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基于树莓派的简易游戏机

发布时间:2021-09-17
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基于树莓派的简易游戏机

发布时间:2021-09-17
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这个教程侧重于硬件方面,但我希望在未来几周/几个月内,添加尽可能多的软件功能,如游戏中所见,能够与 BMO 聊天等等。最后会有一些软件方面的东西只是为了让按钮工作,它仍然是一台功能齐全的迷你电脑,可以玩游戏,看 Youtube 等。

零件清单:

  • 屏幕 - Waveshare 4 英寸 HDMI 液晶电阻式触摸屏
  • 大脑 - 树莓派 3b + 64GB 微型 SD 卡
  • 麦克风 - Sun Founder USB 2.0 迷你麦克风
  • 音箱 - HONKYOB USB 迷你音箱
  • 耳机插孔延长线
  • 左角 USB 延长线 2 件装
  • 直角 USB 延长线 1 包
  • 绿色喷漆或海蓝宝石 PLA 灯丝
  • 黑色喷漆
  • 触觉按钮
  • PCB原型板
  • HDMI 适配器
  • 杜邦跳线
  • Ultralink 10000mah 移动电源(仅限南非)
  • Micro USB 线 X2 - 一根为 pi 供电,一根为移动电源充电

以下是我在原型设计/构建时使用的工具:

  • 烙铁
  • 热胶枪
  • 强力胶
  • 螺丝刀
  • 面罩(用于喷漆) 扎带(用于电缆管理) 丙烯酸漆和画笔(用于绘制方向和动作按钮)

第 1 步:打印部件和 Raspberry Pi 设置

首先,我们需要打印出构成 BMO 主体的外壳。我在这里添加了文件。如果您无法使用 3D 打印机,您或许可以在网上找到一些可以打印并交付给您的服务。我们将使用 PLA 并可以保留默认设置(20% 填充)。有6个文件要打印:

  • 脸:BMO的前板
  • 背面:背板
  • 身体
  • d-pad
  • 动作按钮
  • BMO 排版:这是一个模板,用于在两侧绘制“BMO”

在打印部件时,我们可以安装树莓派的官方操作系统 Raspbian。如果您之前没有安装过 raspbian 或使用过 raspberry pi,Utsource有一个很好的教程,他通过四个简单的步骤进行设置。

body.stl

action buttons.stl

back.stl

BMO Typography.stl

d-pad.stl

face.stl

第 2 步:喷漆

一定要在室外或通风良好的房间里作画,不要忘记戴口罩。每个零件都应涂上 2-3 层油漆,因此在等待零件干燥的同时在零件之间切换。我周围有丙烯颜料,所以我用它来画按钮。

对于侧面的文字,您需要将排版部分压在侧面并使用黑色喷漆(或黑色丙烯酸漆)。务必用力按压,以免油漆在模板下方泄漏。戴上手套会很有帮助,这样您就不必担心手上会沾上油漆。

第 3 步:安装屏幕

屏幕紧贴在面部背面的凹槽中。如果您使用的屏幕与所列屏幕相同,则它带有安装螺钉,可用于将屏幕安装在面部部件的背面。这样做时要小心,因为 LCD 屏幕很脆弱。还要尽量保证螺丝在拧的时候是直的,否则会拉扯屏幕,让对面的螺丝更难拧。

您可以将 HDMI 电缆连接到屏幕并将电缆弯曲几次以使其更灵活。

第 4 步:添加按钮

对于这一步,我们将需要按钮、PCB 板、跳线和焊枪。(请务必查看图片以供参考)

为了适合这种情况,您需要 4x6cm 的方向按钮板和 3x7cm 的操作按钮板。按钮有两个我们将使用的引脚,一个我们可以将所有引脚连接到同一点将提供电源,而另一个将每个连接到 pi 上各自的引脚,以便我们可以知道按下的是哪个按钮。

按钮非常紧贴地安装在 PCB 板上,因此第一步是将它们排列在板上。对于方向按钮,我们将按钮放置在 4*6cm 板的中心,至少在板的一端留一排。

按钮的排列使得内角几乎彼此接触,并且没有任何引脚面向电路板的中心(参见图片供参考)。为确保按钮适合,您可以抓住面部部件或 d-pad 并确保按钮适合部件。

完成后,下一部分是焊接电源线。获得一根公对公杜邦电缆,并将其连接到您在第一步中留下的电路板末端的顶部引脚。这是一个宽松的配合,所以你需要将电缆焊接到位。确保电缆远离按钮(如图所示)

接下来,我们需要在电路中添加一个电阻,以限制电流。将其添加到刚刚焊接的电缆旁边,并将电阻器的一端焊接到电缆上。您可以使用钳子修剪电阻器的引脚并使它们与电缆引脚的尺寸相同。

接下来,我们将在与电阻器相同的行中添加一根电缆,将它们的末端焊接到按钮一个引脚旁边的电线上。也焊接这些点并重复其余 3 个按钮(参见图片供参考)

一旦有一根电缆将每个按钮连接到电源线,我们就添加电缆并将它们焊接到按钮上的相邻引脚上。我们暂时将末端伸出,并在稍后的步骤中将它们连接到 pi。(见图片供参考)

我们将重复操作按钮的过程。使用 3x7cm 板,我们将按钮放置在中心。按钮的位置不像方向按钮那样统一,所以我们将使用面部部分来确保对齐是正确的(参见图片供参考)。

涉及焊接的所有其他步骤与前面的步骤相同。

第 5 步:添加扬声器

我们实际上需要从外壳中取出扬声器。(抱歉缺少图片)
您可以购买扬声器模块并为其添加放大器,但当时我认为这可能是一个更简单的解决方案。那我不确定它是如何工作的。绝对是我以后可以改进的东西。

卸下扬声器很容易,因为它只是拧开外壳,但是要卸下 USB 电缆,您可能需要破坏外壳。我发现使用钳子很有帮助,但要小心不要用塑料件伤到自己。另一种选择是切断扬声器上的电线并在从外壳中拉出电缆后重新焊接它们。

但是一旦完成,您就可以将 USB 连接到直角 USB 适配器。这将连接到树莓派右上方的 USB 端口

扬声器应紧贴身体部位的左侧。填充物应该对此有所帮助,尽管您可能需要施加一点力。如果它不安全或脱落,请不要担心,我们将在稍后的步骤中将其粘贴。

第 6 步:添加麦克风

拿起麦克风并将其安装在右下方的 USB 端口中。

第 7 步:添加 USB 端口

将左角 USB 适配器添加到左上角和左下角的 USB 端口。
这些将进入面部底部的 USB 端口。它们应该很合身,但我们将在稍后的步骤中粘合它

第 8 步:添加耳机插孔

将耳机适配器连接到耳机插孔。下一步我们将把它粘在面部的耳机接口上。

第 9 步:组装零部件

好的,我们已经准备好将所有东西粘合进去。我们将要使用胶枪,因为它有助于粘合不完全平坦的部分。

首先,让我们将按钮,特别是将板粘到面部。将板压到面部,然后在靠近板边缘的按钮上涂上胶水,注意不要阻止按钮被按下。接下来通过将板的角粘合到面部来加固板。您可能需要大量使用以确保其安全。

未来的改进可能是使用螺钉将它们安装到面部,但现在我们会凑合。

接下来,我们将两个左角 USB 端口粘到面部。务必推动 USB 适配器,直到末端与面部正面齐平,然后添加胶水将其固定到位。

我们将对耳机插孔做同样的事情。一路走下去可能太紧张了,但只要你的耳机仍然可以连接你应该没问题。(我用开箱刀雕刻了更多的摆动空间)。

接下来,我们将把扬声器粘在插槽中,在外边缘添加胶水。

现在我们可以将按钮电缆连接到 pi。电源线将连接到 pi 上的 3.3v 引脚(引脚 1 和 17),然后其余部分将遵循以下配置:

向上 = 引脚 13
向下 = 引脚 15
左 = 引脚 16
右 = 引脚 11
绿色按钮 = 引脚 18
红色按钮 = 引脚 31
蓝色按钮 = 引脚 29

您现在还可以连接 HDMI 电缆。

最后要粘合的部分将是身体的面部部分。对于这部分,我们将使用强力胶。将胶水添加到前片的边缘,然后压在主体片上几分钟,直到它变硬。您可以将它面朝下放置,这样您就不必一直拿着它。

一旦胶水全部设置好,我们就可以添加按钮部分,无需任何胶水就可以很好地贴合。

我们快完成了!接下来让我们添加一些电池!

第 10 步:电池注意事项

如前所述,我试图使用尽可能多的部件,因此我使用的移动电源并不是很常见(除非你在南非)。不过不用担心,我们应该可以使用任何其他移动电源,只需确保它具有:

5V 2A 输出
不大于 25mm x mm x 120mm(这些是我的尺寸)
如果它有一个“开”按钮,你可以在安装它后访问它。
要安装它,请将电池放在树莓派和按钮背面之间。将输出 USB 线连接到 pi(微型 USB 端口)上的 5v 输入,让为移动电源充电的线从背面的孔中伸出。

我最终没有粘合背面,以便在需要时仍然可以访问它。也许将来我会尝试使用锂聚合物电池。

第 11 步:通电并激活按钮

呼!我们现在(几乎)全部完成了。只需给您的移动电源加电 BMO 也应该加电。您可以将鼠标和键盘连接到 USB 端口,并像使用普通计算机一样使用它。您可以连接到 WiFi,在 YouTube 上观看视频并玩一些内置游戏。

当然,这不是完整的 BMO 体验,我将致力于添加一些软件来添加游戏、语音识别和响应(希望也有 BMO 的声音!)在未来可指导(或只是使其可下载)。但我认为这个教学已经足够长了:)。

但在我们结束之前,让我们让 BMO 的按钮工作!为此,将 bmoButtons.py 和 requirements.txt 文件复制到 BMO(放在桌面上)。

接下来打开终端并输入“cd Desktop ”并按Enter键转到桌面文件夹。

然后输入“pip install -r requirements.txt” 并回车安装需要的软件

然后最后输入“ python bmoButtons.py & ”(然后按回车键)来激活按钮。您可以最小化终端并使用按钮。(红色按钮 = 左键单击,绿色按钮 = 右键单击​​,蓝色按钮 = 退出)

一切都完成了,按钮现在应该处于活动状态。

以上就是项目的全部内容了,希望您能喜欢

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