FeatherQuill - 34+ цаг анхаарал сарниулахгүйгээр бичих: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Миний хувийн сайт Камерон Ковард Зохиогчийн дэлгэрэнгүйг дагах:

Тухай: Hackster.io, Hackaday.com болон бусад хүмүүсийн зохиолч. Idiot's Guide -ийн зохиогч: 3D хэвлэх ба 3D загварчлалын анхан шатны гарын авлага: Autodesk Fusion 360 -ийн гарын авлага. CameronCoward -ийн тухай дэлгэрэнгүй »Fusion 360 төслүүд»

Би амьдралынхаа төлөө бичдэг, ажлынхаа ихэнх хугацааг ширээний компьютерынхаа ард суугаад нийтлэл уншиж өнгөрөөдөг. Би гадуур явж байхдаа ч гэсэн сэтгэл хангалуун бичихийг хүсч байсан тул би FeatherQuill -ийг бүтээсэн. Энэ бол зөөврийн компьютерын хэв маягаар зориулагдсан, анхаарал сарниулах зориулалттай үг боловсруулагч юм. Хамгийн чухал онцлог шинж чанарууд нь маш урт батерей (34+ цаг бичих), механик гар, хурдан ачаалах хугацаа юм.

FeatherQuill нь бага эрчим хүч зарцуулдаг тул Raspberry Pi Zero W -ийн эргэн тойронд бүтээгдсэн. Энэ нь OS -ийг аль болох хөнгөн байлгахын тулд DietPi -ийг ажиллуулж байна. Үүнийг асаахад WordGrinder нэртэй терминал дээр суурилсан энгийн текст боловсруулагчийг автоматаар ачаална. Цахилгаан хангамжаас эхлэн бичих хүртэл 20-25 секунд зарцуулдаг.

Батерейны багц нь 18650 лити-ион батерейгаар хийгдсэн бөгөөд тус бүр нь 3100 мАч багтаамжтай. Нийт багтаамж нь бичих явцад 34+ цаг ажиллахад хангалттай. Тусгай тоног төхөөрөмжийн унтраалга нь "зогсолт" горимд зориулж LCD дэлгэцийг унтраах боломжийг танд олгоно. Raspberry Pi зогсолтын горимд ажиллаж байгаа бөгөөд батерейны багц 83 цагаас илүү ажиллах боломжтой.

Хангамж:

• Raspberry Pi Zero W
• 18650 Батерейны эсүүд (x8)
• LiPo цэнэглэх самбар
• 5 "LCD дэлгэцтэй
• 60% механик гар
• Жижиг соронз
• Микро USB адаптер
• Никель тууз
• USB C өргөтгөл
• 3 мм -ийн дулааны багц оруулга
• M3 эрэг
• 608 Skateboard холхивч
• Шилжүүлэгч
• Богино USB кабель ба HDMI кабель

Танд хэрэгтэй байж болох нэмэлт хангамжууд:

• Хавчаар
• Горилла цавуу
• 3D принтерийн судалтай
• Гагнуурын урсгал
• Утас

Хэрэгсэл:

• 3D принтер (би BIBO ашигласан)
• Гагнуурын төмөр (Энэ бол минийх)
• Халуун цавуу буу (Үүнтэй адил)
• Шураг жолооч нар
• Аллен/зургаан өнцөгт түлхүүрүүд
• Файлууд
• Дремел (Шаардлагагүй боловч шаардлагатай бол шүргэх/цэвэрлэхэд тусалдаг)

Алхам 1: Цахилгаан зарцуулалт ба батерейны амьдрал

Энэ төслийн хувьд батерейны амьдрал миний хувьд хамгийн чухал хүчин зүйл байсан. Миний зорилго бол амралтын өдрөөрөө FeatherQuill -ийг дагуулж явах, хэдэн өдрийн турш цэнэглэх шаардлагагүйгээр бичих хангалттай баттерей амьдралтай болох явдал байв. Би үүнд хүрсэн гэж бодож байна. Батерейны ашиглалтын талаархи миний хийсэн янз бүрийн хэмжилт, дүгнэлтүүдийг доор харуулав. 18650 батерейны эсүүд янз бүрийн хүчин чадалтай байдаг бөгөөд миний энэ төсөлд ашигласан загварууд тус бүр 3100 мАч байдаг гэдгийг санаарай.

Хэмжилт:

Зөвхөн LCD: 1.7W (5V 340mA)

Зөвхөн LCD (арын гэрэлтүүлэг унтарсан): 1.2W (5V 240mA)

Бүх зүйл асаалттай (гарны LED байхгүй): 2.7W (5V 540mA)

Гар салгагдсан: 2.3W (5V 460mA)

USB Hub салгагдсан: 2.3W (5V 460mA)

Зөвхөн Raspi: 0.6W (5V 120mA)

Raspi + Keyboard: 1.35W эсвэл 1.05W? (5V 270mA - 210mA, дундаж: 240mA)

Холбогдсон бүх зүйл (арын гэрэлтүүлэг унтарсан): 2.2W (5V 440mA)

Дүгнэлт:

Raspi: 120mA

Гар: 80 мА LCD

(арын гэрлийг хасах): 240mA

LCD арын гэрэлтүүлэг: 100 мА

Нийт LCD дэлгэц: 340mA

USB Hub: Эрчим хүч ашиглаагүй

Ердийн хэрэглээ: 5V 540mA зогсолт

(Арын гэрэл унтарсан): 5V 440mA

Зогсолт (LCD -ийг бүхэлд нь унтраасан): Уншилтууд тогтмол биш боловч 5V ~ 220mA байна

Зайны ашиглалтын хугацаа 8 x 18650 3.7V 3100mAh батерейны багц (нийт: 24, 800mAh):

Ердийн хэрэглээ: 34 цаг зогсолт

(Арын гэрэл унтрах): 41.5 цаг

Зогсолт (LCD бүрэн унтраалттай): 83.5 цаг

Нэмэлт мэдээлэл ба тайлбар:

Хямд үнэтэй эрчим хүчний монитор ашиглан хэмжилт хийсэн бөгөөд энэ нь бүрэн үнэн зөв, нарийвчлалтай биш байж магадгүй юм. Гэхдээ уншилтууд нь бидний зорилгод нийцэхүйц "ойрхон" гэж үзэж болохуйц хангалттай нийцтэй байна.

Бүх зүйл 5V (нэрлэсэн) дээр ажилладаг. Туршилтын хүчийг стандарт USB ханын warts цахилгаан тэжээлээс авдаг. Бодит бүтээн байгуулалтын хүчийг 18650 LiPo батерейны багцаас LiPo цэнэглэх/өргөлтийн самбараар дамжуулан авах болно.

Эдгээр хэмжилтийг WiFi болон Bluetooth хоёуланг нь идэвхгүй болгосон DietPi (Raspberry Pi OS биш) ажиллаж байх үед авсан болно. Bluetooth хэрэгсэл/үйлчилгээг бүхэлд нь хассан.

DietPi "Power Save" CPU -ийн тохиргоо нь ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй юм шиг байна.

Ачаалах процесс нь CPU -ийн турбо асаалттай байгаа тул илүү их хүч зарцуулдаг. Ачаалах үед 40 мА -аар нэмэгддэг.

Ачаалах хугацаа, хүчнээс WordGrinder хүртэл 20 секунд орчим байна.

WordGrinder өөрөө нэмэлт хүч зарцуулдаггүй бололтой.

LCD эрчим хүчний хэрэглээ нь гайхалтай юм. Ерөнхийдөө арын гэрэлтүүлэг нь ихэнх эрчим хүчний хэрэглээг хариуцдаг. Гэхдээ энэ тохиолдолд арын гэрэлтүүлэг нь цахилгаан хэрэглээний 1/3 -ээс бага хувийг хариуцдаг. "Зогсолт" батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд LCD -ийн тэжээлийг бүхэлд нь салгахын тулд унтраалга шаардлагатай болно.

Мөн гар нь тооцоолж байснаас илүү их хүчийг авдаг. Блютүүтийг салгагдсан унтраалгатай холбосон ч батерей нь салгагдсан (цэнэглэхэд цахилгаан ашиглахаас зайлсхийхийн тулд), LED-ийг унтраасан ч 80мА зарцуулдаг. Гарын LED нь эрчим хүчний хэрэглээнд ноцтой нөлөөлдөг. Хамгийн их гэрэл асаах бүх LED нь цахилгаан зарцуулалтыг 130 мА (нийт 210 мА) нэмэгдүүлдэг. Хамгийн бага гэрэлтүүлэгтэй бүх LED нь эрчим хүчний хэрэглээг 40 мА -аар нэмэгдүүлдэг. Илүү консерватив LED эффектүүд нь хамгийн бага гэрэлтүүлэгтэй үед бараг юу ч биш, 20 мА хүртэл хаана ч хэрэглэж болно. Хэрэв эффект авахыг хүсч байвал эдгээр сонголтууд нь "Ердийн хэрэглээ" батерейны ашиглалтын хугацааг ойролцоогоор 1.5 цаг богиносгодог.

LiPo батерейны самбар нь тодорхой хэмжээний эрчим хүч зарцуулдаг бөгөөд үр ашиг багатай тул "бодит ертөнцөд" батерейны ашиглалт нь дээр дурдсан онолын тооноос бага байж магадгүй юм.

Алхам 2: CAD дизайн

Бичиж бичихэд тухтай байхын тулд надад механик гар хэрэгтэй байсан. Энэ загвар нь 60%байдаг тул дугаарын товчлуурыг орхигдуулж, давхаргатай олон түлхүүрийг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг. Гарын үндсэн хэсэг нь ердийн гартай ижил хэмжээтэй, зохион байгуулалттай байдаг. Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг бууруулахын тулд жижиг LCD дэлгэцийг сонгосон.

Би үндсэн загварыг зурж эхэлж, дараа нь Autodesk Fusion 360 дээр CAD загварчлах ажлыг эхлүүлсэн. Би хэргийг бүхэлд нь нийцүүлэхийн тулд аль болох авсаархан болгохын тулд хэд хэдэн засварыг хийсэн. Процессийн явцад хэд хэдэн тохируулга хийсэн. Тэдгээрийн зарим нь миний хэвлэсний дараа өөрчлөлт оруулсан шиг зураг дээр тусгагдаагүй боловч STL файлд байдаг

Миний 3D принтер дунджаар хэмжээтэй тул хэсэг бүрийг хоёр хэсэгт хувааж, орондоо тааруулах ёстой байв. Хагас хэсгүүдийг М3 дулааны багц оруулга ба М3 эрэг хавсаргаж, давхаргыг горилла цавуугаар бэхжүүлж бэхжүүлнэ.

Зөвхөн гар болон батерейны хайрцгийн доод хагаст байрладаг. Бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дээд талд/таг дээр байрладаг.

Энэхүү хайрцаг нь тагийг онгойлгоход гар нь өнцгөөр байхаар бичихэд тав тухтай байдлыг нэмэгдүүлэх үүднээс хийгдсэн юм. Жижиг соронзыг тагийг хаалттай байлгахад ашигладаг. Эдгээр нь миний хүссэн шиг хүчтэй биш бөгөөд ирээдүйд би ямар нэгэн түгжээ зохион бүтээх болно.

Алхам 3: Хэргийг 3D хэвлэх

Би энэ хөвөн чихрийн өнгөний схемийг ашиглахыг хүсээгүй, гэхдээ би утаснаасаа гарсаар байсан тул би үүнийг дуусгасан. Та эд ангиудыг хүссэн өнгө, материалаар хэвлэх боломжтой. Би PLA ашигласан боловч боломжтой бол PETG ашиглахыг зөвлөж байна. PETG нь илүү хүчтэй бөгөөд халуунд деформацид өртөмтгий байдаггүй.

Та бүх эд ангиудад тулгуур ашиглах шаардлагатай болно. Би мөн Cura -ийн "Fuzzy" тохиргоог бага үнээр ашиглахыг зөвлөж байна (Зузаан: 0.1, Нягт: 10). Энэ нь хэсгүүдийн гадаргууг сайхан бүтэцтэй өнгөлгөө өгөх бөгөөд энэ нь давхаргын шугамыг нуухад тохиромжтой.

Эд ангиудыг хэвлэсний дараа та гагнуурын төмрийг ашиглан дулааны тохируулагчийг халаах хэрэгтэй болно. Дараа нь та тэдгээрийг том нүх рүү түлхэж болно. Тэд орохдоо хуванцарыг хайлуулж, дараа нь хуванцар хөргөсний дараа бат бэх байрлуулна.

Доод талын хоёр хэсгийг эхлээд наасан байх шаардлагатай. Давхаргын нэг талыг усаар норгоод дараа нь давхаргын нөгөө хэсэгт Gorilla цавууны нимгэн давхаргыг нэмнэ. Дараа нь хоёр М3 боолтыг сайтар шургуул. Хавчаар ашиглан хоёр хэсгийг хооронд нь холбож, илүүдэл цавууг арчина. Цавуу бүрэн эдгэрэхийн тулд хавчаарыг 24 цагийн турш байлга. Дараа нь холхивчийг нүхэнд оруулна.

Та энэ процедурыг дээд хэсгүүдийн хамт давтах болно, гэхдээ эд ангиудыг нааж/шургуулахаасаа өмнө холхивчдоо оруулах хэрэгтэй. Хоёр хэсгийг нийлүүлсний дараа та задлах боломжгүй болно.

Алхам 4: LCD болон гарыг өөрчлөх

Энэхүү LCD дэлгэц нь мэдрэгчтэй дэлгэцээр хийгдсэн (бидний ашигладаггүй функц) бөгөөд Raspberry Pi -ийн GPIO тээглүүртэй холбогдохын тулд ар талдаа эмэгтэй зүү толгойтой. Энэ толгой нь LCD хавтангийн зузааныг эрс нэмэгдүүлдэг тул явах ёстой. Би үүнийг аюулгүйгээр задлах боломжгүй байсан тул зүгээр л Dremel ашиглан таслав. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь таны LCD баталгааг хүчингүй болгох болно …

Bluetooth чипийн унтраалгын ачаар гар нь ижил төстэй асуудалтай байна. Бид Bluetooth ашигладаггүй бөгөөд энэ нь эрчим хүчний хэрэглээг эрс нэмэгдүүлдэг. Гарыг хайрцгаас нь салгасны дараа (боолтыг товчлууруудын доор нуусан болно), та халуун агаар эсвэл гагнуурын төмрийг ашиглан унтраалгыг салгаж болно.

Алхам 5: DietPi болон WordGrinder -ийг тохируулах

Raspberry Pi OS ашиглахын оронд би DietPi -ийг ашиглахаар шийдсэн. Энэ нь илүү хөнгөн бөгөөд гутал илүү хурдан болдог. Энэ нь эрчим хүчний хэрэглээг багасгахад туслах хэд хэдэн тохируулгын сонголтыг санал болгодог (утасгүй адаптерийг амархан унтраах гэх мэт). Хэрэв та хүсвэл Raspberry Pi OS-ийг ашиглаж болно.

DietPi-ийг суулгах дэлгэрэнгүй зааврыг эндээс авах боломжтой:

Дараа нь та WordGrinder -ийг суулгаж болно.

sudo apt-get wordgrinder суулгах

Хэрэв та WordGrinder -ийг автоматаар ажиллуулахыг хүсч байвал.bashrc файлдаа "wordgrinder" командыг нэмээрэй.

WiFi адаптерийг DietPi тохиргооны хэрэгслээр идэвхгүй болгож болно. Бусад бүх зүйл Raspberry Pi -тэй яг ижилхэн ажилладаг. Би Bluetooth -ийг идэвхгүй болгох, терминалын фонтын хэмжээг нэмэгдүүлэх талаар googling хөтөч санал болгож байна (хэрэв энэ нь танд хэтэрхий жижиг бол).

Алхам 6: Гагнах батерейны багц

Энэ хэсгийг үргэлжлүүлэхийн өмнө би танд анхааруулга өгөх ёстой.

Ли-ион батерей нь аюултай! Тэд гал авалцаж эсвэл тэсэрч болно! Хэрэв та амиа хорлох эсвэл байшингаа шатаах юм бол би өчүүхэн ч хариуцлага хүлээхгүй. Үүнийг хэрхэн аюулгүй хийх талаар миний үгийг бүү хүлээж аваарай-судалгаагаа хийгээрэй

За, ийм зүйл байхгүй болохоор би батерейны багцыг ингэж нэгтгэсэн юм. Батерейны холболтыг цэг дээр гагнахыг зөвлөж байна, гэхдээ надад спот гагнуурчин байхгүй байсан тул би гагнах болно.

Өөр зүйл хийхээсээ өмнө бүх батерей ижил хүчдэлтэй эсэхийг шалгах хэрэгтэй. Хэрэв тэгэхгүй бол тэд хүчдэлийг муу үр дүнтэй тэнцвэржүүлэхийн тулд үндсэндээ бие биенээ цэнэглэхийг оролдох болно.

Батерейныхаа төгсгөл бүрийн терминалуудыг үрж эхэл. Үүнийг хийхийн тулд би зүлгүүрээр хийсэн Dremel ашигласан. Дараа нь зайг зөв тогтоохын тулд тэдгээрийг байрлуул. Тэд бүгд нэг зүг рүү харж байгаа эсэхийг шалгаарай! Бид эдгээрийг зэрэгцээ холбож байгаа тул бүх эерэг терминалуудыг холбож, бүх сөрөг терминалуудыг холбох болно. Зайг хооронд нь байлгахын тулд батерейны хооронд бага зэрэг халуун цавуу хэрэглээрэй (гэхдээ хайрцган дээр наагаад хэрэггүй).

Терминал бүрийг нимгэн урсгалаар бүрээд дараа нь терминалуудыг холбохын тулд никель тууз байрлуулна. Би нэг талдаа 1.5 тууз ашигласан. Гагнуурын төмрийнхөө зөвшөөрч болох хамгийн том үзүүрийг ашиглаад дулааныг хамгийн дээд хэмжээнд хүртэл эргүүлээрэй. Дараа нь бага хэмжээний гагнуур хийхдээ терминал ба никель туузыг нэгэн зэрэг халаана. Гол зорилго нь гагнуурын төмрөөр аль болох богино хугацаанд холбоо барих замаар батерейг хэт халалтаас сэргийлэх явдал юм. Гагнуур нь терминал ба никель туузаар зөв урсаж байгаа эсэхийг шалгаад дулааныг нь арилгаарай.

Дөрвөн батерейны хоёр багцыг никель туузаар гагнаж дууссаны дараа та утсыг (18AWG ба түүнээс дээш) ашиглан дахин холбож болно: эерэгээс сөрөг, сөрөгээс сөрөг. Дараа нь батерейныхаа нэг төгсгөлд хоёр урт урттай утсыг терминал руу гагнаж, нүхээр нь тэжээнэ үү. Эдгээр нь LiPo цэнэглэх самбарыг эрчим хүчээр хангах болно.

Алхам 7: Электроникийг угсрах

Энэ тохиргоо нь маш энгийн байх ёстой. Гарыг байрлуулж, анхны эрэг ашиглан тулгуур дээр бэхлээрэй. Эсрэг талд (батерейны тасалгаанд) USB-C кабелийг залгаж, таг руу орох нүхээр дамжуулна.

Дээд талд, LCD нь эвтэйхэн байрласан байх ёстой (арын гэрлийн унтраалга асаалттай байгаа эсэхийг шалгаарай!). USB-C өргөтгөлийг нийлүүлсэн эрэг ашиглан боолттой болгоно. LiPo цэнэглэх самбарыг халуун цавуугаар байрлуулна. Товчлуурыг дарж, дэлгэцийг LCD бүрхүүлийн цонхоор харах боломжтой эсэхийг шалгахын тулд үүнийг байрлуулна уу. Raspberry Pi нь хавчуурга дээр таардаг бөгөөд бага зэрэг халуун цавуу нь аюулгүй болгоно.

USB кабелийг LiPo хавтангийн баруун гаралтаас Raspberry Pi хүртэл ажиллуулж болно. LCD дэлгэцэнд ашигладаг USB гаралтын зүүн гар талд бидэнд зай байхгүй байна. Кабелийн USB-A үзүүрийг хайчилж, хамгаалалтыг ав. Танд зөвхөн улаан (эерэг) ба хар (сөрөг) утас хэрэгтэй. Эерэг утас нь шилжүүлэгчийн дээд хоёр терминалаар дамжина. Дараа нь таны сөрөг ба эерэг утсыг LiPo самбар дээрх зүүн USB гаралт дээр гагнах шаардлагатай болно. Зүүн талын зүү нь эерэг, баруун талын зүү нь газардуулгатай (сөрөг) байна.

Дараа нь халуун цавуугаар бүх утсыг аль болох "хавтгай" байлгаж, LCD тагийг бүү түлхээрэй.

Алхам 8: Эцсийн чуулган

Одоо та хийх ёстой зүйл бол LCD тагийг дээд талд нь шургуулах явдал юм-дээд талд нь тагийг байрлуулж, LCD-ийг байрлуулахын тулд тагны доор байрлуулна.

LiPo самбарын товчлуурыг хоёр дарахад цахилгаан асах болно. Үүнийг дарахад цахилгаан унтрах болно. Энэхүү унтраалга нь танд LCD дэлгэцийн хүчийг бие даан удирдах боломжийг олгодог бөгөөд бичихгүй байгаа үед эрчим хүч хэмнэхэд тохиромжтой. Төрөл бүрийн LED эффектийг хэрхэн хянах талаар гарын авлагыг уншихаа мартуузай. Батерейг хэмнэхийн тулд хамгийн бага гэрэл, илүү нарийн эффектүүдийн аль нэгийг ашиглахыг зөвлөж байна.

Баримт бичгийг анх удаа хадгалсны дараа WordGrinder автоматаар хадгална. WordGrinder нь энгийн интерфэйстэй боловч олон товчлолуудтай байдаг. Энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар илүү ихийг мэдэхийн тулд түүний баримт бичгийг уншина уу. Файлуудыг SSH холболтоор гадны компьютерт шилжүүлэх боломжтой-баримт бичгийг шилжүүлэх шаардлагатай бол WiFi адаптерийг асаагаарай.

Ингээд л боллоо! Хэрэв танд энэ төсөл таалагдсан бол "Батерейгаар ажилладаг" уралдаанд саналаа өгөөрэй. Би FeatherQuill-ийг зохион бүтээхэд маш их хөдөлмөр зарцуулсан бөгөөд үүнтэй ижил төстэй төхөөрөмжийг 2-3 дахин батерейгаар бүтээх санаа төрсөн. Миний төслүүдийн талаар мэдээлэлтэй байхын тулд намайг эндээс дагаарай!

Батерейгаар ажилладаг уралдааны хоёрдугаар шагнал