تابلت Raspberry Pi 4B 3D مطبوع: 8 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

يتمثل مفهوم المشروع في تطوير قرص ثلاثي الأبعاد قابل للطباعة على أساس Raspberry Pi. يجب أن يكون من السهل الحصول على جميع الأجزاء (المكونات) ومتاحة بسهولة. يجب أن يحتوي على بطارية ، ويجب أن يكون المصدر الأساسي للطاقة (بمعنى أنه سيتم شحنه بكابل متصل ، ولكن يجب أن يكون لديه طاقة كافية للتشغيل بدونه.) يجب أن يكون قادرًا على العمل بشكل جيد بدون لوحة مفاتيح. (بمعنى أن كل شيء في واجهة المستخدم يجب أن يعمل بدون مشكلة حتى إذا لم يكن لديك لوحة مفاتيح وماوس متصلان.)

ملاحظة: يستخدم هذا المشروع نظام التشغيل Raspbian في الوقت الحالي ، حتى أجد حل "اللمس أولاً" الأكثر ملاءمة.

سمات

• SBC: Raspberry Pi الإصدار 4B + (4Gig RAM)
• الشاشة: شاشة LCD مقاس 7 بوصة (تعمل باللمس)
• مزود الطاقة: UPS PiJuice (مع بطارية 5000 مللي أمبير)
• الكاميرا: كاميرا بدقة ١٠٨٠ بكسل (أمامية)
• الصوت ومكبرات الصوت: بطاقة الصوت ، ومكبرات الصوت ، ومكبرات الصوت 2 ، وتوفر مقبس صوت لسماعات الرأس.
• مقياس التسارع: الدوران / مقياس التسارع - لتوجيه الشاشة. (مع الثعبان)
• التبريد: مروحة متصلة بجهاز التحكم في سرعة المروحة (يتم التحكم في السرعة في الثعبان)
• USB: اندلاع USB

• أزرار:

  • زر الطاقة
  • حجم أعلى / أسفل الروك

• المصابيح:

  • الشحنة
  • يتم إعادة توجيه ضوء LED الخاص بالطاقة والنشاط (باستخدام النايلون) إلى العلبة.

• لوحة الظهر:

  ظهر خشب البامبو ، مع ملصق محفور بالليزر

تفاصيل المشروع كاملة: جيثب

ملحوظة: إذا لم يكن لديك مرفق ليزر ، فاترك هذه الخطوة أو اسأل صديقًا (رمز gcode مرفق)

اللوازم

• Raspberry Pi 4B + (أو 3B + ، إذا كنت تستخدم لوحة تنسيق A ، فيمكنك تخطي إزالة الشبكة وكتل USB) Amazon
• شاشة Raspberry Pi LCD مقاس 7 بوصات (مع اللمس) أمازون
• PiJuice UPS PiSupply
• PiSupply 5000 مللي أمبير بطارية PiSupply
• كاميرا Raspberry Pi 1080p الرسمية (اختياري: كابل شريط طويل الطول) أمازون
• Waveshare Audio HAT (بطاقة الصوت) Waveshare
• عدد 2 مكبرات صوت (8 أوم ، 1 وات) أمازون
• MPU-6050 مقياس تسارع وجيروسكوب أمازون
• HW-517 PWM Fan Speed Controller أمازون
• 30mmx30mmx7mm مروحة الأمازون
• بطاقة SD 128 جيجا بايت (Minimun 16Gig)
• 3 أزرار الضغط
• اندلاع USB 2.0 الأمازون
• أسلاك ملونة
• 18AWG (أو أقل) كابل
• 3 مم من الخشب (من أي نوع - لكنني استخدمت الخيزران)

الخطوة 1: كيفية الفيديو

يرجى ملاحظة: يتكون الفيديو من تسجيل مفصل للغاية لجميع الخطوات التي اتخذتها لإكمال هذا المشروع. يرجى مشاهدة الفيديو أو اتباع الخطوات أدناه لجعل هذا المشروع بنفسك.

الخطوة الثانية: تحضير المكونات

في هذه الخطوة ، ستحتاج إلى إجراء بعض التعديلات على الأجزاء التي طلبتها. هذا بشكل أساسي لأخذ الأجزاء الضخمة مثل الصناديق اللولبية وصناديق USB وما إلى ذلك ، من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، حيث سنقوم بلحام الكابلات باللوحة.

1. Raspberry Pi: قم بإزالة كتل USB وكتلة الشبكة (لا تقم بفك اللحام ، واستخدم القاطع ، لإزالة العلبة المعدنية ، وقطع البلاستيك بعيدًا). قم أيضًا بإزالة جميع دبابيس GPIO باستثناء الجزء العلوي 6 (وفقًا لمخطط عصر)
2. LCD: قم بإزالة كتلة USB من لوحة الدوائر المطبوعة ، وقم بإزالة اثنين من الدبابيس مقاس 12 مم الموجودة في الخلف.
3. PiJice: قم بإزالة حامل البطارية البلاستيكي الشفاف. قم بإزالة العازل البلاستيكي الأسود لدبابيس GPIO ، ثم قص (لا تقم بفك لحام) GPIO تاركًا فقط 6 دبابيس العلوية (3 على اليمين ، 3 على اليسار).
4. HW-517: قم بإزالة الكتل اللولبية (غير ملولبة)
5. wm8960: قم بإزالة العازل البلاستيكي الأسود الخاص بـ GPIO وكتلة كبل السماعة والمسامير ، ثم قم بقص GPIO وفقًا للرسم التخطيطي للعصر.
6. المروحة: قم بإزالة المبدد الحراري

الخطوة الثالثة: الطباعة ثلاثية الأبعاد

يمكنك تنزيل جميع الملفات التي تحتاجها أدناه. توجد أيضًا نسخة في Thingiverse ، لذا يمكنك استخدام خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد إذا لم يكن لديك واحدة.

نصيحة الطباعة ثلاثية الأبعاد:

هناك شيء ما حول طابعة Creality سيوفر لك الكثير من الإنشاءات الفاشلة … سطحها الزجاجي أمر مروع للطباعة عليه ، وعلى الرغم من احتمال تسخين لوحة التصميم ، إلا أنها لا توفر أي التصاق تقريبًا ولا أستخدم حافة بشكل عام أو أي شيء … كيف يحدث ذلك؟ أقوم بتنظيف الزجاج بالكحول النقي ، ثم استخدم غراء الورق العادي Pritt Stick. إنه غراء غير سام يكون عند تسخينه (مثل من السرير) شديد اللزوجة ، ويربط PLA بلوحة التصميم. وبعد ذلك ، عندما تنتهي الطباعة وتكون لوحة التصميم باردة ، تنبثق بسهولة. إذا كنت في عجلة من أمرك ، يمكنك غسلها بالماء. (ستحتاج إلى غسل الزجاج في أي حال بعد كل طباعة)

الخطوة 4: ما بعد الطباعة

الصق كل طبقة مع الغراء سوبر الترابط السريع أو ما يعادله. يجب أن تكون الطبقات مرتبة فوق بعضها البعض. تحتوي الطبقة 1 و 2 على القليل من الإمساك الذي يساعد على محاذاة الطبقة.

خذ المكسرات البلاستيكية التي خرجت من PiJuice ، وألصقها في الفراغات المتوفرة في الطبقة 2

الآن بعد أن تم لصقها ، يمكنك صنفرة العلبة لجعلها تبدو مثالية!

لكي تبدو حالتك مثالية ، ستحتاج إلى الصنفرة. أستخدم ما يلي:

1. رمل خشن مع 100 حبيبة رملية ، لذلك تتم إزالة جميع خطوط الطبقة. يبدو أي بلاستيك مواجه للخارج رماديًا وخشنًا تمامًا ، لكن لا توجد خطوط طبقة مرئية أو قطع بلاستيكية ناعمة.
2. صنفرة ناعمة - باستخدام ورق صنفرة من 400 إلى 800 حبيبة رملية ، ابدأ في العمل على الأسطح الدهنية بشكل أكثر سلاسة وسلاسة حتى لا يحدث أي فرق إذا كنت تقوم بالصنفرة ، سيظل PLA يبدو مشوشًا بعض الشيء.
3. براسو - استخدم مركب فرك معدني مثل براسو ، لإضفاء لمسة نهائية ناعمة تمامًا على البلاستيك.
4. أخيرًا رش طبقة واحدة من طلاء بخاخ أسود مسطح. يمكنك استخدام أي (استخدمت Rust-oleum) طالما أنه يرتبط بالبلاستيك.

الخطوة 5: توصيل الأسلاك بالمكونات

استخدم مخطط الأسلاك لتوصيل جميع المكونات بحيث يتم توصيل كل مكون بكابل مشفر باللون المقابل. بمجرد القيام بذلك ، يمكنك إدخال الألواح الفردية في العلبة ، وربط الأسلاك معًا.

الخطوة 6: النقش بالليزر على اللوح الخلفي للخشب

ستتطلب هذه الخطوة أن يكون لديك ملحق الليزر بالطابعة ، مثل Ender 2. يستخدم هذا PWM لوحدة التحكم في سرعة المروحة كوحدة تحكم في طاقة الليزر. عندما تكون المروحة ممتلئة ، يكون الليزر ممتلئًا ، وإذا كانت المروحة تقول 10٪ ، فإن الليزر يحترق قليلاً فقط في الخشب. والنتيجة هي أن تكون قادرًا على "الحفر" في سطح مثل الخشب. يتم توفير رمز gcode الذي استخدمته - فهو يضبط ارتفاع الليزر على 50 مم ، لذا تأكد من تصحيح تركيز الليزر عند 50 مم.

اختياري: يمكنك أيضًا إنشاء التصميم الخاص بك إذا أردت ، ولكن بعد ذلك سيتعين عليك الانتقال إلى هذا الموقع:

يجب قطع الخشب إلى 112 مم × 230 مم ، وستحتاج إلى صنفرة الحواف لتلائم الطبقة 3

الخطوة السابعة: تثبيت البرنامج

انتقل إلى https://raspberrypi.org/ انقر فوق تنزيل ، وانقر فوق Raspbian

• قم بفك ضغط الملف الذي تم تنزيله على سطح المكتب ، واستخدم Etcher لفلاش ملف.img إلى بطاقة SD.
• أخرج بطاقة SD من جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، وأدخلها في فتحة بطاقة SD الخاصة بـ Raspberry Pi.
• ابدأ تشغيل الجهاز اللوحي بالضغط على زر الطاقة الموجود على جانب العلبة لمدة ثانيتين.
• في المرة الأولى التي يبدأ فيها ، سيقوم تلقائيًا بتغيير حجم القسم لملء بطاقة SD.

بعد ذلك ، ستتم إعادة تشغيله ، ويجب أن تكون في شاشة الترحيب الخاصة بنظام Raspbian OS.

• انقر فوق {التالي
• انقر فوق التالي مرة أخرى
• يمكنك تخطي إعداد كلمة المرور في الوقت الحالي
• يمكنك استبعاد الخيار المتعلق بالحد الأسود
• حدد الشبكة اللاسلكية لجهاز التوجيه الخاص بك ، وأدخل كلمة المرور. ستحتاج إلى إدخال لوحة مفاتيح USB في هذه المرحلة حيث لن تكون هناك لوحة مفاتيح على الشاشة.
• تخطي التحديث في الشاشة التالية (يمكننا القيام بذلك لاحقًا)
• انت انتهيت

نحتاج الآن إلى ضبط بعض الإعدادات حتى نتمكن من الوصول إلى الجهاز اللوحي عن بُعد.

• انقر فوق أيقونة Raspberry Pi (أعلى اليسار)
• انتقل إلى التفضيلات
• انتقل إلى تكوين Raspberry Pi
• انقر فوق علامة التبويب واجهات
• التمكين: SSH والكاميرا ، I2C ، SPI
• انقر فوق "موافق" للتأكيد والسماح بإعادة التشغيل

يمكن القيام ببقية العمل في محطة طرفية بعيدة في جهاز الكمبيوتر العادي الخاص بك:

• باستخدام Putty (على Windows) أو Terminal (على Mac) ، قم بتسجيل الدخول إلى جهاز raspberry pi اللوحي على النحو التالي:

  • ssh [email protected]
  • كلمة المرور الافتراضية هي التوت

• ثم أصدر الأوامر التالية:

  • sudo su
  • تحديث apt-get
  • بوابة استنساخ
  • قرص مضغوط WM8960-Audio-HAT
  • ./install.sh
  • اعادة التشغيل

• يقوم الآن بإعادة التشغيل ، وتسجيل الدخول مرة أخرى ، ويمكنك البقاء مثل pi

  • sudo نانو / boot/config.txt

  • داخل النانو ، قم بإجراء التغييرات التالية:

    • اعثر على # hdmi_drive = 2 وقم بإزالة # (uncomment) وقم بتغيير هذه القيمة إلى 1
    • اعثر على dtparam = audio = on وأضف # في المقدمة (قم بالتعليق عليها)
    • أضف سطرًا جديدًا مع hdmi_ignore_edid_audio = 1
  • Ctrl s (للحفظ)
  • Ctrl x (للخروج)
  • sudo إعادة التشغيل

• الآن دعه يعيد التشغيل ، قم بتسجيل الدخول مرة أخرى وقم بما يلي:

  • sudo su
  • apt-get install libasound-dev
  • تثبيت python -m pip - عجلة setuptools upgrade
  • نقطة تثبيت pyalsaaudio
  • خروج

• لقد عدت الآن كمستخدم pi ، والآن احصل على المشروع من GitHub

  استنساخ بوابة

أنت الآن بحاجة إلى إنشاء الخدمات الثلاث التي تجعل الشاشة تدور ، ويزيد مستوى الصوت وينخفض ، وتعمل المروحة وتطفئ.

sudo nano /lib/systemd/system/PiTabAudio.service

[وحدة]

Description = Pi Tablet Audio Service After = multi-user.target [email protected] [الخدمة] النوع = بسيط ExecStart = / usr / bin / python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/audio.py StandardInput = tty-force [تثبيت] WantedBy = multi-user.target

• تحميل برنامج sudo systemctl daemon-reload
• يقوم sudo systemctl بتمكين PiTabAudio.service
• sudo systemctl ابدأ PiTabAudio.service
• sudo systemctl status PiTabAudio.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabScreen.service

[وحدة]

الوصف = خدمة شاشة الجهاز اللوحي بعد = multi-user.target [email protected] [الخدمة] المستخدم = pi Group = pi Type = simple ExecStart = / usr / bin / python / home / pi / Raspberry-Pi-Tablet /Services/screen.py StandardInput = tty-force [تثبيت] WantedBy = multi-user.target

• تحميل برنامج sudo systemctl daemon-reload
• يقوم sudo systemctl بتمكين PiTabScreen.service
• يبدأ sudo systemctl PiTabScreen.service
• sudo systemctl status PiTabScreen.service
• sudo nano /lib/systemd/system/PiTabFan.service

[وحدة]

الوصف = خدمة Pi Tablet Fan بعد = multi-user.target [email protected] [الخدمة] النوع = بسيط ExecStart = / usr / bin / python /home/pi/Raspberry-Pi-Tablet/Services/fan.py StandardInput = tty-force [تثبيت] WantedBy = multi-user.target

• تحميل برنامج sudo systemctl daemon-reload
• يقوم sudo systemctl بتمكين PiTabFan.service
• sudo systemctl يبدأ PiTabFan.service
• حالة sudo systemctl PiTabFan.service
• sudo إعادة التشغيل

الآن يمكننا تثبيت أدوات وخدمات PiJuice:

sudo apt-get install pijuice-gui

هذا كل ما لدي أيها الناس!

الخطوة 8: المنتج النهائي

يجب أن تكون قد انتهيت الآن ويمكنك اختبار الميزات المختلفة.

لقد وجدت بعض البراغي السوداء اللطيفة التي تم تركيبها بشكل جيد في المكسرات البلاستيكية التي قمنا بلصقها في الزوايا. لقد قمت بحفر الثقوب قليلاً حتى يتم غرق رأس الجوز قليلاً.

الوصيف في مسابقة Raspberry Pi لعام 2020