Описание процесса сборки устройства

В качестве цифрового клавиатурного блока выбрана наиболее доступная в наших магазинах клавиатура Genius i110.

Фото numpad

Фото numpad

Для размещения внутри клавиатуры одноплатного компьютера Raspberry PI и другой начинки на 3D-принтере был напечатан корпус-адаптер, который вставляется между верхней и нижней частями клавиатуры.

Ссылка на файл 3D-модели: https://yadi.sk/d/p17KZhWofAukK

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Чтобы разобрать клавиатуру необходимо: извлечь заглушку, прижимающую кабель, снять резиновые ножки и открутить находящиеся под ними винты.

Фото numpad

Фото numpad

Раздвинув защёлки – извлекаем плату управления из корпуса. Из неё необходимо выпаять кабель.

Фото разобранного numpad

Фото разобранного numpad

После удаления кабеля, плату вставляем обратно в корпус.

Фото платы numpad

Фото платы numpad

Фото платы numpad

Фото платы numpad

Фото платы numpad

Фото платы numpad

После удаления нижней крышки кнопки остались без опоры и не способны нормально функционировать. Опору необходимо восстановить.  Один из способов – придавить их металлической пластиной. Для этого аккуратно отделяем плёночную матрицу и резиновую прослойку от кнопок, перекусываем все 4 центровочных пенька (они будут мешать придавить кнопки пластиной). Затем укладываем резину и плёнку на место.

Фото разобранного numpad

Фото разобранного numpad

Фото разобранного numpad

Фото разобранного numpad

Для упрощения и ускорения процесса будем клеить пластину на термоклей. Клавиатуру при этом нужно установить так, чтобы клавиши были в подвешенном состоянии, не касались поверхности стола (можно положить её на печатный корпус клавишами вниз).

Фото доработанного numpad

Фото доработанного numpad

Сначала выравниваем слои клавиатуры между собой, потом выравниваем слои шлейфа с графитовыми площадками на плате управления, фиксируем район шлейфа клеем.

Приклеивать начинаем с нижней стороны клавиатуры – сильно придавливаем пластину к клавиатуре и выдавливаем клей так, чтобы он обхватил край пластины и растёкся по корпусу. Удерживаем пластину в придавленном состоянии до полного отвердевания клея. Аналогичную операцию выполняем со стороны платы, захватив немного корпус с краёв (т.к. сама плата недостаточно жёстко закреплена).

Осталось зафиксировать место соединения шлейфа и платы, что можно сделать штатным кусочком силикона и парой пластиковых пластинок.

Фото крепления шлейфа numpad

Фото крепления шлейфа numpad

Фото крепления шлейфа numpad

Фото крепления шлейфа numpad

Так получилось, что в процессе разработки корпуса мы забыли предусмотреть место для установки кнопки включения и теперь нам необходимо доработать его.

Фото вставки в numpad

Фото вставки в numpad

Сверлится печатанный пластик, как оказалось, довольно хорошо. Для сверления было использовано сверло по дереву диаметром 10 мм с максимальными оборотами шуруповёрта.

Фото вставки в numpad

Фото вставки в numpad

Отверстия 10 мм недостаточно для установки кнопки, поэтому его следует увеличить надфилем или круглым жалом разогретого паяльника. Использованы кнопки типа PSW-3 с фиксацией.

Фото вставки в numpad

Фото вставки в numpad

Плата Raspberry PI устанавливается в корпус и заливается по краям термоклеем.

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Фото вставки в numpad с raspberry pi

Сочленение всех частей этого «бутерброда» было решено сделать на металлических стойках М3х10. Оптимальная высота конструкции получается при соединении между собой двух стоек. Стойки вкручиваются в верхнюю часть клавиатуры на место крепёжных винтов по трём углам (4ю стойку мешает установить плата Raspberry PI). Необходимо приложить некоторое усилие, чтобы вкрутить их, т.к. отверстия несколько меньшего диаметра, чем хотелось бы.

Фото доработанной клавиатуры

Фото доработанной клавиатуры

Питаться устройство будет от литий-ионного аккумулятора, извлечённого из внешнего аккумулятора для зарядки мобильных телефонов. В нём уже реализована цепь преобразования напряжения в 5В и цепь заряда.

Фото аккумулятора

Фото аккумулятора

Из-за использования стоек не получится установить плату зарядки вплотную к окну под разъём. Поэтому воспользуемся отдельным разъёмом micro-USB.

Фото платы заряда

Фото платы заряда

Фото платы заряда

Фото платы заряда

Питание на плату Raspberry PI пробрасываем от выходного разъёма платы преобразования, подпаявшись к его контактам и контактным площадкам Raspberry PI.

Фото подключения питания

Фото подключения питания

Фото подключения питания

Фото подключения питания

В разрыв подпаивается кнопка включения питания.

Фото подключения питания

Фото подключения питания

Кнопку включения и разъём для зарядки фиксируем на корпусе термоклеем.

Фото подключения питания

Фото подключения питания

Клавиатура посредством проводов подпаивается к контактным площадкам  одного из USB-разъёмов платы Raspberry PI (в данном случае к нижнему, в дальнейшем его наружную часть следует заблокировать заглушкой, чтобы избежать подключения флеш накопителя к этому разъёму).

Фото плеера в разобранном виде

Фото плеера в разобранном виде

Начинка укладывается внутрь корпуса и фиксируется термоклеем.

Фото плеера в разобранном виде

Фото плеера в разобранном виде

Верхняя и нижняя части клавиатуры стягиваются между собой с помощью стоек и винтов, фиксируя при этом центральную прослойку.

Фото сборки плеера

Фото сборки плеера

Готово!

Фото собранного плеера

Фото собранного плеера

Стоимость комплектующих для создания тифлоплеера:

1) numpad — 600 рублей.

2) 3D-печать вставки — 600 рублей.

3) Raspberry PI — 2500 рублей.

4) Аккумулятор — 700 рублей.

Итого: 4400 рублей.

Описание схемы

Сердцем устройства является одноплатный компьютер Raspberry PI Model B – M2.

Фото схемы тифлоплеера

Фото схемы тифлоплеера

Управление осуществляется посредством блока цифровой клавиатуры Genius i110 с интерфейсом USB – M1. Клавиатура подключается к одному из штатных USB-портов платы Raspberry PI.

Для подключения носителя информации используется второй USB-порт – XS1.

Для вывода звука на колонки или наушники также используется штатный 3,5 аудио-разъём платы – XS2.

Питается устройство от литий-ионной аккумуляторной батареи 3,6 В форм-фактора 18650 ёмкостью 2600 мАч – GB1, которая работает в связке со схемой заряда/разряда – M3, извлечённой из портативного дорожного аккумулятора. На выходе модуля М3 получаем напряжение 5 В и ток до 1000 мА. Для зарядки может быть использовано любое зарядное устройство с выходным напряжением 5В и током не менее 1000 мА.

Включение устройства осуществляется кнопкой с фиксацией типа PSW-3 – SB1. Также может быть использован любой другой коммутационный элемент – тумблер или ползунковый переключатель.

Описание работы с тифлоплеером

Основные изменения:
— Исправлен баг, из-за которого не играло стерео mp3
— Добавлена возможность указывать папку с mp3 файлами (все треки в папке будут проигрываться по очереди)
— Добавлена поддержка большого количества языков

Все изменения сделаны в виде двух патчей для git:
sources/meta-kolibre/recipes-kolibre/libkolibre-clientcore/files/add_mp3_and_russian.patch
sources/meta-kolibre/recipes-kolibre/libkolibre-narrator/files/add_russian.patch

Чтобы на ПК (с установленной Ubuntu 14.04) собрать новый образ с произвольным набором языков необходимо:
— sudo apt-get install gawk wget git-core diffstat unzip texinfo build-essential chrpath libsdl1.2-dev xterm uuid cvs bc vorbis-tools sox espeak uuid-dev
— call «sudo dpkg-reconfigure dash» and select No when it asks you to install dash as /bin/sh.
— Открыть файл sources/meta-kolibre/recipes-kolibre/kolibre-sample-client-data/kolibre-sample-client-data.bb на редактирование в текстовом редакторе
— В нижней секции файла после строки # build database with narrator-utils закоментировать не нужные языки. Раскоментированными должны остаться не более 15 языков.
— Перейти в директорию ~/test
— Выполнить в терминале doWithoutWrite.sh name, где в качестве name указать желаемое имя образа
— Все образы будут создаваться в папке ~/test/outImgs

Для того чтобы записать образ на карту памяти для использования:
— вставить карту памяти
— набрать в терминале команду «sudo fdisk -l» и найти имя вставленной карты (например /dev/sdc)
— размонтировать все разделы карты памяти командой «umount /dev/sdc[1,2]»
— перейти в каталог ~/test
— выполнить команду в терминале «doWrite.sh path_to_img.img /dev/sdc», где первый параметр — это путь к файлу образу, второй параметр — это имя карты памяти

Таже можно перейти в папку ~/test и выполнить в терминале «do.sh /dev/sdc». Эта команда соберет образ и сразу запишет его на карту памяти (карта памяти должна быть вставлена).

Файл настроек.
Чтобы добавить свой нампад нужно в файле настроек settings.ini на карте памяти в переменную INPUT_DEVICE= вписать VID этого нампада.
Для добавления нового пути для mp3 файлов нужно создать новую секцию с именем [MP3Path_name], где вместо name нужно вписать любое имя.
Далее в этой секции нужно создать переменную NAME=name, а так же переменную PATH=/media/0113-F0CF/music, где 0113-F0CF — имя флеш накопителя, которое можно посмотреть на настольном ПК, а music — папка на флеш накопителе с файлами mp3.

Ссылка на прошивку и исходники: https://yadi.sk/d/RXZ6qGNMexS9U

Прототип тифлоплеера

Корпус для тифлоплеера решили сделать из numpad, увеличив его размеры для установки внутрь raspberry pi и аккумуляторов.

3D-модель вставки в numpad

Фото 3D-модели вставки в numpad

Фото 3D-модели вставки в numpad

Фото 3D-модели вставки в numpad

Фото 3D-модели вставки в numpad

В ходе работы над проектом сделали:

  1. Поддержку 43 языков, чтобы максимальное количество людей на земле могло воспользоваться этой разработкой. Разбили на 3 разные прошивки по 15 языков, в каждой из которых есть английский
  2. Исправили ошибку, из-за которой не играло стерео mp3.
  3. Добавили возможность указать папку с mp3. Все треки в папке будут проигрываться по очереди.
  4. Собрали в виде законченного устройства.

Список поддерживаемых языков:

  1. sq; Albanian
  2. en; English
  3. ar; Arabic
  4. hy; Armenian
  5. af; Afrikaans
  6. bs; Bosnian
  7. cy; Welsh
  8. hu; Hungarian
  9. vi; Vietnamese
  10. el; Greek
  11. da; Danish
  12. id; Indonesian
  13. is; Icelandic
  14. es; Spanish
  15. it; Italian
  16. ca; Catalan
  17. zh-CN; Chinese (Simplified)
  18. ko; Korean
  19. ht; Haitian Creole
  20. la; Latin
  21. lv; Latvian
  22. mk; Macedonian
  23. de; German
  24. nl; Dutch
  25. no; Norwegian
  26. pl; Polish
  27. pt; Portuguese
  28. ro; Romanian
  29. ru; Russian
  30. sr; Serbian
  31. sk; Slovak
  32. sw; Swahili
  33. th; Thai
  34. ta; Tamil
  35. tr; Turkish
  36. fi; Finnish
  37. fr; French
  38. hi; Hindi
  39. hr; Croatian
  40. cs; Czech
  41. sv; Swedish
  42. eo; Esperanto
  43. ja; Japanese

Тифлоплеер

На данный момент мы ведём разработку нескольких устройств. Одно из них — тифлоплеер. Тифлоплеер — это устройство предназначенное для воспроизведения звуковой информации. В основном используется для прослушивания аудиокниг в формате mp3 или специальном формате аудиокниг для незрячих DAISY (в России используется формат LKF).

Фото с плеером

Фото с плеером

 

За основу мы взяли проект Kolibre Vadelma.

Для себя мы поставили задачу улучшить этот проект и перевести его на максимальное количество языков, а также сделать полностью законченное устройство.