FeatherQuill - 34+ soat chalg'itmasdan yozish: 8 qadam (rasmlar bilan)

2025 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2025-01-13 06:58

Shaxsiy saytim CameronCoward tomonidan Muallifning boshqa maqolalarini kuzatib boring:

Haqida: Hackster.io, Hackaday.com va boshqalar uchun yozuvchi. Idiot qo'llanmalarining muallifi: 3D bosib chiqarish va 3D -modellashtirish uchun yangi boshlanuvchilar uchun qo'llanma: Autodesk Fusion 360 uchun qo'llanma. CameronCoward haqida ko'proq »Fusion 360 loyihalari»

Men tirikchilik uchun yozaman va ish kunimning ko'p qismini ish stoli kompyuterining oldida o'tirib, maqolalar chop etishda o'tkazaman. Men FeatherQuill -ni qurdim, chunki men yurish paytida ham qoniqarli yozish tajribasini xohlardim. Bu noutbuk uslubidagi maxsus, chalg'imaydigan so'z protsessori. Uning eng muhim xususiyatlari-bu batareyaning ishlash muddati (34+ soat yozish), mexanik klaviatura va tez yuklanish vaqti.

FeatherQuill Raspberry Pi Zero W atrofida qurilgan, u kam quvvat sarfi uchun tanlangan. Bu DietPi operatsion tizimini iloji boricha engilroq saqlash uchun ishlaydi. Yoqilganda, u avtomatik ravishda WordGrinder nomli oddiy terminalga asoslangan so'z protsessorini yuklaydi. Quvvatni yoqishdan matn terishgacha bo'lgan vaqt taxminan 20-25 soniyani tashkil qiladi.

Batareya to'plami sakkizta 18650 lityum-ionli batareyalardan iborat bo'lib, ularning har biri 3100 mA / soat quvvatga ega. Umumiy sig'im yozish paytida 34+ soat davom etishi uchun etarli. Maxsus apparat kaliti LCD displeyini "kutish" rejimida o'chirishga imkon beradi. Kutish rejimida Raspberry Pi odatdagidek ishlashda davom etadi va batareya to'plami 83 soatdan ko'proq davom etishi mumkin.

Ta'minot:

• Raspberry Pi Zero W
• 18650 batareya xujayralari (x8)
• LiPo zaryadlovchi paneli
• 5 dyuymli LCD displey
• 60% mexanik klaviatura
• Kichik magnitlar
• Mikro USB adapter
• Nikel chiziqlar
• USB C kengaytmasi
• 3 mm issiqlik moslamasi
• M3 vintlardek
• 608 Skeytbordli rulmanlar
• Kalitlar
• Qisqa USB kabellari va HDMI kabeli

Sizga kerak bo'lishi mumkin bo'lgan qo'shimcha materiallar:

• Qisqichlar
• Gorilla elim
• 3D printer uchun filament
• Lehim oqimi
• Tel

Asboblar:

• 3D printer (men BIBO ishlatganman)
• Lehimlash temir (bu meniki)
• Issiq yopishtiruvchi qurol (shunga o'xshash)
• Tornavidalar
• Allen/hex kalitlari
• Fayllar
• Dremel (shart emas, lekin kerak bo'lganda qirqish/tozalashga yordam beradi)

1 -qadam: Quvvat iste'moli va batareyaning ishlash muddati

Bu loyiha uchun batareyaning ishlash muddati men uchun eng muhim omil bo'ldi. Mening maqsadim - FeatherQuill -ni o'zim bilan hafta oxiri sayohatga olib borish va bir necha kun to'liq zaryad qilmasdan yozish uchun etarli hayotga ega bo'lish. Men bunga erishdim deb o'ylayman. Quyida men olgan har xil o'lchovlar va batareyaning ishlash muddati bilan bog'liq xulosalar keltirilgan. Shuni yodda tutingki, 18650 ta akkumulyator batareyalari har xil quvvatga ega va men bu loyihada ishlatgan modellar har biri 3100 mA / soat.

O'lchovlar:

Faqat LCD: 1,7W (5V 340mA)

Faqat LCD (orqa yorug'lik o'chirilgan): 1,2W (5V 240mA)

Hammasi yoqilgan (klaviaturadagi LEDlar yo'q): 2,7 Vt (5V 540mA)

Klaviatura uzilgan: 2.3W (5V 460mA)

USB uyasi uzilgan: 2.3W (5V 460mA)

Faqat Raspi: 0,6 Vt (5 V 120 mA)

Raspi + klaviaturasi: 1.35 Vt yoki 1.05 Vt? (5V 270mA - 210mA, o'rtacha: 240mA)

Ulangan hamma narsa (orqa nuri o'chirilgan): 2.2W (5V 440mA)

Xulosa:

Raspi: 120mA

Klaviatura: 80 mA LCD

(minus orqa yorug'lik): 240mA

LCD orqa nuri: 100mA

LCD displey: 340 mA

USB uyasi: quvvat ishlatilmadi

Oddiy foydalanish: 5V 540mA kutish

(Orqa yorug'lik o'chirilgan): 5V 440mA

Kutish rejimida (LCD to'liq o'chirilgan): o'qishlar bir xil emas, lekin 5V ~ 220mA

Batareya quvvati 8 x 18650 3.7V 3100mAh uyali batareya to'plami (jami: 24, 800mAh):

Oddiy foydalanish: 34 soat kutish

(Orqa yorug'lik o'chirilgan): 41,5 soat

Kutish (LCD to'liq o'chirilgan): 83,5 soat

Qo'shimcha ma'lumotlar va tushuntirishlar:

O'lchovlar arzon energiya monitori yordamida amalga oshirilgan va, ehtimol, to'liq yoki aniq emas. Ammo o'qishlar etarlicha izchil, shuning uchun ular bizning maqsadlarimiz uchun "etarlicha yaqin" deb taxmin qilishimiz mumkin.

Hammasi 5V (nominal) da ishlaydi. Sinov uchun quvvat standart USB devorli siğil quvvat manbai edi. Haqiqiy qurilish uchun quvvat 18650 LiPo batareya to'plamidan LiPo zaryadlovchi/kuchaytirgich paneli orqali keladi.

Bu o'lchovlar WiFi va Bluetooth o'chirilgan holda DietPi (Raspberry Pi OS emas) ishlayotganda olingan. Bluetooth xizmatlari/xizmatlari butunlay olib tashlandi.

DietPi "Quvvatni tejash" protsessorining o'rnatilishi hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi.

Yuklab olish jarayoni ko'proq quvvat sarflaydi, chunki CPU turbo yoqilgan. Yuklash paytida taxminan 40mA ga oshadi.

WordGrinder -dan yuklash vaqti taxminan 20 soniya.

WordGrinder -ning o'zi qo'shimcha quvvat sarflamaydi.

LCD quvvat sarfi hayratlanarli. Odatda, orqa nuri energiya sarfining ko'p qismi uchun javobgardir. Biroq, bu holda, orqa yorug'lik quvvat sarfining 1/3 qismidan kamrog'i uchun javobgardir. "Kutish rejimida" batareyaning ishlash muddatini uzaytirish uchun LCD displeyidagi quvvatni to'liq o'chirish uchun kalit kerak bo'ladi.

Klaviatura, shuningdek, kutilganidan ko'ra ko'proq quvvat oladi. Hatto Bluetooth o'rnatilgan o'rnatilgan kalit bilan uzilgan bo'lsa ham, batareya uzilgan (zaryadlash uchun quvvat ishlatilmasligi uchun) va LEDlar o'chirilgan bo'lsa ham, u 80mA quvvat sarflaydi. Klaviaturadagi LEDlar quvvat sarfiga jiddiy ta'sir ko'rsatadi. Maksimal yorqinlikdagi barcha LEDlar quvvat sarfini 130mA ga oshiradi (jami 210mA). Minimal yorqinlikdagi barcha LEDlar quvvat sarfini 40 mA ga oshiradi. Eng konservativ LED effektlari, minimal nashrida, deyarli hech narsadan 20 mA atrofida iste'mol qilishi mumkin. Agar effektlar kerak bo'lsa, bu yaxshi tanlov, chunki ular "Oddiy foydalanish" batareyasining ishlash muddatini taxminan 1,5 soatga qisqartiradi.

LiPo batareyali taxtasi, ehtimol, bir oz quvvat sarflaydi va unchalik samarali bo'lmaydi, shuning uchun "haqiqiy dunyoda" batareyaning ishlash muddati yuqorida sanab o'tilgan nazariy raqamlardan kam bo'lishi mumkin.

2 -qadam: SAPR dizayni

Yozish qulay bo'lishi uchun menga mexanik klaviatura kerak edi. Bu model 60%ni tashkil qiladi, shuning uchun u raqamlar panelini o'tkazib yubormaydi va ko'p kalitli qatlamli kataklarni ikki baravar oshiradi. Klaviaturaning asosiy qismi odatdagi klaviatura bilan bir xil o'lcham va tuzilishga ega. Quvvat sarfini kamaytirish uchun kichik LCD tanlandi.

Men asosiy dizaynni chizish bilan boshladim, keyin Autodesk Fusion 360 -da SAPR modellashtirishga o'tdim. Ishning iloji boricha ixcham bo'lishi uchun men bir nechta tuzatishlardan o'tishga majbur bo'ldim. Butun jarayon davomida bir qancha o'zgartirishlar kiritildi. Ulardan ba'zilari fotosuratlarda aks ettirilmagan, chunki men bosgandan so'ng o'zgartirishlar kiritdim, lekin ular STL fayllarida mavjud

Mening 3D printerim o'rtacha o'lchamga ega, shuning uchun har bir qismini to'shakka to'g'ri kelishi uchun ikkiga bo'lish kerak edi. Yarim qismlarga M3 issiqlik moslamasi qo'shimchalari va M3 vintlari qo'shiladi, bunda mustahkamlikni oshirish uchun tikuvda Gorilla elim yopishtiriladi.

Ishning pastki yarmida faqat klaviatura va batareyalar joylashgan. Boshqa barcha komponentlar yuqori/qopqoqda joylashgan.

Qopqoq ochilganda klaviatura burchak ostida bo'lishi uchun yozilgan. Qopqoq yopiq bo'lishi uchun kichik magnitlar ishlatiladi. Bular men xohlagan darajada kuchli emas va men kelajakda qandaydir mandalni ishlab chiqaraman.

3 -qadam: Kosonni 3D bosib chiqarish

Men bu paxta konfetining rang sxemasi bilan borishni xohlamagan edim, lekin filaman tugab boraverdi va men shu bilan tugadim. Siz qismlarni xohlagan rang va materialda chop etishingiz mumkin. Men PLA -dan foydalandim, lekin iloji bo'lsa, PETG -dan foydalanishni tavsiya qilaman. PETG kuchliroq va issiqda deformatsiyaga moyil emas.

Barcha qismlar uchun tayanchlardan foydalanish kerak bo'ladi. Shuningdek, men Cura -ning "Fuzzy" sozlamalarini past qiymatda ishlatishni tavsiya qilaman (Qalinligi: 0,1, Zichlik: 10). Bu qismlarning yuzalariga chiroyli teksturali qoplamani beradi, bu qatlam chiziqlarini yashirish uchun juda yaxshi.

Ehtiyot qismlaringizni chop etgandan so'ng, siz issiqlik moslamasini qizdirish uchun lehimli dazmoldan foydalanishni xohlaysiz. Keyin siz ularni katta teshiklarga surishingiz mumkin. Ular ichkariga kirganda plastmassani eritib yuboradi, keyin plastik soviganidan keyin mahkam ushlab turiladi.

Avval ikkita pastki qismni bir -biriga yopishtirish kerak bo'ladi. Tikuvning yarmini suv bilan namlang, so'ngra tikuvning ikkinchi yarmiga Gorilla elimining yupqa qatlamini qo'shing. Keyin ikkita M3 vintni mahkamlang. Qisqichlardan foydalanib, ikkala qismni bir -biriga mahkamlang va ortiqcha elimni artib oling. Qopqoqlarni to'liq quritilishini ta'minlash uchun 24 soat davomida joyida qoldiring. Keyin rulmanlarni teshiklarga joylashtiring.

Siz bu jarayonni yuqori qismlar bilan takrorlaysiz, lekin qismlarni bir -biriga yopishtirish/vintlashdan oldin ularni rulmanlarga kiritish kerak. Ikkala qismni birlashtirgandan keyin ularni qismlarga ajratib bo'lmaydi.

4 -qadam: LCD va klaviaturani o'zgartirish

Bu LCD sensorli ekran bo'lishi uchun mo'ljallangan (biz ishlatmaydigan funksiya) va Raspberry Pi -ning GPIO pinlariga ulanish uchun orqa tomonida ayol pinli boshcha bor. Bu sarlavha LCD panelining qalinligini keskin oshiradi, shuning uchun u ketishi kerak. Men uni xavfsiz o'chirish imkoniyatiga ega bo'lolmadim, shuning uchun uni Dremel bilan kesib tashladim. Shubhasiz, bu sizning LCD kafolatingizni bekor qiladi …

Bluetooth chipini almashtirish tufayli klaviaturada ham shunday muammo bor. Biz Bluetooth -dan foydalanmayapmiz va bu quvvat sarfini keskin oshiradi. Klaviaturani qutisidan olib tashlaganingizdan so'ng (vintlar tugmachalarning ostiga yashiringan), siz kalitni ajratish uchun issiq havo yoki lehim bilan ishlatishingiz mumkin.

5 -qadam: DietPi va WordGrinder -ni sozlash

Raspberry Pi OS -ni ishlatish o'rniga men DietPi -dan foydalanishni tanladim. Bu engilroq va etiklar tezroq. Shuningdek, u quvvat sarfini kamaytirishga yordam beradigan bir nechta sozlash variantlarini taklif qiladi (simsiz adapterni osongina o'chirish kabi). Agar xohlasangiz, Raspberry Pi OS-dan, hatto xohlasangiz, ish stolining to'liq versiyasidan ham foydalanishingiz mumkin.

DietPi-ni o'rnatish bo'yicha batafsil ko'rsatmalar bu erda mavjud:

Keyin WordGrinder -ni o'rnatishingiz mumkin:

sudo apt-get wordgrinder-ni o'rnating

Agar siz WordGrinder -ni avtomatik ishga tushirishni xohlasangiz,.bashrc faylingizga "wordgrinder" buyrug'ini qo'shing.

WiFi adapterini DietPi konfiguratsiya vositasi orqali o'chirib qo'yish mumkin. Qolganlarning hammasi Raspberry Pi bilan bir xil ishlaydi. Men Bluetooth -ni o'chirish va terminal shrift hajmini oshirish bo'yicha qo'llanmalar taklif qilaman (agar u siz uchun juda kichik bo'lsa).

6 -qadam: Lehimlash uchun batareya to'plami

Ushbu bo'limni davom ettirishdan oldin, men sizga rad javobini berishim kerak:

Li-ionli batareyalar xavfli bo'lishi mumkin! Ular olov yoqishi yoki portlashi mumkin! Agar o'zingizni o'ldirsangiz yoki uyingizni yoqib yuborsangiz, men hech qanday javobgar emasman. Buni qanday qilib xavfsiz qilish kerakligi haqida mening so'zlarimni qabul qilmang-tadqiqotingizni o'tkazing

To'g'ri, men bu erda batareya to'plamini yig'dim. Batareya ulanish joylarini payvandlash tavsiya etiladi, lekin menda payvandchi yo'q edi, shuning uchun men ularni lehimladim.

Boshqa hech narsa qilishdan oldin, batareyalaringiz bir xil kuchlanishga ega ekanligiga ishonch hosil qilishingiz kerak. Agar ular buni qilmasa, ular kuchlanishni yomon natijalar bilan muvozanatlash uchun bir -birlarini zaryad qilishga harakat qilishadi.

Batareyalaringizning har bir uchidagi terminallarni artishdan boshlang. Buning uchun men zımpara qog'ozli Dremel ishlatardim. Keyin masofani to'g'ri joylashtirish uchun ularni joyiga qo'ying. Hamma bir tomonga qaraganligiga ishonch hosil qiling! Biz ularni parallel ravishda o'tkazamiz, shuning uchun barcha ijobiy terminallar ulanadi va barcha salbiy terminallar ulanadi. Batareyalar orasidagi bo'shliqni saqlash uchun bir oz issiq elim ishlating (lekin ularni qutiga yopishtirmang).

Har bir terminalni yupqa qatlamli qatlam bilan o'rab oling va terminallarni ulash uchun ustiga nikel chiziqlar qo'ying. Men har tomondan 1,5 ta chiziqdan foydalanardim. Lehimlash dazmolingiz qabul qila oladigan eng katta uchidan foydalaning va issiqlikni iloji boricha ko'taring. Keyin har bir terminalni va nikel tasmasini bir vaqtning o'zida qizdiring, shunda lehim miqdori ko'p bo'ladi. Maqsad, batareyalarni haddan tashqari qizib ketishining oldini olish, lehimlantiruvchi temir bilan iloji boricha qisqa vaqt aloqa qilish. Lehimingiz terminal va nikel tasmasi ustidan to'g'ri oqayotganiga ishonch hosil qiling va keyin issiqlikni olib tashlang.

Ikkita to'rtta batareyadan iborat nikel chiziqlar bilan lehimlangandan so'ng, siz ularni (18AWG yoki undan yuqori) ishlatib, ikkalasini yana ulashingiz mumkin: ijobiydan ijobiyga va salbiydan salbiyga. Keyin batareyaning bir uchidagi terminallarga ikkita uzunroq simni lehimlang va ularni teshikdan o'tkazing. Bu LiPo zaryadlovchi kartasini quvvat bilan ta'minlaydigan narsa.

7 -qadam: elektronikani yig'ish

Ushbu sozlash juda sodda bo'lishi kerak. Klaviaturani joyiga qo'ying va tayanchlarga mahkamlash uchun asl vintlarni ishlating. Qarama-qarshi tomondan (batareya bo'linmasida), USB-C kabelini ulang va qopqog'iga boradigan teshikdan o'tkazing.

Yuqorida LCD displey joyiga to'g'ri joylashishi kerak (orqa nuri yoqilganligiga ishonch hosil qiling!). USB-C kengaytirgichi vintlardek vintlar yordamida vidalanadi. LiPo zaryadlovchi paneli issiq elim bilan mahkamlanadi. Tugmani bosish mumkinligiga va ekranning LCD qopqog'idagi oynadan ko'rinib turishiga ishonch hosil qilish uchun uni joylashtiring. Raspberry Pi yorliqlarga mos keladi va ozgina issiq elim uni mahkamlaydi.

USB kabeli LiPo kartasining o'ng chiqishidan Raspberry Pi -ga o'tkazilishi mumkin. Bizda LCD displey uchun ishlatiladigan chap chiqishda USB vilkasi uchun joy yo'q. Kabelning USB-A uchini kesib oling va ekranni olib tashlang. Sizga faqat qizil (musbat) va qora (salbiy) simlar kerak. Ijobiy sim kalitning yuqori ikkita terminali orqali o'tadi. Keyin manfiy va musbat simlaringizni LiPo kartasidagi chap USB chiqishiga lehimlash kerak bo'ladi. Chap chap pin musbat, eng o'ng pin esa er (salbiy).

Issiq elim yordamida barcha simlaringizni joyida ushlab turing, shunda ular iloji boricha "tekis" bo'lib, LCD qopqog'ini itarib yubormasin.

8 -qadam: Yakuniy yig'ilish

Endi siz faqat LCD panellarni tepaga burab qo'yishingiz kerak-tepada LCD displeyni ushlab turish uchun qopqoqning pastki qismiga o'ralgan yorliqlar bor, batareya qopqog'i esa pastda.

LiPo karta tugmachasini ikki marta bosish quvvatni yoqadi. Uni ushlab tursangiz, quvvat o'chadi. Kalit sizga LCD displeyidagi quvvatni mustaqil boshqarishga imkon beradi va siz yozayotganingizda quvvatni tejash uchun juda yaxshi. Turli xil LED effektlarini boshqarishni o'rganish uchun klaviatura qo'llanmasini o'qiganingizga ishonch hosil qiling. Men batareyani tejash uchun minimal yorqinlik va eng nozik effektlardan birini ishlatishni tavsiya qilaman.

Hujjatni birinchi marta saqlaganingizdan so'ng, WordGrinder avtomatik saqlanadi. WordGrinder oddiy interfeysga ega, lekin ko'p yorliqlar. Uning qanday ishlashini bilish uchun uning hujjatlarini o'qing. Fayllarni tashqi kompyuterga SSH ulanishi orqali o'tkazish mumkin-faqat hujjatlarni uzatish kerak bo'lganda WiFi adapterini qayta yoqing.

Bo'ldi shu! Agar sizga bu loyiha yoqqan bo'lsa, iltimos, "Batareya quvvati" tanlovida ovoz berishni o'ylab ko'ring. Men FeatherQuill-ni loyihalashda juda ko'p ish qildim va akkumulyatorining 2-3 baravariga o'xshash qurilmani loyihalash g'oyasi bor. Loyihalarimdan xabardor bo'lish uchun meni bu erda kuzatib boring!

Batareya quvvati bo'yicha tanlovning ikkinchi mukofoti