13.1.26

Cyberdeck: мультифункциональный портативный компьютер в защищенном кейсе

 

Cyberdeck
Cyberdeck


Всё началось с черного пластикового кейса. Первым делом я снял с петель крышку, чтобы работать с ней и основной частью раздельно. Главной задачей было создать внутренний скелет, на который крепится вся электроника. Для этого я использовал два вида ПВХ. Для несущей рамы я нарезал полоски обычного жесткого ПВХ, а вот для крупных панелей выбрал вспененный ПВХ. Этот материал — настоящая находка: он достаточно прочный, но при этом мягкий, легко режется обычным канцелярским ножом и отлично клеится цианакрилатом.

Я спроектировал раму так, чтобы она плотно входила в кейс. Интересной инженерной задачей стала кнопка включения Raspberry Pi. Сама плата спрятана глубоко внутри, поэтому я вырезал из пластика специальный рычаг, который механически нажимает на кнопку на самой плате при давлении на внешнюю панель. Также я укрепил пластиковыми вставками места, где позже будут вкручиваться винты для крышки аккумуляторного отсека, чтобы резьба не сорвалась со временем.

Энергосистема: укрощение напряжения

Питание — это кровеносная система кибердека. Я использовал мощную батарею на 25 вольт, что слишком много для нежной электроники. Поэтому внутри корпуса скрывается сложная сеть понижающих преобразователей.

Для начала я модифицировал один из модулей питания. Стандартные синие подстроечные резисторы на платах DC-DC преобразователей ужасно неудобны для частой настройки, поэтому я выпаял один такой и заменил его на выносной линейный потенциометр с удобной ручкой. Теперь я могу плавно регулировать выходное напряжение для внешних лабораторных задач.

Мне пришлось настроить несколько линий питания: 5 вольт для USB-хабов и усилителя звука, около 10 вольт для модуля радио, и отдельную линию 7-9 вольт для тестера компонентов. Также я установил модуль мониторинга батареи с датчиком температуры, который я закрепил прямо на аккумуляторе для безопасности.

Хакерские модификации компонентов

Я не просто вставлял готовые модули, а дорабатывал их под свои нужды. Например, я взял обычный переходник для SD-карты и превратил его в шлейф для доступа к пинам модуля ESP. Чтобы конструкция не развалилась, я использовал термоусадку, мгновенный клей для фиксации на плате и горячий клей по бокам. Я даже подписал каждый пин маркером прямо на плате, как это было на оригинальном сниффере.

В центре нижней панели я разместил кастомный модуль часов и таймера. Я собрал его на макетной плате, объединив микроконтроллер ESP-C3, модуль реального времени (RTC) с батарейкой-таблеткой и маленький OLED-дисплей. Для управления я распаял навигационный джойстик. Теперь кибердек показывает точное время, даже если основное питание было отключено.

Справа расположился тестер электронных компонентов. Я выпаял его родной экран и элементы управления, вынеся их на лицевую панель кибердека. Рядом добавил ZIF-панель (рычажный зажим для деталей) и разъемы под «бананы», чтобы можно было подключать щупы.

Верхняя палуба: Мультимедиа и связь

Крышка кейса стала мультимедийным центром. Я установил туда сенсорный монитор, подключив его через разобранный USB-хаб. Это дало мне не только сенсорный ввод, но и два дополнительных USB-порта и картридер на верхней панели.

По бокам от монитора я врезал динамики. Они подключены к аудиоусилителю, который спрятан под панелью вместе с модулем FM-радио. Я даже предусмотрел место для телескопической антенны, чтобы уверенно ловить сигналы.

Для работы в темноте я сделал систему освещения. Гибкие USB-лампы — это банально, поэтому я вмонтировал светодиоды на гибких ножках прямо в корпус. К каждому диоду я припаял резистор, что позволило запитать их напрямую от высоковольтной линии батареи.

Сборка без единого гвоздя

Самым ответственным моментом была фиксация внутренней рамы в корпусе. Я категорически не хотел сверлить внешнюю оболочку кейса, чтобы не нарушать герметичность. Но и приклеить что-то к полипропилену (материалу кейса) практически невозможно — клей просто отваливается.

Я применил хитрость: нанес толстый слой густого строительного силикона по периметру рамы и вставил её в кейс. Силикон заполнил все пустоты и пазы. Когда он застыл, он не приклеился к кейсу намертво химически, но создал идеальную форму, которая держится за счет трения и геометрии — так называемая пресс-посадка. Конструкция получилась монолитной, но при желании разборной.

Финальный результат и возможности

Когда я соединил все компоненты (используя разъемы, а не пайку, для ремонтопригодности) и закрыл панели, передо мной оказался настоящий монстр.

Слева у меня цифровой осциллограф FNIRSI-138 Pro для анализа сигналов. Справа — лабораторный блок питания и тестер компонентов. В центре — клавиатура и тачпад. Подключив SDR-приемник (USB-свисток с антенной), я могу сканировать радиоэфир, слушать переговоры пилотов или ловить сигналы погодных спутников. С помощью модуля ESP я могу клонировать сигналы радиопультов (например, от шлагбаумов) и воспроизводить их.

Через выведенные GPIO-гребенки я могу управлять сервоприводами — на видео я подключил роботизированную руку и картонный конвейер для шариков, управляя всем этим прямо с экрана кибердека.

И да, развлечения тоже доступны. Благодаря Raspberry Pi на борту, система тянет эмуляторы Sega, PlayStation и, разумеется, Doom. Играть на этом устройстве с геймпадом — отдельный вид удовольствия.


Для выключения я написал скрипт безопасного завершения. Я нажимаю кнопку, система паркует головки, гасит светодиоды на хабе, и только когда загорается красный индикатор статуса, я щелкаю главным тумблером, обесточивая этого кибер-зверя.