dai un'occhiata al sito di Teensy per suggerimenti sulla programmazione della scheda.

Ho realizzato i pin della tastiera PB0 – PB7 le uscite e gli ingressi PA0 – PA6 per lo script della tastiera Arduino. Ho finito per non usare il pin PC0 sulla tastiera perché quando ho provato a collegarlo al Teensy le cose sono diventate molto irregolari, quindi alcuni tasti hanno finito per non funzionare. I tasti che non ho sulla tastiera sono Esc, Power, Contrast – e +, Game Category, Music on/off e il tasto Shift. Ho usato il tasto Aiuto come Maiusc e il tasto Retroilluminazione come tasto Funzione in modo da poter ottenere da F1 a F10 quando usato con i tasti numerici più vari caratteri speciali quando usato con altri tasti. Il tasto volume - è Esc e volume + è Tab. Puoi guardare attraverso lo script della tastiera per vedere alcune delle combinazioni di tasti che ho fatto per ottenere alcuni degli altri tasti che mancano su questa tastiera come Function + Q fa un ~. È abbastanza semplice apportare modifiche al file txt dello script e quindi copiarlo e incollarlo tutto nel software Arduino per programmare Teensy e vedere come funzionano le modifiche. Dopo aver programmato Teensy, funziona come qualsiasi tastiera USB, quindi puoi collegarlo a qualsiasi computer per il test.

Passaggio 3: preparazione dell'hardware

Ho usato il Raspberry Pi Zero W per questo progetto. Ho saldato i pin GPIO sulla scheda in modo che potesse essere collegata al display LCD da 3,5 pollici. L'LCD che ho ricevuto da Aliexpress e ho risparmiato un paio di dollari non ottenendo una versione touchscreen perché sarebbe stato comunque dietro la plastica trasparente del foglio grafico. Ho usato BerryBoot come bootloader in modo da poter utilizzare più sistemi operativi per questo laptop.

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

Le immagini di BerryBoot sono disponibili qui.

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

Ho usato l'adattatore da mini HDMI a HDMI e una normale tastiera e mouse USB per il primo avvio e per installare Berryboot sulla scheda micro SD. Dopo che Berryboot è stato installato, ho potuto usare il suo menu per aggiungere le linee necessarie al file config.txt in modo che il Pi potesse utilizzare il display 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

Dato che il Pi Zero ha solo una porta USB e avevo bisogno di connessioni USB per il convertitore di tastiera, il mouse wireless, l'adattatore audio USB e le due connessioni USB esterne per game pad e chiavette, dovevo avere un hub USB con almeno 5 connessioni. Ne avevo uno seduto in giro con 7 porte disponibili e un adattatore CC da 5 V 3 A che usavo come caricabatterie per il pacco batteria.

Il laptop ha un solo altoparlante, ma volevo includere un jack per auricolari e un microfono, quindi ho usato un vecchio auricolare USB. Ho appena tagliato i fili dopo il blocco che dice Logitech e ho usato un ohmmetro per testare quali fili di colore sono andati alle cuffie e al microfono. Ho tenuto il microfono dalla cuffia appena accorciato i fili. Ho visto schede audio USB su Ebay per circa $ 3 che probabilmente sarebbero state più facili da usare ma lavori con quello che hai.

La batteria l'ho acquistata su Ebay. È un power bank da 20000 mAh con un'uscita da 1 A e un'uscita da 2 A. Si carica con una connessione micro USB. La descrizione diceva che era sottile e non ho prestato attenzione al resto delle dimensioni, quindi è quasi troppo grande per questa applicazione ma era economico. Uso solo l'uscita 2A, che penso sarebbe il minimo da usare con il Pi Zero. Il computer finito funziona bene con questo anche con cose collegate alle porte USB esterne.

Passaggio 4: assemblaggio

Ho usato uno strumento rotante per tagliare i distanziatori e i supporti all'interno della parte superiore e inferiore della custodia per fare spazio alle parti che ho installato. Tagliare piccole quantità alla volta e poi controllarne la vestibilità è il modo migliore per farlo. Anche il bauletto necessitava di un taglio a tacca per il connettore HDMI. Il case inferiore aveva bisogno di fori per l'interruttore di alimentazione, jack per auricolari, porte USB esterne e un paio di fori nella parte posteriore in modo da poter vedere le spie di alimentazione per il pacco batteria. Quell'ultimo pezzo per le luci avrebbe potuto essere evitato se avessi aggiunto le parti necessarie per monitorare i livelli di potenza dal Pi, ma non l'ho fatto.

Il display LCD da 3,5 pollici si adatta molto bene alla finestra del vecchio computer e dello schermo. Ho incollato a caldo lo schermo e l'hub USB in posizione e ho iniziato a vedere come potevo far passare i cavi. Ho trovato cavi USB piatti al Dollar Tree che hanno reso più facile far passare i cavi attraverso il piccolo foro nella giunzione tra la parte superiore e quella inferiore. Dovevo ancora tagliare le estremità dei cavi USB e saldarli di nuovo insieme dopo che erano passati attraverso il foro. I cavi piatti che ho usato avevano un filo rosso e gli altri tre bianchi, quindi l'ordine in cui sono entrati era importante. Il filo rosso era caldo, il filo successivo era il filo dati –, poi il filo dati + e poi la massa.

I fili che dovevano passare attraverso il giunto fino al fondo erano il cavo USB di alimentazione, l'USB della tastiera, due prolunghe USB per le connessioni esterne e il cavo della scheda audio. Ho fatto passare il cavo micro USB dal Pi all'hub USB, ho tagliato quell'estremità e l'ho saldato all'hub per risparmiare spazio. Ho fatto passare il cavo dell'adattatore HDMI dal Pi a dove ho tagliato la tacca dal coperchio superiore. Ho praticato un piccolo foro nella parte superiore per la fotocamera che passava anche attraverso il foglio grafico in modo che la fotocamera fosse rivolta verso l'utente quando il laptop è aperto e tutto è stato incollato a caldo.

Ho avuto un piccolo problema con l'hub USB. Quando avevo collegato l'adattatore wireless per il mouse, il mouse continuava a perdere la connessione. Ho dovuto saldare un paio di fili da cui l'adattatore di alimentazione è stato collegato all'hub a un pin +5V e un pin di terra sul GPIO. Ciò ha stabilizzato la connessione del mouse.

Nella metà inferiore ho saldato i cavi per la tastiera, le estensioni USB e l'alimentazione USB per il Pi utilizzando un cavo termoretraibile per mantenere tutto pulito e isolato. Ho tagliato un piccolo cavo micro USB e l'ho saldato alla spina cilindrica dell'adattatore di alimentazione originale del computer che fortunatamente aveva le stesse dimensioni della spina dell'adattatore di alimentazione 5v dell'hub USB. Per il suono ho saldato il canale giusto all'altoparlante del solo computer e ho anche aggiunto un jack per cuffie da 3,5 mm recuperato da una vecchia scheda SoundBlaster con entrambi i canali audio in modo che quando vengono collegati auricolari o altoparlanti esterni ottengo l'audio stereo e interrompe il altoparlante interno. Ho praticato un foro nella metà inferiore del computer appena sopra i tasti di contrasto della tastiera e ho posizionato il microfono recuperato dall'auricolare USB sotto il foro. Ho aggiunto un interruttore SPST al filo rosso del cavo USB che va all'alimentazione 2A per accendere e spegnere il Pi. L'interruttore di alimentazione si inserisce attraverso il suo foro nel case inferiore e un dado lo fissa. Poi di nuovo ho usato gocce di colla a caldo per tenere tutto a posto.

Quindi si trattava solo di riavvitare i coperchi superiore e inferiore del case e accenderlo.

Una volta in esecuzione, ho trovato più semplice aggiungere sistemi operativi come Raspian e Retropie a BerryBoot scaricando le immagini dal collegamento che ho fornito in precedenza e inserendole su un'unità flash USB e installandole dal menu BerryBoot. Ci sono alcuni buoni video di YouTube che mostrano come farlo.

Il peso originale del laptop per l'apprendimento con batterie era di 1 libbra e 13,5 once. Dopo le modifiche pesa 2 libbre e 8,2 once.

Si prega di guardare il video incorporato per vedere una piccola demo del Clone Trooper PiTop in azione.