Raspberry PI 2 + 自製Arduino + Motorola Lapdock 小改造

最近購入Raspberry Pi 2,不知為何英國製造的版本比中國製造的便宜,還附贈一個透明外殼。原本沒有打算買第2代,作為一台「電腦」,第一代樹莓派有點力不從心,但是當作「硬體控制板」、網路控制器, 第一代足敷使用。可惜第2代的乙太網路速度沒有提昇,USB介面也仍舊是2.0。

如果只打算把樹莓派當作電玩遊戲機或者媒體播放器,那麼,Android電視棒或機上盒也許更合適;若要當成一般的電腦,做一些文書處理、瀏覽網頁、編寫程式…考量到顯示器、輸入設備及儲存媒介的費用,對未曾接觸Linux系統的使用者,它的CP值可能不如中國製造的Windows/Android雙系統平板、電視棒或迷你PC。

因為家裡有台Lapdock基座,終究還是經不住誘惑……我把原本焊接在Raspberry Pi一代的micro USB電源線和micro HDMI轉接頭焊下來。

Raspberry Pi Model B + LEGO

先Raspberry Pi 2的外殼鑽一個圓孔,以便連接micro USB電源+數據線。micro USB的電源(紅線)焊接在樹莓派板子背面電源輸入的一個焊點、接地線(黑)焊接在HDMI的金屬殼其中一個接腳、data +(綠)data -(白)焊接在其中一個USB插座背面的焊接點(註:自行在板子上焊接額外的接線,將失去保固):

在樹莓派2焊接電源和USB線

Raspberry Pi 的GPIO 5V和3.3V電源輸出功率有限,以Raspberry Pi一代(Model B)來說,板子上有三個保險絲:兩個USB插座各有一個140mA限流保險絲、micro USB電源輸入附近有一個750mA限流保險絲。在未插接USB裝置的情況下,Raspberry Pi一代本身約消耗700mA電流,二代約650mA。因此,在採用5V, 1A電源供電的情況下,最後僅剩下200mA~300mA可提供GPIO介面使用;GPIO上的3.3V腳位,最大輸出電流為50mA(參閱elinux.org的GPIO以及Power條目)。

為了驅動自製的Arduino控制板,我另外從micro USB電源輸入端焊接一條電源線,直接供電給Arduino:

焊接Arduino控制板用的電源

這一款外殼會包覆整個Raspberry Pi,為了方便日後的GPIO控制實驗以及插接自製的Arduino板,我在外殼上標注記號,準備裁切一個約莫和GPIO介面等寬的開口:

樹莓派外殼上蓋

採萬用PCB板(洞洞板)製作一塊Arduino控制板,由於空間有限,我將兩個電容和一個電阻塞在IC座的中間:

自製的Arduino控制板

焊接好的自製Arduino控制板,插入預先燒錄Arduino韌體的ATmega328P處理器,先用HC-05藍牙序列模組上傳程式碼測試:

用HC-05藍牙序列模組上傳程式碼測試自製的Arduino控制板

測試無誤,把自製的Arduino控制板插入Raspberry Pi 2的GPIO介面:

自製的Arduino控制板插入Raspberry Pi 2的GPIO

裁切好Raspberry Pi 2外殼上蓋並且鎖上螺絲的模樣:

裁切好Raspberry Pi 2外殼上蓋

用印表機列印Raspberry Pi的GPIO以及Arduino的腳位名稱,貼在Raspberry Pi 2的外殼以及自製Arduino控制板排插外側,再用透明膠帶包覆:

標示Arduino和Raspberry Pi GPIO腳位名稱

外殼背面貼上Raspberry Pi和Arduino的貼紙,就改造完成一個基本的Raspberry Pi 2 + Arduino微電腦了~

外殼背面貼上Raspberry Pi和Arduino的貼紙

Raspberry Pi 2微電腦和Motorola Atrix Lapdock合體的模樣:

Raspberry Pi 2微電腦結合Motorola Atrix Lapdock基座

延伸閱讀

2 thoughts on “Raspberry PI 2 + 自製Arduino + Motorola Lapdock 小改造

  1. 想請問你關於樹梅派的GPIO要怎麼應用與Arduino結合呢?
    可以說一點給我參考嗎?或是有甚麼參考資料,謝謝

    1. hi jiang:

      基本上就像底下的電路圖一樣,連接GPIO和Arduino的序列傳送和序列接收,由於樹莓派的GPIO僅能接受3.3V輸入,因此Arduino的序列輸出腳位連接一個4.7KΩ電阻。

      Raspberry Pi GPIO連接Arduino

      如果你執行的是Wheezy版的Raspbian系統,請在終端機輸入sudo raspi-config,將advanced options裡的serial console選項設置成disable,就能讓Arduino和樹莓派透過序列埠通訊了。

      thanks,
      jeffrey

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