Bangun Smartphone Anda Sendiri

Tutorial ini membawa Anda dari awal hingga selesai dalam membangun ponsel cerdas Anda sendiri. Anda akan mulai dengan mencetak kasing 3D, lalu menyolder papan sirkuit tercetak bersama-sama, memasang, dan akhirnya memasang OS seluler ke telepon Anda dan menggunakan Python untuk menjadikannya milik Anda. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang proyek ini di hackaday.io/project/5083

Dibutuhkan keahlian:

  • Solder Dasar
  • Keakraban dengan Raspberry Pi

ATAU:

Banyak waktu dan kesabaran

Langkah 1: Kumpulkan Bahan

Sebelum kita mulai, mari kumpulkan komponen yang dibutuhkan untuk membangun. Anda akan memerlukan komponen elektronik dan PCB berikut:

  1. Raspberry Pi A + 256MB
  2. Versi FONA UFL Adafruit
  3. 3.5in PiTFT Dirakit
  4. Raspberry Pi Camera 5MP
  5. Powerboost 500 Basic
  6. Antena GSM
  7. 1W 8 ohm Metal Speaker
  8. USB Wifi Adapter
  9. Mikrofon Electret
  10. Baterai Lithium Ion 1200mah
  11. Sekrup 4-40 x 3 / 8in
  12. Sekrup M2.5 x 5mm
  13. Sekrup M2.5 x 20mm
  14. Sekrup M2 x 5mm
  15. Sakelar Geser
  16. Kawat

Sambil menunggu bagian Anda dikirim, Anda dapat mencetak selungkup 3D.

Langkah 2: 3D Cetak Enclosure

Smartphone terdiri dari dua bagian cetak 3D yang membentuk penutup: Bagian atas dan bagian bawah. Unduh file .stl di thingiverse //www.thingiverse.com/thing:752746. Jika Anda tidak memiliki akses ke printer 3D, Anda dapat membayar perusahaan seperti Shapeways untuk melakukannya untuk Anda. Jika Anda ingin menyesuaikan kasing sesuai dengan kebutuhan Anda, unduh file Solidworks dari halaman Github saya.

Saya sendiri membayar perusahaan untuk melakukan pencetakan 3D untuk saya karena saya tidak punya dana untuk membelinya sendiri. Jika Anda ingin lebih banyak proyek cetak 3D dari saya, silakan pilih tyfone dalam kontes Pencetakan 3D. Terima kasih!

Lampiran

Langkah 3: Pasang Sirkuit Daya

Sekarang mari kita mulai menghubungkan semuanya bersama-sama. Dalam diagram Fritzing, ada Raspberry Pi. Alih-alih menyambungkan ke Raspberry Pi, sambungkan kabel Anda ke header 26 pin pria di PiTFT. Sekarang kita sudah menyingkir, mari mulai membuat koneksi.

  1. Hubungkan "kelelawar" pada Adafruit FONA ke "kelelawar" pada Power Boost.
  2. Solder kawat dari GND pada FONA ke GND pada Power Boost.
  3. Solder kawat dari GND dengan power boost ke satu terminal pada sakelar geser.
  4. Juga sambungkan pin GND pada power boost ke pin ground pada PiTFT (Same Pinout sebagai 26 pin pertama pada Raspberry Pi, perhatikan panah dan "1" yang menunjukkan pin 1, yaitu 3v3)
  5. Hubungkan jalur 5V pada Power Boost ke pin 5v di PiTFT Anda.
  6. Solder kawat dari terminal tengah sakelar geser ke pin "EN" (Aktif) pada Power Boost.
  7. Solder kawat dari pin "KEY" pada FONA ke Pin 40 (GPIO 21) pada Raspberry Pi. (Diubah pada komitmen acd5c08)
  8. Tempatkan PiTFT di atas Raspberry Pi A + Anda
  9. Periksa koneksi Anda

SAAT MENGUJI, PASTIKAN ANDA TIDAK MENDAPATKAN USB MICRO 5V. PI INI SUDAH DIKUASIKAN OLEH BATERAI ION LITHIUM

Jika Anda menggeser sakelar geser, LED pada Power Boost akan menyala dan Raspberry Pi akan menyala. Lampu latar PiTFT juga harus menyala. Jika Anda memiliki gambar PiTFT pada kartu SD Pi Anda, layar juga harus boot. Kalau tidak, itu hanya akan tetap putih solid, yang baik-baik saja untuk saat ini. Kemungkinan besar, tidak ada LED yang menyala pada FONA. Untuk mengaktifkan FONA, tahan tombol Tombol pada perangkat selama dua detik atau tarik GPIO 18 pada Raspberry Pi high selama dua detik. Jika Anda dapat menyalakan Pi, TFT, dan FONA dari baterai dan mematikan semuanya dari sakelar, Anda siap untuk langkah selanjutnya.

Langkah 4: Selesaikan Pengkabelan

Sekarang setelah koneksi daya selesai, kita dapat melanjutkan untuk menghubungkan UART ke Raspberry Pi, speaker, dan mikrofon. Mari kita mulai.

  1. Solder speaker 8 ohm ke "spk +" dan "spk -" di FONA. Polaritas tidak masalah.
  2. Solder kabel merah pada mikrofon electret ke pin Mic + pada FONA.
  3. Solder kabel hitam pada mikrofon electret ke pin Mic pada FONA.
  4. Hubungkan pin "RI" (Indikator dering) pada Adafruit FONA ke pin 7 (GPIO 4) pada PiTFT.
  5. Hubungkan TX pada FONA ke pin 10 (RX) pada PiTFT.
  6. Solder RX pada FONA ke pin 8 (TX) pada PiTFT.
  7. Solder Vio di FONA untuk kelelawar, juga di FONA. Jika mau, Anda juga bisa menggunakan garis 3v3 pada Raspberry Pi.
  8. Pasang antena uFL ke konektor uFL pada FONA.
  9. Periksa koneksi Anda.

Jika Anda menyalakan semuanya sekarang, itu harus berperilaku sama seperti yang terjadi pada langkah terakhir. Pada langkah berikutnya, kita akan mengatur FONA dengan menambahkan kartu SIM sehingga dapat berkomunikasi melalui jaringan seluler.

Langkah 5: Tambahkan Kartu SIM

Sekarang setelah kabel selesai, kita dapat menambahkan kartu SIM untuk memungkinkan FONA berkomunikasi melalui jaringan seluler. FONA menggunakan jaringan data 2G, seperti T-Mobile. FONA tidak bekerja dengan jaringan 3G atau 4G. AT&T berencana untuk mematikan jaringan 2G mereka pada tahun 2016, jadi kami akan menggunakan kit aktivasi kartu SIM T-Mobile. FONA menggunakan kartu SIM standar, sehingga kartu SIM Mikro atau Nano tidak cocok. Setelah Anda memiliki kartu, aktifkan dengan mengikuti langkah-langkah di t-mobile.com/activate. Setelah selesai, masukkan kartu ke FONA Anda dan nyalakan semuanya. Jika LED merah pada FONA berkedip setiap 3 detik, FONA Anda terhubung ke jaringan seluler! Pada langkah berikutnya, kami akan menyiapkan perangkat lunak untuk membuat Raspberry Pi Anda berkomunikasi dengan FONA.

Info lebih lanjut tentang jaringan T-Mobile dapat ditemukan di sini

Jika Anda tidak berada di area dengan jangkauan T-Mobile, jaringan apa pun dengan layanan 2G GSM akan berfungsi dengan baik.

Langkah 6: Atur Kartu SD

Sekarang setelah Anda memiliki semua perangkat keras yang terhubung, kita dapat mengatur Raspberry Pi untuk berkomunikasi dengannya. Mulailah dengan menginstal versi terbaru dari PiTFT OS ke kartu micro SD untuk Raspberry Pi Anda. Anda akan ingin menggunakan gambar PiTFT terbaru, yang dapat diunduh di sini. Instal gambar ke kartu SD dengan mengikuti instruksi ini. Setelah kartu SD Anda siap, masukkan ke Pi Anda dan nyalakan. Anda harus mendapatkan utilitas raspi-config di PiTFT Anda. Mungkin kecil tetapi akan berlaku untuk saat ini. Ada beberapa hal yang harus Anda setel di raspi-config:

  1. Perluas sistem file adalah suatu keharusan.
  2. Aktifkan Kamera
  3. Nonaktifkan port serial. Ini agar Raspberry Pi dapat berkomunikasi dengan FONA
  4. Aktifkan SSH. Ini penting karena A + hanya memiliki satu port USB.

Akhiri pengaturan dan reboot Pi Anda.

Dengan mengetikkan startx, Raspberry Pi akan memasukkan LXDE pada PiTFT. Untuk memasukkan LXDE melalui jenis port HDMI

 FRAMEBUFFER = / dev / fb0 startx 

Langkah 7: Atur WiFi dan Hapus Desktop

Ponsel Anda tidak akan memiliki keyboard, jadi untuk mengakses baris perintah Anda harus mengatur WiFi dan menggunakan ssh. Di desktop, masukkan informasi jaringan Anda menggunakan Wifi Config. Matikan Raspberry Pi dan masukkan dongle Wifi. Jika Anda masih tidak dapat terhubung melalui ssh, coba gunakan hub USB untuk memulai. Info lebih lanjut tentang pengaturan WiFi dapat ditemukan di sini. Setelah terhubung melalui SSH, Anda dapat menghapus ikon Desktop dan menghapus bilah tugas untuk membuat ponsel Anda terlihat lebih profesional. Langkah-langkah di bawah ini tidak perlu dan mungkin tidak berfungsi di versi Raspbian yang lebih baru.

1. Ubah ke direktori desktop dengan perintah

 cd Desktop 

2. Hapus semua ikon aplikasi dengan perintah:

 sudo rm * 

3. Kembali dengan

 cd / home / pi 

4. Buka file lxsession dengan perintah:

 sudo nano / etc / xdg / lxsession / LXDE / autostart 

5. Komentari baris "@lxpanel --profile LXDE"

6. Simpan dan keluar dari file.

Langkah 8: Selesai Instalasi Perangkat Lunak

Uji FONA

Untuk menguji FONA Anda, instal minicom dengan perintah:

 sudo apt-get install minicom 

Lalu lari:

 sudo minicom -D / dev / ttyAMA0 -b 9600 

Anda harus mendapatkan terminal serial. Jika Anda mengetik

 DI 

Anda harus mendapatkan "OK" kembali. Jika tidak, periksa koneksi Anda. Jika ya, FONA siap untuk operasi.

Putar Layar

Anda mungkin telah memperhatikan teks pada PiTFT adalah miring dan tidak dalam orientasi untuk telepon. Mari kita ubah itu dengan perintah:

 sudo nano /etc/modprobe.d/adafruit.conf 

Dalam file tersebut, ubah parameter "rotate" menjadi 180.

Akhirnya, untuk membuat Pi boot secara otomatis ke LXDE di PiTFT, ikuti langkah ini di panduan adafruit:

//learn.adafruit.com/adafruit-pitft-28-inch-resistive-touchscreen-display-raspberry-pi/extras#boot-to-x-windows-on-pitft

Kalibrasi Layar Sentuh

Mulai X dan lihat apakah layar sentuh berfungsi dengan benar. Jika mouse tidak berada di tempat yang benar ketika Anda mengetuk, Anda harus mengkalibrasi layar sentuh. Jalankan perintah ini untuk melakukannya:

 sudo adafruit-pitft-touch-cal 

Script akan mengkalibrasi layar sentuh untuk bekerja dengan orientasi baru.

Instal Perangkat Lunak Kamera

Sekarang mari kita instal perangkat lunak yang digunakan untuk mengambil gambar dengan kamera Raspberry Pi. Tipe pertama:

 sudo apt-get install python-pip 

Instal picamera dengan:

 sudo pip instal picamera 

Langkah 9: Instal TYOS

TYOS adalah sistem operasi seluler (Secara teknis, versi Raspbian yang dimodifikasi adalah OS, dan TYOS hanyalah overlay GUI) yang digunakan untuk memberi ponsel Anda kemampuan untuk mengirim dan menerima pesan SMS, dan melakukan panggilan. Untuk mengunduh TYOS, jalankan perintah:

 wget //github.com/spadgenske/tyos/archive/0.5.6.zip 

Ekstrak file zip dengan perintah:

 unzip 0.5.6 

Akhirnya ganti namanya dengan:

 mv TYOS-0, 5, 6 tyos 

Untuk memulai TYOS, jalankan perintah:

 sudo python /home/pi/tyos/src/main.py 

Di TYOS, lakukan panggilan dan kirim pesan teks untuk memastikan semuanya berfungsi. Setelah semuanya bekerja dengan sempurna, kita dapat mengatur TYOS untuk memulai saat boot sehingga tidak diperlukan ssh.

Ketik sudo nano /etc/rc.local untuk masuk ke file konfigurasi. Di bagian bawah, tepat sebelum garis "keluar 0", tambahkan baris yang mengatakan sebagai berikut:

 sudo python /home/pi/tyos/src/main.py --power 

Tag --power mengaktifkan FONA. Tanpanya TYOS mengasumsikan FONA aktif.

Ubah latar belakang dengan perintah:

 sudo mv tyos / graphics / desktop-background.png / etc / alternative / desktop-background 

Pastikan Anda tidak memasukkan .png di akhir baris.

Sekarang reboot Pi Anda. TYOS akan mulai saat boot!

UPDATE 5/23/16: TYOS 0.5.6

Langkah 10: Menyatukan Semuanya

Sekarang kita bisa mengamankan semuanya ke dalam case yang melengkapi smartphone.

  1. Dengan menggunakan lem panas, rekatkan speaker dan mikrofon dengan slotnya.
  2. Menggunakan sekrup M2, sekrup di kamera Raspberry Pi. Rutekan kabel pita sehingga tidak ada benda elektronik lainnya.
  3. Dengan menggunakan sekrup M2.5, pasang Raspberry Pi A + dengan kartu SD dan USB Wifi ke dalam case.
  4. Hubungkan kabel pita kamera Pi ke Pi dengan warna biru menghadap kamera.
  5. Juga menggunakan sekrup M2.5, pasang kartu SIM FONA ke dalam case.
  6. Atur pengkabelan untuk memastikan tidak mengganggu elektronik lainnya.
  7. Bungkus Peningkatan Daya dalam pita listrik untuk mencegah pendek.
  8. Sandwich Power Boost dan baterai antara Raspberry Pi dan PiTFT.
  9. Rekatkan sakelar geser ke slot sakelar di bagian atas kasing.
  10. Menggunakan 4-40 sekrup, pasang bagian atas dan bawah dari casing.
  11. Uji semuanya.

Selamat! Anda baru saja membangun smartphone Anda sendiri! Jika Anda tidak suka telepon disebut "tytelli", ubah logo di /home/pi/tyos/graphics/logo.png menjadi apa pun yang Anda inginkan.

Artikel Terkait