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打造树莓派魔镜(硬件篇) - 少数派
2017-07-20 · via 少数派

在之前的文章中,我分享了将树莓派打造成智能家居集成平台的方法。然而,树莓派如此神通广大,怎能甘心屈居幕后当一个服务器。今次,我利用淘汰的笔记本电脑,低成本打造一面魔镜,先上成果拉一波关注:

夜间
夜间

材料准备

必备材料

  1. 树莓派3:魔镜的“神经中枢”,目前价格稳定,为了方便固定,这里我选择了安装上千里迢迢从 OSMC 英国总部送来的外壳。

    PS:不少派友 follow 我先前的教程,接入了KODI,但考虑到功耗、适配性等问题,目前我暂不推荐在树莓派上安装使用 KODI,如果有媒体播放的需求,在这里推荐安装 OSMC 等内置 KODI 的系统。

  2. USB麦克风:树莓派自带音频接口只可以音频输入,无法音频输出,为了语音对话,需要加配一个麦克风。

  3. 显示屏:为了省钱,我拆了老笔记本(VAIO E系列)的屏幕,尺寸为15.4,就是分辨率比较奇葩 1366 x 768,但是也造就了其狭长的身形,用来做镜子再合适不过。如果使用同型号的笔电想要拆机的朋友,欢迎来找我要拆屏视频,我从油管上扒下来的。

    拆机屏省下了屏幕钱,但是必须要搭配驱动板,除了拆机之外,显示屏可以通过购买单屏、购买显示器拆屏等等方法获得。话说穷是一个方面,要我买一个崭新的显示器拆屏我是万万下不去手的。网上也有不少出售维修替换屏的店铺,大家可以多搜索。

    不论通过什么渠道取得的显示屏,在这里都建议自带HDMI接口并侧面出口,省下转接头的钱和空间,也方便未来背面走线。

    如果考虑入触摸屏建议一步到位,目前面向树莓派生产的触控屏最大能到10寸左右,价格在400至500元。加装触摸屏,务必要考虑好触摸类型,因为最上面还需要覆盖一块单透镜。建议优先使用红外触摸,有能力在外框安置感应条即可;其次压敏,但是要考虑镜子的导电性;压感在覆盖镜子的前提下,基本不可能实现。

  4. 驱动板+喇叭:由于是拆屏,因此需要额外配一个驱动板。为了语音聊天,喇叭是一定要选配的。购置驱动板,注意区分屏幕类型, LCD 屏需加配高压条。一般来说近几年的屏幕都是 LED了,但还是要具体问题具体分析。建议直接把拆屏拍照发给店主,均能得到答案。

  5. 单向透视镜:俗称原子镜,就是大家看的美剧里审讯室用的镜子,魔镜的“大脸”。目前,适配屏幕尺寸的单透镜需定制,价格较昂贵。定制时建议优先选择厚度较薄、透光率较强的镜面,否则会影响日间魔镜的展示效果。

    囊中羞涩的派友也可使用镜面贴膜曲线救国,效果参考汽车车窗贴膜,但透视效果较差。

  6. 镜框:由四个框条组合而成的框架,家里头装修有废料的可以自己动手 DIY,没有的话也可定制,追求个性化的派友亦可在框条样式上发挥文章,这里我选用原木色框条。

    由于上框是整个组装工序的最后一环节,制作(定制)镜框时,务必拿捏计划好相关走线和组件位置,或者等待其他工序完成后再动工,应特别留意厚度、打孔、支撑、挂墙位等问题,避免返工。

    安全警示:进行操作时,请大家务必戴好手套,避免尖锐物体划伤。(来自挨了一针破伤风的作者的忠告)

  7. 电源:整套魔镜系统需要电源驱动的部件有树莓派、驱动板和显示屏,后两者并一体讨论。驱动板在外接喇叭的前提下,USB供电接口无法为树莓派供电,因此必须独立供电树莓派。显示屏所需电源为12V5A,树莓派为5V2.5A,大家在购入电源适配器是务必看准电压电流,并兼顾走线。有能力者,可手动并线。


可选材料:

  • 智能插座:由于我把魔镜置于卧室,夜晚显示屏太亮,这里我使用小米智能插座配合自动化任务,夜间关闭显示屏,日间自动开启。
  • 超短HDMI线:大部分的HDMI线都较长且较硬,不利于在有限的背部空间走线,建议购入扁短线。
  • 工具:螺丝刀、电工胶布、泡棉胶等

组装

材料都到手后,就开始组装吧,正式开工前,我们需要对魔镜的整体构造有一个概念:

由前至后,依次为框架、镜子、显示屏
由前至后,依次为框架、镜子、显示屏

显然,大部分的工作都集中在底层,我们需要把树莓派、驱动板等等部件合理安置在显示屏背部。

我的走线方案如下:

背部走线
背部走线

喇叭布置于头部,直立后出声位置位于上方,更具现实感。树莓派布置在底端,保证USB麦克风的收音效果,且方便拿取。中部安放驱动板,方便走线。

这里省略了一步操作,建议先将驱动板随附的控制板连接至驱动板,选定输入源、调整好音量后拔下,以节约背板空间。

上述工作完成后,依次将单透镜和显示屏置入镜框内,扣入夹片固定好,避免松动。

扣紧夹片
扣紧夹片

由于我选择将魔镜置于桌面,因此可从背部走电源线,也就不考虑背板安放了有挂墙需求的派友还需在底端开孔。

将镜面直立,插入电源线,如魔镜顺利点亮,恭喜你顺利完成了硬件部分的工作。

欢迎阅读系列的下一篇文章,让魔镜的大脸鲜活起来。