Viacúčelová optická jednotka s RPi: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento projekt vznikol, keď sa optická mechanika môjho milovaného notebooku začala správať nesprávne. Zásuvka na disk CD sa opakovane vysúva, kedykoľvek som na prenosný počítač zatlačil alebo ho akýmkoľvek spôsobom premiestnil. Moja diagnóza problému bola, že muselo byť nejaké uvoľnené spojenie, ktoré vypínalo vysúvací spínač vždy, keď sa s ním pohlo. Začínalo to byť čoraz dráždivejšie a nakoniec som sa rozhodol s tým niečo urobiť. Optickú mechaniku som použil iba raz za 2 roky, keď som mal prenosný počítač, takže som si myslel, že sa bez nej pravdepodobne úplne zaobídem.

Odstránenie zásobníka znamenalo, že na boku počítača mám veľký otvor, takže som ho musel niečím naplniť. Videl som, že si môžete kúpiť pozície, do ktorých môžete vložiť druhý pevný disk pre svoj prenosný počítač. V skutočnosti som to nepotreboval, a tak som namiesto toho začal navrhovať a tlačiť 3D náhradný prázdny diel rovnakých rozmerov ako pôvodný ponor s priestorom, do ktorého by sa mi zmestil zápisník do pasu, do ktorého by som si nechal všetky svoje projektové nápady. palcov. Bol to zábavný malý projekt a úvod do konverzácie a fungoval perfektne. Napadlo ma však, že do tejto novo nájdenej nehnuteľnosti v mojom prenosnom počítači sa pravdepodobne zmestia ďalšie veci. Premýšľal som, čo by som tam mohol namiesto toho vložiť, a zistil som, že do svojho počítača môžem vložiť Raspberry Pi, ktorý by som mohol použiť na projekty na cestách a programovateľnejšie IO pre svoj počítač. Ako sa táto myšlienka vyvíjala, prišiel som na myšlienku napájať Pi z výkonu poskytovaného prenosným počítačom na spustenie optickej jednotky a pripojiť sa k Pi z môjho prenosného počítača pomocou VNC. To znamenalo, že som mal prístup na pracovnú plochu svojho Raspberry Pi kdekoľvek bez toho, aby som potreboval všetky periférie, ktoré k tomu patria. Je to trochu ako pi-top, tu však stále môžem používať svoj prenosný počítač, ako bol pôvodne určený, s výnimkou nedostatku jednotky CD.

V tomto návode sa pozriem na to, ako som postupoval pri budovaní tohto projektu a na problémy, s ktorými som sa stretol a ktoré som prekonal. Nepôjde skutočne o tradičný návod, v ktorom by som prešiel každým krokom, ktorý by sa mal nábožensky dodržiavať, pretože si myslím, že je to veľmi špecializované, pretože v dnešnej dobe má veľmi málo ľudí v prenosnom počítači vyberateľné pozície pre optické jednotky. Namiesto toho v tomto návode dúfam, že ukážem, ako som prekonal rôzne problémy s návrhom, aby to nikto iný pri práci na podobných projektoch nemusel.

Poskytnem odkazy na súčiastky a všetky 3D súbory, ktoré som použil, takže ak niekto má úplne rovnaký alebo kompatibilný prenosný počítač (Lenovo ThinkPad T420), môže projekt postaviť tiež. Ak sú akékoľvek špecifiká nejasné, neváhajte sa vyjadriť a ja vám rád pomôžem.

Krok 1: Použité diely

Pre tento projekt boli skutočne potrebné iba 3 hlavné časti:

Malinový pi s novou inštaláciou NOOBS s spájkovanými kolíkmi v pravom uhle. Išiel som s Pi Zero W pre malý formát a skutočnosť, že nebudem potrebovať žiadny ďalší sieťový hardvér. Ako dodatočné zamyslenie som si uvedomil, že by som tam mohol zmestiť štandardne malinový pi, ako je Pi 3 b+, keby som odpojil veľké konektory, ako sú porty USB a Ethernet.

Displej 28 x 132 OLED I2C. Toto zobrazuje IP čísla pi, aby ste sa mohli jednoduchšie pripojiť pomocou SSH alebo VNC. Kúpil som nejaké lacné z Číny, pretože som sa nechcel starať o ich zlomenie, ale môžete získať aj krajšie od Adafruit. Našťastie knižnicu Adafruit pre ich produkt je možné použiť aj pre čínsku.

Tenký SATA kábel medzi mužmi a ženami. Slúži na odoberanie energie z prenosného počítača. Potrebuje, aby všetky káble pochádzali z výkonovej časti (o tom neskôr).

Krok 2: 3D návrh

Aby sa Raspberry Pi zmestilo do slotu pre zásuvku optickej jednotky, potreboval som vytvoriť niečo s úplne rovnakými rozmermi ako jednotka. Pomocou dvojice posuvných meradiel som zmenil rozmery pohonu a nakreslil som skicu s týmito rozmermi do svojho CAD softvéru. Tu používam Onshape, nástroj založený na prehliadači. Je to celkom dobré a znamená to, že si nemusíte sťahovať množstvo softvéru do počítača a čo je najlepšie, funguje to s Linuxom. Ak však chcete s týmto typom dizajnu začať a váš operačný systém je podporovaný, odporučil by som vlastnú triedu 3D tlače Fusion 360 a Instructable. Vytlačil som skicu, aby sa časť dala zostaviť do správneho rozmeru, a začal som pridávať otvory na stranu, kde na seba zapadali svorky pre pohon pomocou skrutiek. Tieto klipy sú veľmi užitočné, pretože držia ponor na mieste, ale sú tiež vyberateľné z jednotky, takže ich nemusíte redizajnovať sami. Keď som mal základný tvar, začal som na vrchnom povrchu skicovať všetky otvory, ktoré som chcel vytvoriť pre Raspberry Pi, konektor SATA, vodiče a displej. Zostalo ešte nejaké miesto, takže som pridal priestor na umiestnenie dosky na pečenie pri prototypovaní. Urobil som aj náčrt na prednú stranu, aby som ich vytlačil, aby som vytvoril priestor pre displej.

Potreboval som niekoľkokrát vytlačiť a upraviť svoj dizajn, aby bol správny a mal všetky diery na správnych miestach a veľkosti. Majte na pamäti jednu vec - toleranciu tlačiarne pri navrhovaní tak, aby všetko perfektne sedelo.

Vytlačil som ten svoj s asi 20% výplňou a výškou vrstvy 0,15 mm a mám ho takmer dokonalý.

Moje súbory Onshape si môžete prezrieť tu. Alebo si môžete stiahnuť STL. Toto bolo navrhnuté pre môj Lenovo ThinkPad T420, pravdepodobne nebude kompatibilný s väčšinou ostatných prenosných počítačov.

Krok 3: Napájanie Pi

Napájanie Pi bolo pravdepodobne najzložitejšou časťou projektu. Konektor SATA na mojom prenosnom počítači neposkytuje napájanie 5 V, pokiaľ nerozpozná prítomnosť zariadenia. Po prehľadaní webu som našiel dokumentáciu k revízii SATA-io 2.6, ktorá stručne uvádza, že na to, aby bolo zariadenie detekované, musí byť medzi kolíkom zariadenia a uzemnením odpor 1k. Všetky kolíky som identifikoval pomocou stránky Wikipedia a multimetra. Na mojom kábli sa ukázalo, že dva čierne vodiče boli GND a +5v a žltý a červený boli piny Device Present (DP) a Manufacturing Diagnostic (MD). Skrátil som dátový kábel a nepotreboval som MD kolík, tak som aj ten odrezal a izoloval ho pomocou zmršťovacej trubice. Spájkoval som 1k odpor medzi DP a GND a vzal som stranu GND a predĺžil som ten vodič. Zostalo mi len 5 V a GND, ktoré som spájkoval priamo na zadnú stranu Pi na dve podložky za napájacím portom micro USB.

POZNÁMKA:

Toto je najnebezpečnejšia časť projektu a stále sa čudujem, že som si pri tom nerozbil počítač. Uistite sa, že ak robíte niečo podobné, rozumiete presne tomu, čo robíte, inak by ste mohli veci ľahko pokaziť.

Krok 4: Zobrazenie

Pridanie displeja do môjho projektu nebolo veľmi potrebné, ale pripojenie k Pi je oveľa jednoduchšie. Odspájkoval som kolíky z displeja, ktorý bol dodaný s ním, a nahradil som ho niekoľkými krátkymi vodičmi. Konce týchto drôtov som potom spájkoval so zadnými kolíkmi na malinovom pi podľa návodu I2C v systéme učenia adafruit. Spájkovanie drôtov zozadu bolo dosť náročné, pretože kolíky s pravým uhlom sa nedali ľahko obísť pomocou spájkovačky. Pravdepodobne by bolo jednoduchšie spájkovať vodiče s kolíkmi ako potom spájkovať kolíky s Pi. Porovnal som dĺžku vodičov so vzdialenosťami v tlačenej časti, aby som sa uistil, že drôty nie sú príliš dlhé.

Krok 5: Spojte všetko dohromady a pripojte sa k pí

Zostávalo už len nastaviť Pi. Pripojil som ho so všetkými jeho perifériami (obrazovka, klávesnica a myš) a nastavil VNC podľa tohto tutoriálu. Týmto tutoriálom som potom povolil I2C na Raspberry Pi. A nakoniec nainštalovali všetky knižnice na spustenie displeja I2C z tohto tutoriálu. Všimnite si, že vo svojom projekte používam príklad stats.py, ale mohol by som ho upraviť, ak by som chcel, ale je to perfektné pre túto aplikáciu. Aby sa na obrazovke pri štarte zobrazovali štatistiky, pridal som príkaz na spustenie skici stats.py do spodnej časti /etc /profilu pomocou:

sudo nano /etc /profile

a potom sa pridá na koniec:

sudo python /Adafruit_Python_SSD1306/examples/stats.py

uložte a ukončite stlačením klávesov Ctrl-X, Y, Enter

Keď reštartujem pi, po chvíli zavádzania zobrazí štatistiky. Keď som mal všetko pripravené, vložil som to do tlačenej časti a uistil som sa, že kábel SATA je otočený správnym smerom, a potom som ho zasunul do prenosného počítača a fungovalo to.

Na pripojenie k Pi z môjho prenosného počítača s VNC musia byť obidva počítače v rovnakej sieti. Aby sa však Pi mohlo pripojiť k sieti, potreboval som byť pripojený k pí alebo pomocou obrazovky. Pretože nechcem, aby to bolo nastavené tak, aby bolo pripojené k obrazovke pri každej zmene siete, namiesto toho ho mám pripojený k hotspotu vytvorenému pomocou prenosného počítača. Môj prenosný počítač nemôže opakovať svoje internetové pripojenie prostredníctvom siete Wi -Fi, pretože má iba jednu sieťovú kartu. To znamená, že musím nastaviť hotspot prenosného počítača na pripojenie k Pi prechádzajúcemu cez VNC a potom nechať Pi pripojiť sa k inej lokálnej sieti, ku ktorej sa môže pripojiť môj prenosný počítač. Akonáhle sú obaja v rovnakej sieti s internetovým pripojením, môžem sa znova pripojiť k VNC. A máme to! Teraz môžem pracovať na svojom počítači Pi pripojenom k internetu z rozhrania prenosného počítača.

Krok 6: Záver

Tento projekt bolo veľmi zábavné stavať a teraz som šťastný, že som premrhal zbytočný priestor v mojom notebooku na niečo užitočnejšie. Pri práci na tom som sa veľa naučil a dúfam, že vás to inšpirovalo k vybudovaniu niečoho podobného. Ak máte akékoľvek otázky, nápady alebo tipy, podeľte sa o ne v komentároch a ja vám odpoviem.

Ak ste z tohto návodu získali niečo užitočné, zvážili by ste jeho hlasovanie v súťaži Trash To Treasure:)