Clone Trooper PiTop: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Clone Trooper PiTop

Primero tengo que agradecer el trabajo de Mepler https://www.instructables.com/member/mepler/ cuyo proyecto sobre la TI99 / 4a incluí para mi proyecto. Gracias.

Suministros

Partes utilizadas:

Niños aprendiendo portátil

Raspberry Pi Zero W

LCD de 3,5 pulgadas para Raspberry Pi

Módulo Mini Cámara Raspberry Pi Zero CSI 5MP

Tarjeta Micro SD de 64GB

Placa de desarrollo USB Teensy 2.0

Concentrador USB

Banco de energía USB

Auriculares USB con micrófono

Controlador de juegos USB

Ratón USB inalámbrico

Cables USB surtidos

Tablero de prototipos

Paso 1: elige una computadora portátil

Comencé con la computadora portátil de aprendizaje Star Wars Clone Trooper de Oregon Scientific.

Hay algunas versiones diferentes de esta computadora portátil, pero elegí esta debido a la combinación de colores, un teclado real en lugar de uno de membrana y la pantalla ancha más grande. También tenía que ser lo suficientemente grande para que quepa todas las piezas en el interior.

Desmonté la computadora portátil. Tuve que tener cuidado con la parte superior porque los tornillos que la sujetan están debajo del borde de la hoja gráfica de plástico y parte de la imagen se pegó a la carcasa y parte se desprendió con la hoja de plástico. No quité la hoja por completo, solo lo suficiente para exponer los tornillos y, siempre que todavía estuviera unida en el medio, el gráfico se alineó nuevamente cuando se volvió a ensamblar. Con la parte superior e inferior de la carcasa hacia afuera, pude ver que el teclado, el altavoz, el PCB y la pantalla están conectados a la sección central plegable de dos piezas de la computadora. Seguí con la idea de unir todos mis componentes a la sección central y simplemente atornillar las cubiertas superior e inferior cuando terminé.

Paso 2: convierte el teclado a USB

El teclado está cableado en una matriz similar al teclado de la TI99 / 4a. Cuando desmonté la computadora portátil, los pines de la placa de circuito para el teclado están etiquetados como PA0-PA6 y PB0-PB7. También hay un pin PC0 y un pin de botón de encendido. Con la computadora portátil encendida, utilicé un trozo de cable para hacer un cortocircuito entre los pines y ver qué sucedía en la pantalla. Pude mapear la mayoría de las claves de esta manera.

Para conectar esto al teensy, utilicé una pequeña placa de creación de prototipos de uso general. Desolé cada uno de los cables del teclado de la PCB principal de la computadora, pasé los cables a través de la unión entre la parte superior e inferior de la computadora y quité la placa y la pantalla de la computadora de la mitad superior. Soldé 15 resistencias de 10K ohmios como en la placa de creación de prototipos con un extremo conectado a tierra y el otro extremo conectado a cada cable separado para el teclado. Las resistencias desplegables se conectan entre cada uno de los pines del teclado y los pines Teensy.

Mirando la placa del proyecto y Teensy soldados juntos, pude ver que debería haber usado cables más largos porque apilados de esa manera hacen que sea difícil caber en la computadora.

Los pines del Teensy no están en orden como en mi diagrama, así que asegúrese de leer las etiquetas en la placa de circuito cuando suelde esto. Usé el software Arduino para programar el Teensy con el script de teclado incluido. Visite el sitio de Teensy para obtener consejos sobre la programación de la placa.

Hice los pines del teclado PB0 - PB7 las salidas y las entradas PA0 - PA6 para el script del teclado Arduino. Terminé sin usar el pin PC0 en el teclado porque cuando intenté conectarlo al Teensy, las cosas se volvieron muy erráticas, por lo que algunas teclas no funcionaron. Las teclas que no tengo funcionando en el teclado son Esc, Encendido, Contraste - y +, Categoría de juego, Música activada / desactivada y la tecla Mayús. Usé la tecla de ayuda como mayúsculas y la tecla de luz de fondo como tecla de función para poder obtener F1 a F10 cuando se usa con las teclas numéricas más varios caracteres especiales cuando se usa con otras teclas. La tecla de volumen es Esc y el volumen + es Tab. Puede mirar a través de la secuencia de comandos del teclado para ver algunas de las combinaciones de teclas que hice para obtener algunas de las otras teclas que faltan en este teclado, como Función + Q hace un ~. Es bastante simple hacer cambios en el archivo txt del script y luego copiarlo y pegarlo todo en el software Arduino para programar el Teensy y ver cómo funcionan los cambios. Después de programar el Teensy, funciona como cualquier teclado USB, por lo que puede conectarlo a cualquier computadora para probarlo.

Paso 3: preparar el hardware

Usé la Raspberry Pi Zero W para este proyecto. Soldé los pines GPIO en la placa para que pudiera conectarse a la pantalla LCD de 3,5 pulgadas. La pantalla LCD la obtuve de Aliexpress y ahorré un par de dólares al no obtener una versión con pantalla táctil porque de todos modos estaría detrás del plástico transparente de la hoja gráfica. Usé BerryBoot como cargador de arranque para poder usar varios sistemas operativos para esta computadora portátil.

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

Las imágenes de BerryBoot están disponibles aquí.

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

Usé el adaptador mini HDMI a HDMI y un teclado y mouse USB normales para el primer arranque y para instalar Berryboot en la tarjeta micro SD. Después de que se instaló Berryboot, pude usar su menú para agregar las líneas necesarias al archivo config.txt para que Pi usara la pantalla 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 50800 1 3 2 3 0 0 0120 0 32000000 6

display_rotate = 3

Como el Pi Zero solo tiene un puerto USB y necesitaba conexiones USB para el convertidor de teclado, el mouse inalámbrico, el adaptador de sonido USB y las dos conexiones USB externas para gamepad y memorias USB, tenía que tener un concentrador USB con al menos mínimo 5 conexiones. Tenía uno sentado que tenía 7 puertos disponibles y además tenía un adaptador de CC de 5 V y 3 A que usé como cargador para la batería.

La computadora portátil solo tiene un altavoz, pero quería incluir un conector para auriculares y un micrófono, así que usé un auricular USB antiguo. Simplemente corté los cables después del bloque que dice Logitech y usé un ohmímetro para probar qué cables de color iban a los auriculares y al micrófono. Mantuve el micrófono del auricular solo acorté los cables. He visto tarjetas de sonido USB en Ebay por alrededor de $ 3 que probablemente habrían sido más fáciles de usar, pero trabajas con lo que tienes.

La batería que compré en Ebay. Es un banco de energía de 20000 mAh con una salida de 1A y una salida de 2A. Se carga con una conexión micro USB. La descripción decía que era delgada y no presté atención al resto de las dimensiones, por lo que es casi demasiado grande para esta aplicación pero era barata. Solo uso la salida 2A, que creo que sería la mínima para usar con el Pi Zero. La computadora terminada funciona bien con esto incluso con cosas conectadas a los puertos USB externos.

Paso 4: Montaje

Usé una herramienta giratoria para cortar los soportes y soportes dentro de la parte superior e inferior de la caja para dejar espacio para las piezas que instalé. Cortar pequeñas cantidades a la vez y luego verificar el ajuste es la mejor manera de hacerlo. La carcasa superior también necesitaba un corte de muesca para el conector HDMI. La carcasa inferior necesitaba orificios para el interruptor de encendido, el conector para auriculares, los puertos USB externos y un par de orificios en la parte posterior para poder ver las luces indicadoras de encendido de la batería. Esa última parte de las luces podría haberse evitado si hubiera agregado las partes necesarias para monitorear los niveles de potencia del Pi, pero no lo hice.

La pantalla LCD de 3,5 pulgadas encaja muy bien en la ventana de la computadora y pantalla antiguas. Pegué en caliente la pantalla y el concentrador USB en su lugar y comencé a ver cómo podía pasar los cables. Encontré cables USB planos en el Dollar Tree que facilitaron el paso de los cables a través del pequeño orificio en la unión entre la parte superior e inferior. Todavía tuve que cortar los extremos de los cables USB y volver a soldarlos después de que pasaron por el orificio. Los cables planos que utilicé tenían un cable de color rojo y los otros tres eran blancos, por lo que el orden en que se introdujeron fue importante. El cable rojo estaba caliente, el siguiente cable era el cable de datos -, luego el cable de datos + y luego la tierra.

Los cables que debían pasar a través de la unión hasta la parte inferior eran el cable USB de alimentación, el USB del teclado, dos cables de extensión USB para las conexiones externas y el cable de la tarjeta de sonido. Pasé el cable micro USB del Pi al concentrador USB, corté ese extremo y lo soldé al concentrador para ahorrar espacio. Pasé el cable adaptador HDMI desde el Pi hasta donde corté la muesca de la cubierta superior. Perforé un pequeño orificio en la parte superior para la cámara que también atravesó la hoja gráfica para que la cámara mire al usuario cuando la computadora portátil esté abierta y todo se pegue en caliente.

Tuve un pequeño problema con el concentrador USB. Cuando tenía el adaptador inalámbrico para el mouse conectado, el mouse seguía perdiendo la conexión. Tuve que soldar un par de cables desde donde el adaptador de corriente se conectó al concentrador a un pin de + 5V y un pin de tierra en el GPIO. Eso estabilizó la conexión del mouse.

En la mitad inferior, soldé los cables para el teclado, las extensiones USB y el USB de alimentación para el Pi usando un cable termocontraíble para mantener todo limpio y aislado. Corté un pequeño cable micro USB y lo soldé al enchufe de barril del adaptador de corriente original de la computadora que, afortunadamente, era del mismo tamaño que el enchufe del adaptador de corriente de 5v de los concentradores USB. Para el sonido, sueldo el canal derecho al solo altavoz de la computadora y también agregué un conector para auriculares de 3.5 mm rescatado de una vieja tarjeta SoundBlaster con ambos canales de audio para que cuando se conecten los auriculares o los parlantes externos obtenga un sonido estéreo y corte el altavoz interno. Perforé un agujero en la mitad inferior de la computadora justo encima de las teclas de contraste del teclado y coloqué el micrófono recuperado del auricular USB debajo del agujero. Agregué un interruptor SPST al cable rojo del cable USB que va a la alimentación de 2 A para encender y apagar el Pi. El interruptor de encendido encaja a través de su orificio en la carcasa inferior y una tuerca lo fija. Luego, nuevamente usé gotas de pegamento termofusible para mantener todo en su lugar.

Luego fue solo cuestión de volver a atornillar las cubiertas superior e inferior de la caja y encenderla.

Una vez que se ejecutó, me resultó más fácil agregar sistemas operativos como Raspian y Retropie a BerryBoot descargando las imágenes del enlace que proporcioné anteriormente y colocándolas en una unidad flash USB e instalándolas desde el menú de BerryBoot. Hay algunos buenos videos de YouTube que muestran cómo hacer esto.

El peso original de la computadora portátil de aprendizaje con baterías era de 1 libra 13,5 oz. Después de las modificaciones, pesa 2 libras 8,2 oz.

Mire el video incrustado para ver una pequeña demostración del Clone Trooper PiTop en acción.