便携式Linux终端、赛博朋克风无线电｜DF创客周刊（第58期）
本帖最后由 RRoy 于 2023-11-3 16:30 编辑便携式Linux终端、赛博朋克风无线电、四足机器人…… 看看这周的周刊都有哪些好玩儿的项目！
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### 便携式Linux终端——HaLiTerm
这是一款紧凑型的便携式Linux终端，内置了一块NanoPi Neo Air单板计算机，运行着DietPi Linux发行版。设备通过UART与树莓派Pico连接，Pico再通过SPI与Adafruit RA8875板连接来驱动一个800x480的TFT显示屏。Pico的剩余引脚用于扫描一个71键的键盘矩阵。NanoPi上还通过i2c连接了一个DS3231实时时钟模块。
设备由一块10000mAh的LiPo电池供电，可提供高达15小时的使用时间，并且可以通过Micro-USB充电。终端支持ASCII、Latin-1补充字符集、盒型绘图字符、块字符、盲文以及一些几何形状字符，并支持256种颜色显示。
#### 项目硬件组成：
- NanoPi Neo Air（搭载DietPi）
- 树莓派Pico
- Adafruit RA8875板
- 800x480 TFT显示屏
- 71键键盘矩阵
- DS3231实时时钟（RTC）模块
- 10000mAh LiPo电池
- Micro-USB充电接口
- 2个USB 2.0接口
- 可访问的NanoPi Neo Air的16个GPIO口，以及树莓派Pico的SWD和UART口
#### 特点：
- 可作为便携式Linux计算机或UART终端使用
- NanoPi Neo Air和终端可以独立开关
- NanoPi Neo Air是可拆卸的
- WiFi连接功能
- 71键键盘设计，两个Shift键同时按下可以切换Caps Lock
- 使用前无需配置
- 内建RTC
- 支持ASCII和限量的Unicode字符，以及256色显示
- 提供图像显示的功能性解决方法
#### 已知问题：
- Pico上的Micro-USB端口不可用，这是故意为之，为了避免背部供电问题。
- 连接或断开充电器会中断电池板的电源输出。
- NanoPi Neo Air在PCB上的脚印略有不正确，但不至于无法安装。
- USB口彼此太近，不能同时使用。
- 尽管终端可以正常使用，但速度不是特别快。
#### 项目背景故事：
发起者自去年开始作为业余爱好学习电子和Python，曾经梦想将树莓派4变成一个手持电脑，但始终无法让它足够小巧以便舒适持握。偶然中发现了NanoPi Neo Air并冲动购买。由于它没有HDMI或DSI连接，作者又购买了USB串行适配器。通过UART的设置异常简单，最终实现了将NanoPi Neo Air、Pico和屏幕连接起来，制作了这款紧凑型的便携终端机。从项目开始到完成，作者用了5个月的时间，大部分时间花在了编程学习上。
来源：`https://hackaday.io/project/192152-handheld-linux-terminal-haliterm`
### 紧凑型Linux终端
这是一个3D打印的紧凑型Linux终端，它的设计非常适合于那些想要一个可定制、便携且功能全面的Cyberdeck的DIY爱好者。由Nik Reitmann设计和创建，该项目注重于易于组装和个性化，所有部件都可以从内部螺丝到外壳，同时还预留了足够的空间以便于将来升级和更换组件。它采用了复古外观，结实耐用，且没有外部可见的螺丝，尺寸为253x253x104毫米。
#### 项目硬件组成：
- 树莓派4（4GB版）
- Waveshare 7.9英寸HDMI LCD显示屏
- 52Pi树莓派4散热塔（来自AliExpress）
- Arduino PRO micro（或任何其他可以作为USB HID设备的Arduino）
- ICSH044A轨迹球扩展板
#### 特殊功能：
- 侧轮带按钮，用于光标键和回车键（在终端中非常有用）
- 可轻松定制的IO和后板
- 两个WiFi适配器（USB和树莓派内置的）
- 两个蓝牙适配器（USB和树莓派内置的）
- 一个Zigbee适配器（用于调试Zigbee网络）
- 内部SD或microSD存储
- 三个外部USB口
- 外部SD和microSD卡读卡器
- 外部5个GPIO连接器，5V，3.3V，地线（以便可以快速用面包板测试树莓派的改装）
- 可用作完整的桌面电脑
来源：`https://hackaday.io/project/192073-techniks-cyberdeck`
### 四足机器人TOPS
TOPS（Traverser of Planar Surfaces），即“SPOT”（一款著名四足机器人）倒写，是一款自由度为12的四足机器人。该项目的目标是制作一款动态性更强的四足机器人，拥有更加接近真实狗的自然步态。整个机器人的设计和部件均通过3D打印完成，并集成了自定义的QDD（Quasi-Direct Drive）执行器和碳纤维框架，通过Teensy 4.1微控制器来控制机器人的动作。
#### 项目硬件组成：
- 12个自定义QDD执行器
- 3D打印的9:1行星齿轮箱
- 90KV无刷电机
- ODrive S1 FOC（场向量控制）控制器
- 碳纤维框架
- 30A硅胶脚
- 6S 5200mAh锂聚合物电池
- Teensy 4.1微控制器
#### 主要特性：
- 共耗时4个月，总成本$3,300美元，总重29.6磅（约13.43公斤）
- 所有3D打印部分的重量为9.98磅（约4.53公斤）
- 腿部和机身设计采用模块化，所有部件足够小，能在200 x 200 x 200毫米的打印床上打印
- 腿部使用硅胶脚，提供更好的抓地力
- 整机组装使用碳纤维管，节省了重量，提高了稳定性
#### 电子电路部分：
- 所有12个执行器由一块6S 5200mAh的锂聚合物电池供电
- 执行器之间通过CAN总线连接，并与Teensy 4.1微控制器通信
- 使用RC遥控器和接收器来控制机器人，以及一个小型的LCD作为不同控制模式的菜单
- Teensy 通过一个5V调节器来降低电池电压进行供电
#### 编程难点：
- 编程时需要考虑多个变量，例如每条腿离地的时间、腿离地的高度、步伐的大小、步态轨迹等
- 基本原则是让两条对角线脚始终与地面接触，这被称为小跑步态，有助于TOPS保持平衡
该项目的设计灵感来源于James Bruton的openDog V3机器人，并且在项目概述网站和GitHub上提供了详细的CAD图纸、代码、材料清单等资源。
#### 设计思路：
- 优化了单腿设计，减轻了重量，并改进了构造以方便整机组装
- 将测试腿的执行器设计作为整个腿的主体结构
- 改进了电机控制，从UART切换到CAN总线，减少了布线并简化了控制方式
- 调整了腿部的步态设计，从原本的正弦步态到更为平滑的步态轨迹
- 实现了跳跃测试和重量测试，以确定腿部和整个机器人的承重能力
该项目的概念证明了四足机器人在结构、电机控制和动态步态上的创新设计。
来源：`https://hackaday.io/project/192122-tops`
### 智能仪表板 - 一目了然了解关键信息
智能仪表板是一款集成了ESP32-S2-MINI微控制器的电子板，配备了支持7.5英寸电子墨水显示屏的所有必要组件。作者通过自己的手工技能，把它变成了一个非常时尚的桌面仪表板，用来显示来自Home Assistant设置的各种参数，如天气预报和每月日历概览等等。
#### 项目硬件组成：
- ESP32-S2-MINI主控制器
- 适配不同电子墨水显示屏的电路，支持两种显示屏选项：
- Waveshare 7.5" 黑白电子墨水显示屏（已成功测试）
- Waveshare 7.3" 7色电子墨水显示屏（目前未测试）
- 集成了BMP280环境条件测量传感器
- LC70923电池监测传感器
- 5000mAh电池，通过使ESP32进入深度睡眠模式（并关闭传感器）1小时，唤醒时间少于10秒来实现长期待机
- 支持外接太阳能板，虽然这个功能在室内可能用处不大
这个项目不仅在技术上创新，而且在设计上也展现了极简与现代的美学，是那些喜欢DIY并且对家居智能化有需求的人的理想选择。
来源：`https://hackaday.io/project/193360-smart-dashboard`
### 赛博朋克风UV-5R无线电
在《赛博朋克2077》这款游戏的开场场景中，角色使用的无线电吸引了作者的注意，因此作者决定将Baofeng UV-5R无线电机改造成一款具有赛博朋克风格的“Arduino软件定义无线电（SDR）”。项目的核心是将UV5R嵌入一个类似的外壳，并使用Arduino重新设计用户界面。
#### 项目硬件组成：
- 1个2.42英寸黄色OLED显示屏（RGB SSD1309 128x64）
- 1个迷你型Arduino Mega 2560 Pro Micro USB控制板
- 5个SN74HC4066四路双向模拟开关IC
这个项目展示了如何将传统的无线电设备与现代的DIY技术相结合，非常有意思。
来源：`https://hackaday.io/project/191862-cyberpunk-uv-5r`
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