Clone Trooper PiTop: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Clone Trooper PiTop

Primeiramente eu tenho que agradecer o trabalho de Mepler https://www.instructables.com/member/mepler/ cujo projeto no TI99 / 4a eu criei para o meu projeto. Obrigada.

Suprimentos

Peças usadas:

Laptop para crianças aprendendo

Raspberry Pi Zero W

LCD de 3,5 polegadas para Raspberry Pi

Módulo de mini câmera Raspberry Pi Zero CSI de 5 MP

Cartão Micro SD de 64GB

Teensy 2.0 USB Development Board

Hub USB

USB Power Bank

Fone de ouvido USB com microfone

Controlador de jogo USB

Mouse USB Sem Fio

Cabos USB Diversos

Placa de prototipagem

Etapa 1: escolha um laptop

Comecei com o Star Wars Clone Trooper Learning Laptop da Oregon Scientific.

Existem algumas versões diferentes deste laptop, mas eu escolhi este por causa do esquema de cores, um teclado real em vez de apenas um de membrana e a tela ampla de tela maior. Também precisava ser grande o suficiente para caber todas as peças dentro.

Desmontei o laptop. Tive que ter cuidado com a parte superior porque os parafusos que a prendem estão abaixo da borda da folha gráfica de plástico e parte da imagem presa na caixa e parte saiu com a folha de plástico. Não puxei a folha completamente, apenas o suficiente para expor os parafusos e, desde que ainda estivesse presa ao meio, o gráfico alinhou de volta quando foi remontado. Com a parte superior e inferior do case desligadas, pude ver que o teclado, o alto-falante, a placa de circuito impresso e a tela estão todos presos à seção intermediária dobrável de duas peças do computador. Eu mantive a ideia de anexar todos os meus componentes à seção do meio e apenas aparafusar as tampas superior e inferior de volta quando concluído.

Etapa 2: converter teclado em USB

O teclado é conectado a uma matriz semelhante ao teclado do TI99 / 4a. Quando desmontei o laptop, os pinos da placa de circuito do teclado foram identificados como PA0-PA6 e PB0-PB7. Há também um pino PC0 e um pino do botão liga / desliga. Com o laptop ligado, usei um pedaço de fio para fazer um curto entre os pinos e ver o que acontecia na tela. Consegui mapear a maioria das chaves dessa maneira.

Para conectar isso ao pequenino, usei uma pequena placa de prototipagem de uso geral. Desoldei cada um dos fios do teclado do PCB do computador principal, puxei os fios pela junta entre a parte superior e inferior do computador e removi a placa do computador e a tela da metade superior. Eu soldava 15 resistores de 10K ohm como na placa de prototipagem com uma extremidade conectada ao terra e a outra extremidade conectada a cada fio separado para o teclado. Os resistores pull down conectam-se entre cada um dos pinos do teclado e os pinos Teensy.

Olhando para o painel do projeto e o Teensy soldado, pude ver que deveria ter usado fios mais longos porque empilhados assim dificultam o encaixe no computador.

Os pinos no Teensy não estão em ordem como no meu diagrama, portanto, certifique-se de ler as etiquetas na placa de circuito ao soldá-la. Usei o software Arduino para programar o Teensy com o script de teclado incluído. Confira o site Teensy para dicas de programação da placa.

Fiz os pinos do teclado PB0 - PB7 as saídas e entradas PA0 - PA6 para o script de teclado do Arduino. Acabei não usando o pino PC0 no teclado porque quando tentei conectá-lo ao Teensy as coisas ficaram muito erráticas e algumas teclas acabaram não funcionando. As teclas que não funcionam no teclado são Esc, Power, Contrast - e +, Game Category, Music on / off e a tecla Shift. Usei a tecla Help como shift e a tecla Backlight como uma tecla de função para que eu pudesse obter F1 a F10 quando usado com as teclas numéricas mais vários caracteres especiais quando usado com outras teclas. A tecla de volume - é Esc e volume + é Tab. Você pode examinar o script do teclado para ver algumas das combinações de teclas que fiz para obter algumas das outras teclas que faltam neste teclado, como Função + Q torna um ~. É muito simples fazer alterações no arquivo txt do script e, em seguida, apenas copiar e colar tudo no software Arduino para programar o Teensy e ver como suas alterações funcionam. Depois de programar o Teensy, ele funciona como qualquer teclado USB, portanto, você pode conectá-lo a qualquer computador para teste.

Etapa 3: Preparar o Hardware

Usei o Raspberry Pi Zero W para este projeto. Eu soldei os pinos GPIO na placa para que pudesse ser conectado ao LCD de 3,5 polegadas. O LCD que comprei no Aliexpress e economizei alguns dólares por não conseguir uma versão com tela de toque porque estaria atrás do plástico transparente da folha gráfica de qualquer maneira. Usei o BerryBoot como carregador de inicialização para poder usar vários sistemas operacionais para este laptop.

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

As imagens do BerryBoot estão disponíveis aqui.

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

Usei o adaptador mini HDMI para HDMI e um teclado e mouse USB normal para a primeira inicialização e para instalar o Berryboot no cartão micro SD. Depois que o Berryboot foi instalado, eu pude usar seu menu para adicionar as linhas necessárias ao arquivo config.txt para que o Pi usasse o 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 0 120 0 32000000 6

display_rotate = 3

Como o Pi Zero tem apenas uma porta USB e eu precisava de conexões USB para o conversor de teclado, o mouse sem fio, o adaptador de som USB e as duas conexões USB externas para gamepads e pen drives, precisava ter um hub USB com em pelo menos 5 conexões. Eu tinha um que tinha 7 portas disponíveis, além de um adaptador 5V 3A DC que usei como carregador para a bateria.

O laptop tem apenas um único alto-falante, mas eu queria incluir um fone de ouvido e um microfone, então usei um velho fone de ouvido USB. Eu apenas cortei os fios após o bloco que diz Logitech e usei um ohmímetro para testar quais cores os fios foram para os fones de ouvido e microfone. Eu mantive o microfone do fone de ouvido apenas encurtei os fios. Eu vi placas de som USB no Ebay por cerca de US $ 3 que provavelmente seriam mais fáceis de usar, mas você trabalha com o que tem.

A bateria que comprei no Ebay. É um banco de potência de 20000mAh com uma saída 1A e uma saída 2A. Ele é carregado com uma conexão micro USB. A descrição dizia que era fino e não prestei atenção ao resto das dimensões, então é quase grande demais para esta aplicação, mas era barato. Eu só uso a saída 2A, que acho que seria o mínimo para usar com o Pi Zero. O computador finalizado funciona bem com isso, mesmo com coisas conectadas às portas USB externas.

Etapa 4: Montagem

Usei uma ferramenta rotativa para cortar os suportes e os suportes dentro da parte superior e inferior do gabinete para abrir espaço para as peças que instalei. Cortar pequenas quantidades de cada vez e, em seguida, verificar o ajuste é a melhor maneira de fazer isso. O case superior também precisava de um corte de entalhe para o conector HDMI. O gabinete inferior precisava de orifícios para o botão liga / desliga, conector de fone de ouvido, portas USB externas e alguns orifícios na parte traseira para que eu pudesse ver as luzes indicadoras de energia da bateria. Essa última parte para as luzes poderia ter sido evitada se eu tivesse adicionado as peças necessárias para monitorar os níveis de energia do Pi, mas não o fiz.

O LCD de 3,5 polegadas se encaixa muito bem na janela do computador antigo e na tela. Eu colei a quente a tela e o hub USB no lugar e comecei a ver como poderia passar os cabos. Encontrei cabos USB planos na Dollar Tree que tornavam mais fácil passar os cabos pelo pequeno orifício na junta entre a parte superior e inferior. Eu ainda tinha que cortar as pontas dos cabos USB e soldá-los novamente depois de passarem pelo orifício. Os cabos planos que usei tinham um fio de cor vermelha e os outros três eram brancos, então a ordem em que eles entraram era importante. O fio vermelho estava quente, o próximo fio era o fio - de dados, depois o fio de + dados e depois o terra.

Os fios que precisavam passar pela junta até a parte inferior eram o cabo USB de alimentação, o USB do teclado, dois cabos de extensão USB para as conexões externas e o cabo da placa de som. Passei o cabo micro USB do Pi para o hub USB e cortei essa extremidade e soldou-o ao hub para economizar espaço. Passei o cabo do adaptador HDMI do Pi até onde cortei o entalhe da tampa superior. Eu fiz um pequeno orifício na parte superior para a câmera que também passava pela folha gráfica para que a câmera ficasse de frente para o usuário quando o laptop estivesse aberto e tudo ficasse colado a quente.

Tive um pequeno problema com o hub USB. Quando eu tinha o adaptador sem fio para o mouse conectado, o mouse continuava perdendo a conexão. Tive que soldar alguns fios de onde o adaptador de alimentação se conectava ao hub a um pino de + 5V e um pino de aterramento no GPIO. Isso estabilizou a conexão do mouse.

Na metade inferior, soldei os cabos para o teclado, extensões USB e USB de alimentação para o Pi de volta usando termoencolhível para manter tudo limpo e isolado. Cortei um pequeno cabo micro USB e o soldei ao plugue do barril do adaptador de energia original do computador que, felizmente, era do mesmo tamanho do plugue do adaptador de energia 5v dos hubs USB. Para o som, eu soldo o canal certo para o alto-falante do computador e também adicionei um fone de ouvido de 3,5 mm recuperado de uma placa SoundBlaster antiga com ambos os canais de áudio para que quando os fones de ouvido ou alto-falantes externos forem conectados eu tenha som estéreo e corte o alto-falante interno. Perfurei um orifício na metade inferior do computador, logo acima das teclas de contraste do teclado, e coloquei o resgate do microfone do fone de ouvido USB sob o orifício. Eu adicionei uma chave SPST ao fio vermelho do cabo USB indo para a alimentação 2A para ligar e desligar o Pi. O botão liga / desliga passa por seu orifício no gabinete inferior e uma porca o protege. Então, novamente, usei gotas de cola quente para manter tudo no lugar.

Em seguida, foi apenas uma questão de aparafusar as tampas superior e inferior do gabinete e ligá-lo.

Depois de rodar, achei mais fácil adicionar sistemas operacionais como Raspian e Retropie ao BerryBoot baixando as imagens do link que forneci anteriormente e colocando-as em uma unidade flash USB e instalando-as a partir do menu BerryBoot. Existem alguns bons vídeos no YouTube mostrando como fazer isso.

O peso original do laptop de aprendizado com baterias era de 1 libra 13,5 onças. Após as modificações, ele pesa 2 libras 8,2 onças.

Por favor, veja o vídeo embutido para ver uma pequena demonstração do Clone Trooper PiTop em ação.