Laptop Pi-Berry - o laptop DIY clássico: 21 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

O laptop que eu fiz “The Pi-Berry Laptop” é construído em torno do Raspberry Pi 2. Ele tem 1 GB de RAM, CPU Quad core, 4 portas USB e uma porta Ethernet. O laptop atende às necessidades do dia a dia e executa sem problemas programas como VLC media player, Mozilla Firefox, Arduino IDE, Libre Office, Libre CAD etc … Para conveniência de usar e ler, a tela do laptop foi escolhida para ser 10,1 polegadas (tecnologia IPS) HD Display com controle de parâmetros (Brilho, Contraste, Saturação e Cor). Pesando apenas 1547 gramas, é perfeito para transportar em escolas e faculdades.

A bateria de 16000mAh (10000 + 6000) fornece energia para o laptop. Depois de totalmente carregado, o laptop funciona por cerca de 4-5 horas. O laptop ainda está equipado com medidor de nível de bateria que mostra o status da carga do laptop. O corpo (chassi) do laptop é feito em folha de MDF (fibra de densidade média) e coberto com couro italiano para dar-lhe um visual elegante.

O design de “sistema de ventilação passiva” (refrigeração sem ventoinha) do laptop é tão eficiente que elimina a necessidade de uma ventoinha para resfriar a CPU, conservando energia e aumentando o tempo da bateria.

Meu projeto também oferece acesso total ao cartão SD (para alterar os sistemas operacionais) e aos pinos GPIO. Isso significa que você pode usar o raspberry pi 2 para seus projetos futuros (uma boa notícia para os entusiastas do Raspberry pi). O acesso aos pinos GPIO também significa que todo o sistema pode ser convertido em uma estação de trabalho de programação móvel portátil!

O projeto foi inspirado no netbook Instructable: LapPi- Raspberry Pi da SilverJimmy.

Por que preciso de um cortador a laser? (Pergunta dos juízes)

Este projeto foi realizado com sucesso usando algumas ferramentas básicas de construção. Tenho planos de usar tecnologia de alta tecnologia (corte a laser e impressão 3D) e levar este projeto (e os meus futuros) a um nível muito próximo. Meus planos futuros são adicionar acesso RFID, leitura de senhas de impressão digital, câmera embutida da Web, etc. para o laptop. O cortador Epilog Laser pode me ajudar a conseguir isso. Também pretendo desenvolver kits (usando design "CAD" auxiliado por computador) do laptop para ajudar a todos a aprender sobre tecnologia e desfrutar do paraíso DIY.

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Adoraria me conectar com vocês no Snapchat e Instagram, documentar a experiência, aprender lições e também responder a perguntas nessas plataformas. Ansioso para se conectar! Aqui está meu nome de usuário para ambos: @chitlangesahas

Se você gosta deste projeto, você pode me recompensar usando suas habilidades de clicar no obturador, compartilhando meu trabalho com todos os seus amigos. Em troca, vou preparar mais Instructables para compartilhar com você. Quaisquer sugestões ou dúvidas são bem-vindas nos comentários. Obrigado por seu apoio!

Etapa 1: Assista ao vídeo

Aqui está o vídeo HD para fazer um tour geral do laptop.

Etapa 2: Lista de materiais

Aqui está a lista de materiais necessários para construir o laptop PI-Berry:

1) Framboesa pi 2

2) Tela IPS HD de 10,1 polegadas (ou qualquer tamanho de LCD personalizado de acordo com sua escolha)

3) Cabo HDMI (quanto menor, melhor)

4) Um banco de energia de 6000 mAh

5) Um banco de energia de 10000 mAh

6) Kit de adaptação do transistor (para os pequenos parafusos do kit) [veja as fotos a seguir]

7) Folha de MDF

8) Couro italiano preto e branco

9) Cabo OTG (2 cabos) para portas de carregamento…. O conector macho se encaixa na porta de carregamento do powerbank.

10) teclado de 7 polegadas (tirei de uma caixa de tablet)

11) Uma dobradiça de fricção (clique aqui)

12) Habilidades básicas de fabricação e ferramentas como serra de vaivém, pistola de solda, broca, arquivos, etc …

Etapa 3: O Plano e Projetando …

A foto acima mostra o funcionamento do Laptop Pi-Berry. No estágio inicial de projeto, fiz recortes de componentes individuais em um papel gráfico para descobrir como eles deveriam ser colocados dentro do corpo (chassi) do laptop. aqui está o melhor design possível que eu fiz. Os componentes são colocados estrategicamente para permitir o mínimo consumo de espaço.

Nota: Não consegui encontrar um cabo HDMI menor que 1 metro, então tive que enrolar o cabo entre o Display Driver e o Raspberry Pi. Eu tentei fazer um cabo soldando os conectores macho a macho, mas sem sucesso.

Etapa 4: alguns pontos importantes sobre os materiais

Então … A primeira pergunta pode atingir sua mente, onde conseguir os materiais. Mais frequentemente, você não obterá exatamente os mesmos materiais. Portanto, aqui estão os recursos importantes que você deve procurar ao pesquisar a peça ou componente equivalente.

1) Power Bank (bateria do laptop): O power bank que escolhemos deve ter duas características importantes: a) Pass-Through Charging (PTC), o que significa que devemos ser capazes de carregar e usar o laptop simultaneamente ao mesmo tempo. Alguns powebanks não suportam isso e temos que esperar até que a bateria carregue totalmente para usar o laptop. Uma outra opção se o dosent do banco de energia tiver PTC é carregar a bateria de íons de lítio via módulo TP4056. Eu fiz isso. b) Indicador de status de carga: Como o raspberry pi não tem um recurso para mostrar o status da bateria, precisamos que o banco de energia mostre o status atual da carga restante na bateria. Essa indicação pode ser digital (você precisa fazer um slot separado) ou apenas 3 LED's (Minha preferência).

2) Dobradiça de Fricção (para a tela inclinada): A dobradiça que usei era de um antigo reprodutor de DVD portátil. Se você não tiver uma por perto, terá que procurar uma dobradiça de fricção que seja pequena o suficiente para se esconder. A dobradiça deve suportar o contra-torque aplicado pelo peso da tela.

3) O monitor: O monitor / tela que optei era um monitor HD com tecnologia IPS de 10,1 polegadas. Este monitor era extremamente fino e se adequava ao meu projeto.

4) Teclado: O teclado era de um gabinete de tablet PC. Este foi o melhor e mais pequeno Key Board que encontrei no mercado local. Embora não haja trackpad no laptop, o mouse sem fio faz um bom trabalho. Existem teclados especialmente com trackpad, eles também poderiam ser usados para o projeto.

5) Parafusos do kit de adaptação do transistor: Para aparafusar o raspberry pi e outras placas de circuito impresso no laptop, precisamos de parafusos pequenos. A melhor maneira de encontrá-los são os parafusos do kit de encaixe do transistor. Você pode comprar pequenos parafusos no mercado, mas isso é fácil, eu acho!

Etapa 5: Fazendo a base

Para começar … começaremos a construção fazendo a base do laptop. Esta é a parte onde todos os componentes serão aparafusados (ou colados em alguns casos). Para fazer a base

1) Marque as localizações dos componentes

2) marcar os pontos de perfuração (PCB)

3) Contorne a borda da base, deixando um pequeno espaço de cada lado para que tudo permaneça espaçoso.

4) Agora, certificando-se de que tudo fica bem como o esperado, corte a base usando um quebra-cabeças.

5) Lixe as arestas. Só para torná-los mais macios.

Não tenha pressa e corte o mais limpo possível, pois isso afetará o resultado final.

Nota Tenha cuidado para obter os cantos em um ângulo de 90 graus. Queremos que sejam o mais precisos possível. Usar um cortador a laser oferece a melhor qualidade, mas não tenho um, então usei o quebra-cabeça.

Etapa 6: Construa a parte superior do laptop

Depois de construirmos uma base, é hora de fazer a seção superior de onde o teclado será montado. Elaborei os planos para o corte. Use-os para facilitar o trabalho.

1) Use a base como gabarito e corte outro pedaço de retângulo de MDF.

2) Pegue as dimensões do teclado e marque-o na parte superior.

3) Marque a pequena abertura para ventilação e para acesso ao Raspberry Pi. (Isso nos permite trocar facilmente os cartões SD e também acessar os pinos GPIO no pi para projetos futuros)

4) Marque também o tamanho do botão de controle do display abaixo da porta de ventilação.

5) Agora, usando a serra de vaivém, corte as aberturas e também usando a broca faça os furos dos botões (para controle de exibição).

6) Lixe a folha de MDF para obter um acabamento macio.

7) Eu também dei um ângulo para as arestas afiadas com uma broca para obter uma aparência melhor.

CUIDADO: Tenha cuidado ao usar a serra de vaivém. Corte para as medidas apropriadas porque não há como voltar neste estágio !.

"Prepare e previna, não conserte e se arrependa."

Etapa 7: faça a tela de inclinação

Uma bela flor está incompleta sem suas folhas…. da mesma forma, o laptop fica incompleto sem uma tela inclinada ou dobrável. Esta etapa explica os planos de corte para a exibição de estilo inclinado e a dobradiça especial usada.

1) Usando a base (que fizemos no passo 4) como gabarito, corte 2 pedaços de MDF.

2) marque um "retângulo" de acordo com o tamanho da tela. Isso atua como o suporte da tela.

3) Usando um corte Jigsaw ao longo do traço.

4) Como de costume, lixe as bordas e dê uma aparência lisa.

SOBRE a dobradiça especial: Para fazer uma tela de estilo dobrável, precisamos de uma DOBRADIÇA do tipo mostrado nas fotos. Essas dobradiças são dobradiças de fricção feitas especialmente para esse fim. Comprei de um antigo reprodutor portátil de DVD. Isso é perfeito para o trabalho. Você pode encontrar os detalhes no link fornecido na lista de materiais.

NOTA É importante que você obtenha uma dobradiça de fricção de tamanho perfeito para a tela inclinada do laptop porque a dobradiça muito pequena será instável e um tamanho maior ficará desajeitado. Use o mecanismo de parafuso e porca (kit de encaixe do transistor) para prender a dobradiça ao corte. Também seja muito preciso ao limar as peças, pois o excesso de lixamento fará com que a tela se solte e caia. "Cada milímetro conta aqui!"

Etapa 8: Curve as Bordas

Bordas curvas sobre cantos são uma característica de um laptop bem projetado. Para curvar as bordas, usei uma bússola e marquei alguns "arcos". Em seguida, usando a lima, lixar o excesso de madeira deu as bordas curvas.

Uma imagem vale mais que mil palavras:)

Etapa 9: Fazendo a moldura da borda da parede: (O contorno)

Construímos a base e a parte superior do laptop. A "moldura da parede da borda" é a moldura que fica entre a camada superior (teclado um) e inferior (base) e atua como o "preenchimento de lacunas" e a moldura do laptop.

Usei madeira folheada com 10 mm de espessura para fazer a borda do laptop. Eu esperava um acabamento mais suave com isso, então fui com ele. Na verdade, atendeu às expectativas.!

Para fazer a moldura / borda do "PI BERRY"

1) Usando a base do laptop como modelo, corte o comprimento apropriado de madeira folheada.

2) Trace os mesmos arcos nos cantos que fizemos na última etapa.

3) Usando a lima e a lixa, curve as bordas.

Dê uma olhada no plano de colocação e no esboço do Plano dado nas fotos. Temos que cortar 2 slots (um para raspberry pi e slot de carregamento).

NOTA: É importante verificar se o pau de madeira está impecável. Impecável significa que as duas bordas opostas são exatamente "paralelas" e também o stick é perfeitamente reto. Mesmo que haja uma pequena dobra, isso afetará drasticamente a qualidade final do projeto

Etapa 10: corte a porta de áudio

Usando uma broca de 5 mm, fiz um recorte estratégico para abrir espaço para a entrada de áudio. No início, planejei usar uma porta tradicional e, em seguida, solde os fios no respectivo local no Raspberry Pi 2. Mas, mais tarde, ao comprar meus suprimentos, encontrei um cabo de áudio pronto com uma extremidade macho e outra fêmea ("É melhor seguir o fluxo."!)..

NOTA: Observe o plano dado na figura.

Etapa 11: coloque a base e a estrutura juntas

Para fazer um chassi básico para trabalhar, junte a estrutura que construímos (madeira folheada) e a base do laptop.

1) Marque as localizações da porta de carregamento e o raspberry pi na base.

2) Usando pinceladas de cola quente, prenda a estrutura na base.

3) Perfurando alguns orifícios piloto, martele alguns pregos finos para prender a estrutura à base.

4) Faça os furos no MDF de base para aparafusar o Display driver e o raspberry pi 2. Isso é importante porque não poderemos fazer mais tarde (após o trabalho do couro na próxima etapa)

OBSERVAÇÃO Verifique se o Raspberry pi e a porta de carregamento se encaixam nos slots que deixamos na moldura. Estamos usando os pequenos parafusos encontrados nos kits de adaptação do transistor para encaixar os PCBs na base

Etapa 12: Algum trabalho em couro…

Para adicionar um visual elegante ao PI-Berry, optei por adicionar um toque de couro trabalhado. Usei um pouco de couro italiano para o efeito. A tela foi coberta com branco e o resto com preto. (Apenas uma combinação favorita!)

1) Corte as peças de couro de acordo com as medidas das diferentes peças que fizemos nas etapas anteriores.

2) Use suas habilidades para trabalhar com couro e cole as peças de couro no corpo do laptop.

Usei adesivo à base de borracha para colar as peças no corpo. Essa é a melhor cola para o propósito pela minha experiência!

Seja paciente ao aplicar o couro. Evite juntas de canto opacas. Não tenha pressa e execute esta etapa da melhor maneira possível, pois o acabamento final depende dessa etapa.

Desculpe, não há muitas fotos: (Minhas mãos estavam bagunçando a cola e eu não conseguia apertar o botão do obturador.!

Etapa 13: monte o topo

Depois de cobrirmos as peças em couro italiano, precisamos começar a juntar tudo. Para começar montamos a parte superior, onde está instalado o teclado.

1) Usando algumas peças de MDF de 2,5 mm, faça o suporte do teclado. os pequenos pedaços de MDF impedirão que o teclado afunde no corpo.

2) Usando uma pequena quantidade de cola para apenas segurar o teclado no lugar (evitando que ele se solte)

3) Corte uma pequena abertura perto do canto superior esquerdo (veja a planta e as fotos) para que o fio do conector da tela passe.

4) Passe os fios do display … com cuidado para não quebrá-los ao fazer isso.

5) Também cole com cola quente a placa de controle do monitor.

NOTA: Os fios do conector da tela são muito fracos para resistir a choques. Eles podem quebrar ao trabalhar com eles, portanto, tenha cuidado ao manuseá-los.

Etapa 14: Monte os componentes na base

Agora estamos começando a colocar o laptop. Para começar, começamos a montar as placas de circuito impresso e outros componentes na base.

1) Aparafuse o raspberry pi 2 e o driver de exibição em seus locais apropriados. (VER PLANOS)

2) Cole as baterias (Powebanks) na base com cola quente.

3) Enrole o cabo HDMI para torná-lo mais curto e cola quente para prendê-lo.

4) Cole as portas de carregamento nos respectivos locais com cola quente.

5) Solde as conexões do Raspberry pi 2 e Display Driver aos interruptores.

NOTA: Despeje a quantidade adequada de cola quente nas baterias. A cola está muito quente e mais cola provavelmente vai aquecê-la de forma anormal e afetar a célula da bateria de lítio interna. "Células odeiam calor"!

Etapa 15: LEDs indicadores de carga (indicador de status de carga)

Como o raspberry pi não tem um recurso para mostrar o status da bateria, precisamos do arranjo externo para adicionar o indicador. Meu banco de energia tinha LEDs para mostrar o status atual da carga restante na bateria. Essa indicação pode ser digital (você precisa fazer um slot separado) ou apenas 3 LED's (Minha preferência). Eu soldava os fios de extensão aos leds e colava-os a quente na estrutura. Os fios passaram pelas lacunas entre o MDF e a estrutura. Isso completa a disposição dos LEDs indicadores de status de carga.

NOTA: Esta etapa é totalmente opcional, mas é melhor saber o status de carga atual durante o trabalho. A maioria dos bancos de energia desliga a saída de energia se a bateria estiver abaixo de seu nível crítico. Não queremos esta interrupção, então é melhor adicionar a indicação de carga

Etapa 16: montar a tela

Para montar a seção de exibição

a) Marque os orifícios para a dobradiça na estrutura.

b) Faça furos na moldura, tome cuidado para não partir a madeira, pois não há volta nesta fase.

c) Aparafuse as dobradiças na moldura.

d) Coloque um pouco de fita adesiva dupla na tela do monitor.

e) Conecte o conector do monitor à tela do monitor e verifique se está funcionando conforme o esperado.

f) Pressione a tela de exibição no slot que criamos nas etapas anteriores.

Etapa 17: Junte tudo

Depois de termos construído tudo de acordo com a marca, é hora de colocar tudo junto. Antes de fazer isso, verifique todas as conexões e verifique se estão devidamente cabeadas.

Para colar o MDF superior à moldura, usei cola quente. Cuidado para não usar cola em excesso, pois ao pressionar as duas partes uma na outra, o excesso de cola escorre das bordas.

Eu tinha planos de fazer um arranjo de porca para fixar a parte superior e a estrutura. Isso é útil quando precisamos abrir a caixa em caso de manutenção. Mas não consegui acertar. Então eu fui com a cola quente..

Etapa 18: Escolhendo o sistema operacional

A escolha do sistema operacional depende totalmente do tipo de trabalho que você realiza. Eu queria as funções de um desktop, então optei pelo Ubuntu Mate OS. Existem alguns outros a serem considerados:

1) Ubuntu Mate: Ubuntu MATE é um sistema operacional estável e fácil de usar com um ambiente desktop configurável. Ideal para quem deseja o máximo de seus computadores e prefere uma metáfora de desktop tradicional. Você pode baixar a imagem aqui: UBUNTU MATE

2) Raspbian: Raspbian é o sistema operacional oficial com suporte da Raspberry Pi Foundation. Você pode instalá-lo com o NOOBS ou baixar a imagem aqui: RASPBIAN. Raspbian vem pré-instalado com bastante software para educação, programação e uso geral. Possui Python, Scratch, Sonic Pi, Java, Mathematica e muito mais.

3) OSMC (Open Source Media Center) é um reprodutor de mídia gratuito e de código aberto baseado em Linux e fundado em 2014 que permite reproduzir mídia de sua rede local, armazenamento conectado e Internet. OSMC é o centro de mídia líder em termos de conjunto de recursos e comunidade e é baseado no projeto Kodi. Baixe aqui: OSMC.

Existem muitos outros sistemas operacionais para brincar. Verifique-os aqui:

Etapa 19: Instalando o sistema operacional

Assim que tiver decidido o sistema operacional que deseja usar, é hora de instalá-lo no raspberry pi 2. O Raspberry pi 2 inicializa a partir do cartão SD. Portanto, temos que colocar a imagem no cartão SD.

Qual tipo de cartão SD é o melhor? A recomendação do tamanho do cartão SD depende do sistema operacional que instalamos. Usei um cartão micro SD de 16GB classe 10. Isso me deu as seguintes vantagens: a) Consegui mais espaço para armazenamento (tive que gerenciar partições para obter o espaço restante no cartão). Os cartões Classe 10 são mais rápidos para inicializar e executar operações de leitura e gravação. É assim que você escolheu o cartão SD.

A gravação da IMAGEM do O. S no cartão SD é feita gravando o arquivo de imagem usando o Win32 Disc Imager.

1) Usando a ferramenta SD Formatter Formate o cartão SD. (Tipo de formato: RÁPIDO; ajuste do tamanho do formato; LIGADO)

2) Abra o Win32 Disk Imager e localize a imagem que você baixou. Clique em "Escrever" quando estiver pronto.

3) Aguarde a conclusão da escrita. A velocidade deste processo depende do tipo de CLASSE do cartão SD (a Classe 10 é mais rápida do que a classe 4)

4) Assim que a gravação for concluída, ejete com segurança o cartão SD do computador.

5) Se você seguiu os passos corretamente, o raspberry pi deve inicializar com sucesso com o sistema operacional.

Etapa 20: configurar hardwares adicionais (wi-fi, 3G Dongle, Bluetooth etc.)

A maior parte do hardware USB ** (compatível com raspberry pi 2) funcionará fora da caixa. Mas alguns dos dispositivos precisam que os drivers sejam instalados. Prefiro usar a seguinte lista de hardwares:

1) Para WIFI: Realtek RTL8192cu ou o oficial

2) Bluetooth: Módulo USB Bluetooth 4.0

3) Dongles USB 3G: há vários compatíveis: Huawei: E1750, E1820

ZTE; MF190; SMF626; MF70

(Na verdade, usei um reliance net-connect +. Tive de instalar os drivers.)

Se você tiver um dispositivo que não está funcionando fora da caixa. Isso significa que você precisa dos drivers. Primeiro baixe os arquivos de driver apropriados do site do fabricante e, em seguida, instale os drivers. Pesquise no Google!

Verifique aqui para ver uma lista completa de periféricos suportados para o raspberry pi:

Etapa 21: hora de dizer adeus

Olá amigos, é hora de dizer adeus a todos vocês. Tivemos um grande momento. Se você ama este projeto, talvez você goste de alguns dos meus outros. Verifique-os aqui. Diga-me também o que você acha deste projeto, Alguma sugestão ou dúvida? Poste-os nos comentários, terei o maior prazer em respondê-los. Adeus !

Vice-campeão no Concurso Epílogo VII

Segundo prêmio no concurso Raspberry Pi

Primeiro prêmio no concurso Remix 2.0