Clone Trooper PiTop : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Clone Trooper PiTop

Je dois d'abord reconnaître le travail de Mepler https://www.instructables.com/member/mepler/ dont le projet sur le TI99/4a j'ai criblé pour mon projet. Merci.

Fournitures

Pièces utilisées:

Ordinateur portable d'apprentissage pour enfants

Raspberry Pi Zero W

Écran LCD 3,5 pouces pour Raspberry Pi

Mini module caméra Raspberry Pi Zero CSI 5MP

Carte Micro SD de 64 Go

Carte de développement USB Teensy 2.0

Concentrateur USB

Banque d'alimentation USB

Casque USB avec microphone

Contrôleur de jeu USB

Souris USB sans fil

Câbles USB assortis

Conseil de prototypage

Étape 1: Choisissez un ordinateur portable

J'ai commencé avec l'ordinateur portable d'apprentissage Star Wars Clone Trooper d'Oregon Scientific.

Il existe plusieurs versions différentes de cet ordinateur portable, mais j'ai choisi celle-ci en raison de la palette de couleurs, d'un vrai clavier au lieu d'un simple clavier à membrane et de l'écran large plus grand. Il devait également être assez grand pour contenir toutes les pièces à l'intérieur.

J'ai démonté le portable. Je devais faire attention au dessus car les vis qui le maintiennent ensemble se trouvent sous le bord de la feuille graphique en plastique et une partie de l'image est collée au boîtier et une partie s'est détachée de la feuille de plastique. Je n'ai pas complètement retiré la feuille, juste assez pour exposer les vis et tant qu'elle était encore attachée au milieu, le graphique s'est aligné lorsqu'il a été remonté. Avec le haut et le bas du boîtier retirés, je pouvais voir que le clavier, le haut-parleur, le PCB et l'écran étaient tous attachés à la section centrale pliante en deux parties de l'ordinateur. J'ai gardé cette idée de fixer tous mes composants à la section centrale et de revisser simplement les couvercles supérieur et inférieur une fois terminé.

Étape 2: Convertir le clavier en USB

Le clavier est câblé dans une matrice similaire au clavier de la TI99/4a. Lorsque j'ai démonté l'ordinateur portable, les broches de la carte de circuit imprimé du clavier sont étiquetées PA0-PA6 et PB0-PB7. Il y a aussi une broche PC0 et une broche de bouton d'alimentation. Avec l'ordinateur portable allumé, j'ai utilisé un morceau de fil pour faire un court-circuit entre les broches et voir ce qui se passait à l'écran. J'ai pu mapper la plupart des clés de cette façon.

Pour connecter cela à l'adolescent, j'ai utilisé une petite carte de prototypage à usage général. J'ai dessoudé chacun des fils du clavier du PCB principal de l'ordinateur, tiré les fils à travers le joint entre le haut et le bas de l'ordinateur, et retiré la carte et l'écran de l'ordinateur de la moitié supérieure. J'ai soudé 15 résistances de 10K ohms comme sur la carte de prototypage avec une extrémité connectée à la terre et l'autre extrémité connectée à chaque fil séparé pour le clavier. Les résistances pull down se connectent entre chacune des broches du clavier et les broches Teensy.

En regardant la carte du projet et Teensy soudés ensemble, j'ai pu voir que j'aurais dû utiliser des fils plus longs car empilés comme ça, il est difficile de s'adapter à l'ordinateur.

Les broches du Teensy ne sont pas dans l'ordre comme dans mon schéma, alors assurez-vous de lire les étiquettes sur le circuit imprimé lorsque vous les soudez ensemble. J'ai utilisé le logiciel Arduino pour programmer le Teensy avec le script de clavier inclus. Consultez le site Teensy pour obtenir des conseils sur la programmation de la carte.

J'ai fait des broches de clavier PB0 - PB7 les sorties et les entrées PA0 - PA6 pour le script de clavier Arduino. J'ai fini par ne pas utiliser la broche PC0 sur le clavier car lorsque j'ai essayé de le connecter au Teensy, les choses sont devenues très erratiques, de sorte que certaines touches ont fini par ne pas fonctionner. Les touches que je n'ai pas sur le clavier sont Echap, Alimentation, Contraste - et +, Catégorie de jeu, Marche/arrêt de la musique et la touche Maj. J'ai utilisé la touche d'aide comme majuscule et la touche de rétroéclairage comme touche de fonction afin que je puisse obtenir F1 à F10 lorsqu'il est utilisé avec les touches numériques ainsi que divers caractères spéciaux lorsqu'il est utilisé avec d'autres touches. La touche volume - est Esc et le volume + est Tab. Vous pouvez parcourir le script du clavier pour voir certaines des combinaisons de touches que j'ai créées pour obtenir certaines des autres touches manquantes sur ce clavier, comme Function + Q fait un ~. Il est assez simple d'apporter des modifications au fichier de script txt, puis de tout copier et coller dans le logiciel Arduino pour programmer le Teensy et voir comment fonctionnent vos modifications. Après avoir programmé le Teensy, il fonctionne comme n'importe quel clavier USB, vous pouvez donc le brancher sur n'importe quel ordinateur pour le tester.

Étape 3: préparer le matériel

J'ai utilisé le Raspberry Pi Zero W pour ce projet. J'ai soudé les broches GPIO sur la carte afin qu'elle puisse être connectée à l'écran LCD de 3,5 pouces. L'écran LCD que j'ai obtenu d'Aliexpress m'a permis d'économiser quelques dollars en n'obtenant pas de version à écran tactile, car il allait de toute façon se trouver derrière le plastique transparent de la feuille graphique. J'ai utilisé BerryBoot comme chargeur de démarrage afin de pouvoir utiliser plusieurs systèmes d'exploitation pour cet ordinateur portable.

www.berryterminal.com/doku.php/berryboot

Les images BerryBoot sont disponibles ici.

berryboot.alexgoldcheidt.com/images/

J'ai utilisé l'adaptateur mini HDMI vers HDMI et un clavier et une souris USB normaux pour le premier démarrage et pour installer Berryboot sur la carte micro SD. Après l'installation de Berryboot, j'ai pu utiliser son menu pour ajouter les lignes nécessaires au fichier config.txt afin que le Pi utilise l'écran 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 0 120 0 32000000 6

display_rotate=3

Étant donné que le Pi Zero n'a qu'un seul port USB et que j'avais besoin de connexions USB pour le convertisseur de clavier, la souris sans fil, l'adaptateur audio USB et les deux connexions USB externes pour les manettes de jeu et les clés USB, je devais avoir un concentrateur USB avec au au moins 5 connexions. J'en avais un qui avait 7 ports disponibles et un adaptateur CC 5V 3A que j'ai utilisé comme chargeur pour la batterie.

L'ordinateur portable n'a qu'un seul haut-parleur mais je voulais inclure une prise pour écouteurs et un microphone, j'ai donc utilisé un vieux casque USB. J'ai juste coupé les fils après le bloc qui dit Logitech et j'ai utilisé un ohmmètre pour tester les fils de couleur qui allaient au casque et au microphone. J'ai gardé le microphone du casque, j'ai juste raccourci les fils. J'ai vu des cartes son USB sur Ebay pour environ 3 $ qui auraient probablement été plus faciles à utiliser mais vous travaillez avec ce que vous avez.

La batterie que j'ai achetée sur Ebay. Il s'agit d'une banque d'alimentation 20000mAh avec une sortie 1A et une sortie 2A. Il est chargé avec une connexion micro USB. La description disait qu'il était mince et je n'ai pas fait attention au reste des dimensions donc c'est presque trop grand pour cette application mais c'était bon marché. Je n'utilise que la sortie 2A, qui je pense serait le minimum à utiliser avec le Pi Zero. L'ordinateur fini fonctionne bien avec cela, même avec des éléments connectés aux ports USB externes.

Étape 4: Assemblage

J'ai utilisé un outil rotatif pour couper les entretoises et les supports à l'intérieur du haut et du bas du boîtier afin de faire de la place pour les pièces que j'ai installées. Couper de petites quantités à la fois, puis vérifier l'ajustement est la meilleure façon de procéder. Le boîtier supérieur nécessitait également une encoche pour le connecteur HDMI. Le boîtier inférieur avait besoin de trous pour l'interrupteur d'alimentation, la prise pour écouteurs, les ports USB externes et quelques trous à l'arrière pour que je puisse voir les voyants d'alimentation de la batterie. Ce dernier élément pour les lumières aurait pu être évité si j'avais ajouté les pièces nécessaires pour surveiller les niveaux de puissance du Pi, mais je ne l'ai pas fait.

L'écran LCD de 3,5 pouces s'intègre très bien dans la fenêtre de l'ancien ordinateur et de l'écran. J'ai collé à chaud l'écran et le hub USB en place et j'ai commencé à voir comment je pouvais faire passer les câbles. J'ai trouvé des câbles USB plats au Dollar Tree qui facilitaient le passage des câbles à travers le petit trou dans le joint entre le haut et le bas. Je devais encore couper les extrémités des câbles USB et les souder ensemble après qu'ils aient traversé le trou. Les câbles plats que j'ai utilisés avaient un fil de couleur rouge, les trois autres étaient blancs, donc l'ordre dans lequel ils sont entrés était important. Le fil rouge était chaud, le fil suivant était le fil de données –, puis le fil de données +, puis la masse.

Les fils qui devaient traverser le joint jusqu'au bas étaient le câble d'alimentation USB, le clavier USB, deux câbles d'extension USB pour les connexions externes et le câble de la carte son. J'ai fait passer le câble micro USB du Pi au concentrateur USB, j'ai coupé cette extrémité et je l'ai soudée au concentrateur pour économiser de l'espace. J'ai fait passer le câble adaptateur HDMI du Pi à l'endroit où j'ai découpé l'encoche du capot supérieur. J'ai percé un petit trou dans le haut pour la caméra qui a également traversé la feuille graphique afin que la caméra soit face à l'utilisateur lorsque l'ordinateur portable est ouvert et que tout est collé à chaud.

J'ai eu un petit problème avec le hub USB. Lorsque j'avais connecté l'adaptateur sans fil pour la souris, la souris continuait à perdre la connexion. J'ai dû souder quelques fils à partir desquels l'adaptateur secteur était branché sur le concentrateur à une broche + 5 V et à une broche de masse sur le GPIO. Cela a stabilisé la connexion de la souris.

Sur la moitié inférieure, j'ai soudé les câbles du clavier, les extensions USB et l'alimentation USB du Pi à l'aide d'un fil thermorétractable pour que tout reste propre et isolé. J'ai coupé un petit câble micro USB et l'ai soudé à la prise cylindrique de l'adaptateur d'alimentation d'origine de l'ordinateur qui, heureusement, était de la même taille que la prise de l'adaptateur d'alimentation 5v des concentrateurs USB. Pour le son, j'ai soudé le canal droit au haut-parleur de l'ordinateur uniquement et j'ai également ajouté une prise pour écouteurs de 3,5 mm récupérée d'une ancienne carte SoundBlaster avec les deux canaux audio de sorte que lorsque des écouteurs ou des haut-parleurs externes sont branchés, j'obtiens un son stéréo et il coupe le haut-parleur interne. J'ai percé un trou dans la moitié inférieure de l'ordinateur juste au-dessus des touches de contraste du clavier et j'ai placé la récupération du microphone du casque USB sous le trou. J'ai ajouté un commutateur SPST au fil rouge du câble USB allant à l'alimentation 2A pour allumer et éteindre le Pi. L'interrupteur d'alimentation passe par son trou dans le boîtier inférieur et un écrou le fixe. Là encore, j'ai utilisé des gouttes de colle chaude pour maintenir le tout en place.

Ensuite, il suffisait de revisser les couvercles supérieur et inférieur du boîtier et de l'allumer.

Une fois qu'il fonctionnait, j'ai trouvé plus facile d'ajouter des systèmes d'exploitation comme Raspian et Retropie à BerryBoot en téléchargeant les images à partir du lien que j'ai fourni précédemment, en les plaçant sur une clé USB et en les installant à partir du menu BerryBoot. Il existe de bonnes vidéos YouTube montrant comment faire cela.

Le poids d'origine de l'ordinateur portable d'apprentissage avec batteries était de 1 lb 13,5 oz. Après les modifications, il pèse 2 lb 8,2 oz.

Veuillez regarder la vidéo intégrée pour voir une petite démo du Clone Trooper PiTop en action.