最近弄り回してたFriskサイズPCが、一応の動作を見たのでメモ。
発端は、Raspberry Pi Zero(以下RPi zero)サイズで1.44型LCD(128x128ピクセル)と5方向マルチファンクションキー(早い話が押込み付きのジョイスティック)、タクトSW３つがついたHAT(RPiのGPIOヘッダに挿す拡張基盤)を入手したこと。
RPi zero系が新型フリスクにぴったり納まるので、この組合せなら画面と入力とWiFiが揃ったポケットPCが作れるなと。
そんなわけで、後日メンテする時のために、作成手順をまとめておくことにする。
出来栄えは・・・見ての通り、行き当たりばったりに目分量＆実物当てで採寸してる上に、直線が出てないのでとてもショボい。
が、ほぼフリスクケースサイズで電源だけで動作するPCという目標が達成したので、良しとしたい。
○ 用意したもの
・Raspberry Pi Zero WH (ヘッダ無しは店頭で見当たらない・・・)
同一サイズでBananaPi A2 zeroというのもあるが、無線LANの外付けアンテナ端子などがあり、単体でWiFi/Bluetoothが飛ばないと困るので今後の研究課題で。あと裏面実装があるので、今回のようにフリスクケースに無理矢理入れるのは厳しいか。
・Waveshare 1.3インチ 240×240 IPS LCDディスプレイHAT for RaspberryPi SKU#14972 1680円＠千石電商 1.44型を入手した後で、解像度が高いこちらを発見したので変更。
・基盤取付用小型タクトスイッチ 20円＠秋月電子通商 など
・薄めのユニバーサル基盤と細めの線材：上の小型タクトスイッチの配線兼固定スペーサ用
・フリスク(120% Booster版) 味(パッケージ色)はお好みで。
・2.6φ5mmナベネジ、ナイロン製六角スペーサ(5mm)、ナイロンナット
スペーサは適切な長さに切って調節するので、適度に柔らかい素材がよろしい。
・microSDカード(16GBか32GBぐらいが幸せ)
・OSイメージ (今回はRetroPieを利用)
・音声出力用Bluetoothイヤホン(多分、プロファイルはA2DPだと思う)
○ハード編
とりあえず、最初に考えたのはRPi zeroWとWaveshareのLCD HATをFriskケースに納めてみよう！ だったのだけれど、組んでみたらいくつか課題が。
・Friskケースに厚みが納まらない
ヘッダの足が長くて、組み合わせた厚さがフリスクケースの内寸よりも明らかに数mmはみ出ている。
LCD側は薄型の表面実装40pinコネクタなので、RPi zeroWHのGPIOヘッダを薄型用の短いヘッダに付け替えればいいのではないかと考えた。
吸い取り線で半田を取ろうと考えたのだけれど、家にある半田ごてでは熱容量が足らないのか、そもそも温度が低いのか、WHについてるヘッダの半田が溶けない。悲しいほど溶けない。吸い取るどころではなく、断念。
WHじゃない、ヘッダ無しのRPi zeroWだと、薄型ソケット用の5mm高ヘッダをつけるだけでいいんだけど。
次善の策として、物理で勝負。ヘッダの先端3mmぐらいのところに定規をあてて、細書きのマジックでマークをつける。そしてニッパで一本づつ切り詰めた。何となく後々変な挙動を生んだのはこれが原因かも知れないが、気にしない。
ヘッダとソケットの間に隙間がほとんど無くなったのを確認したら、GPIOと反対側のネジ穴に六角スペーサを挟んで基盤同士が並行になるように、スペーサの長さを調節する。調節すると言うと聞こえがいいが、ニッパで無理矢理ちょん切って、潰れちゃったのを横からラジオペンチで押さえて形を整え、やすりで端面の直角を出しつつ高さを調節する。
しかも、そこまでしたけど結局きちんと蓋が閉まらない。
結果として、強く厚さ方向に力を掛けないでくださいという事になったので、機会があったら3Dプリンタなどでちょうどいいサイズのケースを作ってみる、という次版課題に。
・押しボタン入力が5つしかない
A,B,Start,Selectの4ボタンでいいかというと、エミュレータのシステム的なキャンセル動作などで、もう1つボタンが欲しい。欲を言えば、人差し指で押す、いわゆるショルダーボタンも欲しいが、加工が無理な気もするので1つでいいことに。
基盤取り付け用の細いタクトスイッチを、細く切った基盤に取り付けてフリスクケースの側面に出すことにした。RPiとLCDの間のスキマに入るので、ユニバーサル基盤で1列、5.08mm幅で長さは適宜。プルダウン抵抗もつけるので、普通の1kΩの金属皮膜抵抗の長さ＋2穴分ぐらいはあるといい。
配線は普通のプルダウン付きSWの回路なのだが、狭いところに空中配線なので余分なはんだを乗せないこと。とりあえず、SWの片側に抵抗の足とGPIOにつなぐ線、SWの反対側に3.3Vにつなぐ線、抵抗の反対側にGNDにつなぐ線を半田づけして、ケースの隙間に収まる事を確認する。
このスイッチはLCDカードが使用するものと重複しないGPIOということで、GPIO12(GPIOヘッダ32番ピン)に接続。具体的には、RPi WHの裏側のヘッダピンの半田付け部分に無理矢理半田付けする形で、上記GPIOの他に3.3Vは17番ピン、GNDは34番ピンに合計3箇所を接続。本当はコネクタを挟むとか、そういった感じにした方がメンテナンス性もいいんだろうけど、使い捨てで。
GPIO自体は余っているので、もし専用ケースを作成するならショルダーSWを是非追加したい。これも次版改善項目に追加。
・電源スイッチをつけたい
が、諸般の事情というか、上のタクトスイッチの出来栄えがちょっとションボリだったのでやる気が枯渇。次版対応。
－－ 長くなってしまうので、その２に続く －－
発端は、Raspberry Pi Zero(以下RPi zero)サイズで1.44型LCD(128x128ピクセル)と5方向マルチファンクションキー(早い話が押込み付きのジョイスティック)、タクトSW３つがついたHAT(RPiのGPIOヘッダに挿す拡張基盤)を入手したこと。
RPi zero系が新型フリスクにぴったり納まるので、この組合せなら画面と入力とWiFiが揃ったポケットPCが作れるなと。
そんなわけで、後日メンテする時のために、作成手順をまとめておくことにする。
出来栄えは・・・見ての通り、行き当たりばったりに目分量＆実物当てで採寸してる上に、直線が出てないのでとてもショボい。
が、ほぼフリスクケースサイズで電源だけで動作するPCという目標が達成したので、良しとしたい。
○ 用意したもの
・Raspberry Pi Zero WH (ヘッダ無しは店頭で見当たらない・・・)
同一サイズでBananaPi A2 zeroというのもあるが、無線LANの外付けアンテナ端子などがあり、単体でWiFi/Bluetoothが飛ばないと困るので今後の研究課題で。あと裏面実装があるので、今回のようにフリスクケースに無理矢理入れるのは厳しいか。
・Waveshare 1.3インチ 240×240 IPS LCDディスプレイHAT for RaspberryPi SKU#14972 1680円＠千石電商 1.44型を入手した後で、解像度が高いこちらを発見したので変更。
・基盤取付用小型タクトスイッチ 20円＠秋月電子通商 など
・薄めのユニバーサル基盤と細めの線材：上の小型タクトスイッチの配線兼固定スペーサ用
・フリスク(120% Booster版) 味(パッケージ色)はお好みで。
・2.6φ5mmナベネジ、ナイロン製六角スペーサ(5mm)、ナイロンナット
スペーサは適切な長さに切って調節するので、適度に柔らかい素材がよろしい。
・microSDカード(16GBか32GBぐらいが幸せ)
・OSイメージ (今回はRetroPieを利用)
・音声出力用Bluetoothイヤホン(多分、プロファイルはA2DPだと思う)
○ハード編
とりあえず、最初に考えたのはRPi zeroWとWaveshareのLCD HATをFriskケースに納めてみよう！ だったのだけれど、組んでみたらいくつか課題が。
・Friskケースに厚みが納まらない
ヘッダの足が長くて、組み合わせた厚さがフリスクケースの内寸よりも明らかに数mmはみ出ている。
LCD側は薄型の表面実装40pinコネクタなので、RPi zeroWHのGPIOヘッダを薄型用の短いヘッダに付け替えればいいのではないかと考えた。
吸い取り線で半田を取ろうと考えたのだけれど、家にある半田ごてでは熱容量が足らないのか、そもそも温度が低いのか、WHについてるヘッダの半田が溶けない。悲しいほど溶けない。吸い取るどころではなく、断念。
WHじゃない、ヘッダ無しのRPi zeroWだと、薄型ソケット用の5mm高ヘッダをつけるだけでいいんだけど。
次善の策として、物理で勝負。ヘッダの先端3mmぐらいのところに定規をあてて、細書きのマジックでマークをつける。そしてニッパで一本づつ切り詰めた。何となく後々変な挙動を生んだのはこれが原因かも知れないが、気にしない。
ヘッダとソケットの間に隙間がほとんど無くなったのを確認したら、GPIOと反対側のネジ穴に六角スペーサを挟んで基盤同士が並行になるように、スペーサの長さを調節する。調節すると言うと聞こえがいいが、ニッパで無理矢理ちょん切って、潰れちゃったのを横からラジオペンチで押さえて形を整え、やすりで端面の直角を出しつつ高さを調節する。
しかも、そこまでしたけど結局きちんと蓋が閉まらない。
結果として、強く厚さ方向に力を掛けないでくださいという事になったので、機会があったら3Dプリンタなどでちょうどいいサイズのケースを作ってみる、という次版課題に。
・押しボタン入力が5つしかない
A,B,Start,Selectの4ボタンでいいかというと、エミュレータのシステム的なキャンセル動作などで、もう1つボタンが欲しい。欲を言えば、人差し指で押す、いわゆるショルダーボタンも欲しいが、加工が無理な気もするので1つでいいことに。
基盤取り付け用の細いタクトスイッチを、細く切った基盤に取り付けてフリスクケースの側面に出すことにした。RPiとLCDの間のスキマに入るので、ユニバーサル基盤で1列、5.08mm幅で長さは適宜。プルダウン抵抗もつけるので、普通の1kΩの金属皮膜抵抗の長さ＋2穴分ぐらいはあるといい。
配線は普通のプルダウン付きSWの回路なのだが、狭いところに空中配線なので余分なはんだを乗せないこと。とりあえず、SWの片側に抵抗の足とGPIOにつなぐ線、SWの反対側に3.3Vにつなぐ線、抵抗の反対側にGNDにつなぐ線を半田づけして、ケースの隙間に収まる事を確認する。
このスイッチはLCDカードが使用するものと重複しないGPIOということで、GPIO12(GPIOヘッダ32番ピン)に接続。具体的には、RPi WHの裏側のヘッダピンの半田付け部分に無理矢理半田付けする形で、上記GPIOの他に3.3Vは17番ピン、GNDは34番ピンに合計3箇所を接続。本当はコネクタを挟むとか、そういった感じにした方がメンテナンス性もいいんだろうけど、使い捨てで。
GPIO自体は余っているので、もし専用ケースを作成するならショルダーSWを是非追加したい。これも次版改善項目に追加。
・電源スイッチをつけたい
が、諸般の事情というか、上のタクトスイッチの出来栄えがちょっとションボリだったのでやる気が枯渇。次版対応。
－－ 長くなってしまうので、その２に続く －－
