Créez votre propre smartphone

Ce tutoriel vous amène du début à la fin à construire votre propre smartphone. Vous commencerez par imprimer un boîtier en 3D, puis souder les cartes de circuits imprimés ensemble, assembler et enfin installer un système d'exploitation mobile sur votre téléphone et utiliser Python pour le faire vôtre. Vous pouvez en savoir plus sur ce projet à hackaday.io/project/5083

Compétences requises:

  • Soudage de base
  • Familiarité avec le Raspberry Pi

OU:

Beaucoup de temps et de patience

Étape 1: Rassemblez les matériaux

Avant de commencer, rassemblons les composants requis pour la construction. Vous aurez besoin des composants électroniques et des PCB suivants:

  1. Raspberry Pi A + 256 Mo
  2. Adafruit FONA uFL Version
  3. 3, 5 pouces PiTFT assemblé
  4. Appareil photo Raspberry Pi 5MP
  5. Powerboost 500 Basic
  6. Antenne GSM
  7. Haut-parleur en métal 1W 8 ohms
  8. Adaptateur USB Wifi
  9. Microphone à électret
  10. Batterie au lithium-ion de 1200 mAh
  11. 4-40 x vis 3/8 pouces
  12. Vis M2, 5 x 5 mm
  13. Vis M2, 5 x 20 mm
  14. Vis M2 x 5 mm
  15. Interrupteur à glissière
  16. Câble

En attendant que vos pièces soient expédiées, vous pouvez imprimer le boîtier en 3D.

Étape 2: impression 3D du boîtier

Le smartphone se compose de deux parties imprimées en 3D qui composent le boîtier: le haut et le bas. Téléchargez les fichiers .stl sur thingiverse //www.thingiverse.com/thing:752746. Si vous n'avez pas accès à une imprimante 3D, vous pouvez payer une entreprise comme Shapeways pour le faire pour vous. Si vous souhaitez personnaliser le boîtier en fonction de vos besoins, téléchargez les fichiers Solidworks depuis ma page Github.

J'ai moi-même payé une entreprise pour faire l'impression 3D pour moi car je n'ai pas les fonds pour en acheter une moi-même. Si vous souhaitez plus de projets imprimés en 3D de ma part, votez pour le tyfone au concours d'impression 3D. Je vous remercie!

Pièces jointes

Étape 3: câbler le circuit d'alimentation

Maintenant, commençons à câbler tout ensemble. Dans le diagramme Fritzing, il y a un Raspberry Pi. Au lieu de vous connecter au Raspberry Pi, connectez vos fils à l'en-tête mâle à 26 broches du PiTFT. Maintenant que nous avons cela à l'écart, commençons à établir des connexions.

  1. Connectez "bat" sur l'Adafruit FONA à "bat" sur le Power Boost.
  2. Souder un fil de GND sur le FONA à GND sur le Power Boost.
  3. Souder un fil de GND sur le boost de puissance à une borne sur un interrupteur à glissière.
  4. Connectez également la broche GND sur le boost de puissance à une broche de masse sur le PiTFT (même brochage que les 26 premières broches sur un Raspberry Pi, notez la flèche et "1" indiquant la broche 1, qui est 3v3)
  5. Connectez la ligne 5V du Power Boost à une broche 5v de votre PiTFT.
  6. Souder un fil de la borne centrale de votre interrupteur à glissière à la broche "EN" (Activer) sur le Power Boost.
  7. Souder un fil de la broche "KEY" du FONA à la broche 40 (GPIO 21) du Raspberry Pi. (Modifié lors de la validation acd5c08)
  8. Placez le PiTFT sur votre Raspberry Pi A +
  9. Vérifiez vos connexions

PENDANT LE TEST, ASSUREZ-VOUS DE NE PAS BRANCHER UN MICRO USB 5V. LE PI EST DÉJÀ ALIMENTÉ PAR LA BATTERIE AU LITHIUM ION

Si vous faites glisser l'interrupteur à glissière, les voyants du Power Boost doivent s'allumer et le Raspberry Pi doit s'allumer. Le rétro-éclairage PiTFT doit également s'allumer. Si vous avez une image PiTFT sur la carte SD de votre Pi, l'écran devrait également démarrer. Sinon, il restera tout simplement blanc uni, ce qui est très bien pour l'instant. Très probablement, aucune LED ne s'allumera sur le FONA. Pour allumer le FONA, maintenez le bouton Clé de l'appareil pendant deux secondes ou tirez GPIO 18 sur le Raspberry Pi haut pendant deux secondes. Si vous pouvez alimenter le Pi, le TFT et le FONA à partir de la batterie et éteindre le tout à partir d'un interrupteur, vous êtes prêt pour l'étape suivante.

Étape 4: terminer le câblage

Maintenant que la connexion électrique est établie, nous pouvons continuer à câbler l'UART au Raspberry Pi, aux haut-parleurs et au microphone. Commençons.

  1. Soudez le haut-parleur de 8 ohms à "spk +" et "spk -" sur le FONA. La polarité n'a pas d'importance.
  2. Soudez le fil rouge du microphone à électret à la broche Mic + du FONA.
  3. Soudez le fil noir du microphone à électret à la broche Mic du FONA.
  4. Connectez la broche "RI" (indicateur de sonnerie) de l'Adafruit FONA à la broche 7 (GPIO 4) du PiTFT.
  5. Connectez TX sur le FONA à la broche 10 (RX) du PiTFT.
  6. Souder RX sur le FONA à la broche 8 (TX) sur le PiTFT.
  7. Souder Vio sur le FONA to bat, également sur le FONA. Si vous le souhaitez, vous pouvez également utiliser une ligne 3v3 sur le Raspberry Pi.
  8. Enclenchez l'antenne uFL sur le connecteur uFL du FONA.
  9. Vérifiez vos connexions.

Si vous allumez tout maintenant, il devrait se comporter de la même manière que lors de la dernière étape. Dans la prochaine étape, nous mettrons en place le FONA en ajoutant une carte SIM lui permettant de communiquer sur un réseau cellulaire.

Étape 5: ajouter une carte SIM

Maintenant que le câblage est terminé, nous pouvons ajouter une carte SIM pour permettre au FONA de communiquer sur un réseau cellulaire. Le FONA utilise des réseaux de données 2G, comme T-Mobile. Le FONA ne fonctionne pas avec les réseaux 3G ou 4G. AT&T prévoit de fermer son réseau 2G en 2016, nous utiliserons donc un kit d'activation de carte SIM T-Mobile. Le FONA utilise une carte SIM standard, donc une carte Micro ou Nano SIM ne rentrera pas. Une fois que vous avez une carte, activez-la en suivant les étapes sur t-mobile.com/activate. Lorsque vous avez terminé, insérez la carte dans votre FONA et allumez tout. Si la LED rouge du FONA clignote toutes les 3 secondes, votre FONA est connecté à un réseau cellulaire! Dans l'étape suivante, nous allons configurer le logiciel pour que votre Raspberry Pi communique avec le FONA.

Plus d'informations sur les réseaux de T-Mobile peuvent être trouvées ici

Si vous n'êtes pas dans une zone avec une couverture T-Mobile, tout réseau avec service GSM 2G fonctionnera tout aussi bien.

Étape 6: configuration de la carte SD

Maintenant que tout le matériel est connecté, nous pouvons configurer le Raspberry Pi pour communiquer avec lui. Commencez par flasher la dernière version du PiTFT OS sur une carte micro SD pour votre Raspberry Pi. Vous voudrez utiliser la dernière image PiTFT, qui peut être téléchargée ici. Installez l'image sur la carte SD en suivant ces instructions. Une fois votre carte SD préparée, insérez-la dans votre Pi et allumez-la. Vous devriez obtenir l'utilitaire raspi-config sur votre PiTFT. C'est peut-être petit mais ça fera l'affaire pour l'instant. Il y a quelques choses que vous devez configurer raspi-config:

  1. Développer le système de fichiers est un must.
  2. Activer la caméra
  3. Désactivez le port série. C'est ainsi que le Raspberry Pi peut communiquer avec le FONA
  4. Activez SSH. Ceci est essentiel car l'A + n'a qu'un seul port USB.

Terminez la configuration et redémarrez votre Pi.

En tapant startx, le Raspberry Pi entrera dans LXDE sur le PiTFT. Pour entrer LXDE via le type de port HDMI

 FRAMEBUFFER = / dev / fb0 startx 

Étape 7: configuration du WiFi et de Clear Desktop

Votre téléphone n'aura pas de clavier, donc pour accéder à une ligne de commande, vous devrez configurer le WiFi et utiliser ssh. Sur le bureau, entrez vos informations réseau à l'aide de Wifi Config. Arrêtez le Raspberry Pi et insérez un dongle Wifi. Si vous ne parvenez toujours pas à vous connecter via ssh, essayez d'utiliser un concentrateur USB pour commencer. Vous trouverez plus d'informations sur la configuration du WiFi ici. Une fois que vous êtes connecté via SSH, vous pouvez effacer les icônes du bureau et supprimer la barre des tâches pour rendre votre téléphone plus professionnel. Les étapes ci-dessous ne sont pas nécessaires et peuvent ne pas fonctionner dans les versions ultérieures de Raspbian.

1. Accédez au répertoire du bureau avec la commande

 cd Desktop 

2. Supprimez toutes les icônes d'application avec la commande:

 sudo rm * 

3. Revenez avec

 cd / home / pi 

4. Ouvrez le fichier lxsession avec la commande:

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

5. Commentez la ligne "@lxpanel --profile LXDE"

6. Enregistrez et quittez le fichier.

Étape 8: terminer l'installation du logiciel

Testez FONA

Pour tester votre FONA, installez minicom avec la commande:

 sudo apt-get install minicom 

Exécutez ensuite:

 sudo minicom -D / dev / ttyAMA0 -b 9600 

Vous devriez obtenir un terminal série. Si vous tapez

 À 

vous devriez récupérer "OK". Si ce n'est pas le cas, vérifiez vos connexions. Si vous le faites, le FONA est prêt à fonctionner.

Rotation de l'écran

Vous avez peut-être remarqué que le texte sur le PiTFT est latéral et non dans l'orientation d'un téléphone. Permet de changer cela avec la commande:

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

Dans le fichier, changez le paramètre "rotation" à 180.

Enfin, pour que le Pi démarre automatiquement sur LXDE sur le PiTFT, suivez cette étape dans le guide adafruit:

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

Calibrer l'écran tactile

Démarrez X et voyez si l'écran tactile fonctionne correctement. Si la souris n'est pas au bon endroit lorsque vous appuyez sur, vous devrez calibrer l'écran tactile. Exécutez cette commande pour le faire:

 sudo adafruit-pitft-touch-cal 

Le script calibrera l'écran tactile pour fonctionner avec la nouvelle orientation.

Installer le logiciel de la caméra

Permet maintenant d'installer le logiciel utilisé pour prendre des photos avec la caméra Raspberry Pi. Premier type:

 sudo apt-get install python-pip 

Installez picamera avec:

 sudo pip install picamera 

Étape 9: installer TYOS

TYOS est le système d'exploitation mobile (techniquement, une version modifiée de Raspbian est le système d'exploitation et TYOS n'est qu'une superposition d'interface graphique) utilisée pour donner à votre téléphone la capacité d'envoyer et de recevoir des messages SMS et de passer des appels. Pour télécharger TYOS, exécutez la commande:

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

Extrayez le fichier zip avec la commande:

 décompressez 0.5.6 

Enfin, renommez-le avec:

 tyos mv TYOS-0.5.6 

Pour démarrer TYOS, exécutez la commande:

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

Dans TYOS, passez un appel et envoyez un SMS pour vous assurer que tout fonctionne. Une fois que tout fonctionne parfaitement, nous pouvons configurer TYOS pour démarrer au démarrage afin qu'aucun ssh ne soit requis.

Tapez sudo nano /etc/rc.local pour accéder au fichier de configuration. En bas, juste avant la ligne "exit 0", ajoutez une ligne disant ce qui suit:

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

La balise --power active la FONA. Sans cela, TYOS suppose que FONA est activé.

Modifiez l'arrière-plan avec la commande:

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

Assurez-vous de ne pas inclure .png à la fin de la ligne.

Redémarrez maintenant votre Pi. TYOS devrait démarrer au démarrage!

MISE À JOUR 23/05/16: TYOS 0.5.6

Étape 10: Tout assembler

Maintenant, nous pouvons tout sécuriser dans le boîtier complétant le smartphone.

  1. À l'aide de colle chaude, collez le haut-parleur et le microphone dans leurs emplacements.
  2. À l'aide des vis M2, vissez la caméra Raspberry Pi. Acheminez le câble ruban de manière à ce qu'il ne gêne pas les autres appareils électroniques.
  3. À l'aide de vis M2, 5, vissez le Raspberry Pi A + avec carte SD et USB Wifi dans le boîtier.
  4. Connectez le câble ruban de la caméra Pi au Pi avec le bleu face à la caméra.
  5. En utilisant également des vis M2, 5, vissez la carte SIM FONA dans le boîtier.
  6. Organisez le câblage en vous assurant qu'il n'interfère pas avec les autres composants électroniques.
  7. Enveloppez le Power Boost dans du ruban électrique pour éviter un court-circuit.
  8. Insérez le Power Boost et la batterie entre le Raspberry Pi et le PiTFT.
  9. Collez à chaud l'interrupteur à glissière dans la fente de l'interrupteur sur la partie supérieure du boîtier.
  10. À l'aide de 4 à 40 vis, vissez les moitiés supérieure et inférieure du boîtier ensemble.
  11. Testez tout.

Toutes nos félicitations! Vous venez de construire votre propre smartphone! Si vous n'aimez pas que le téléphone s'appelle "tytelli", changez simplement le logo dans /home/pi/tyos/graphics/logo.png en ce que vous voulez.

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