樹莓派本身就是一臺微型的電腦
，大家對於如何使用樹莓派來實現一臺多功能的電腦一直在做不同的嘗試。今天我們給大家帶來一個基於 ESP32-S2 ，附帶 56 個鍵盤，4 英寸顯示屏以及擴充套件介面的樹莓派掌上 PC。整個專案所需材料不多，易於構建，且外殼使用 3D 列印，整體造價不高。
專案特點
ESP32-S2，易於焊接且損耗小。
4 英寸 IPS 顯示屏，4GB RAM，2 個 HDMI 輸出埠。
56 個鍵可定製鍵盤，2 個用於導航的側邊按鈕。
帶有 RTC 時鐘、蜂鳴器、振動、光敏感測器和紅外發射模組。
支援紅外遙控；支援自動息屏；支援顯示新舊載入項；支援滑鼠左右鍵。
支援 MPU6050 陀螺儀模組、BME280 壓力模組和溫溼度模組。
支援鍵盤按鈕關閉模組、顯示器以及附加元件；支援使用作業系統和鍵盤鍵關閉電源。
帶有 USB type C 型號的 Nurolink / Dock 埠，支援 UART、I2C 和供電。
支援讀取電池電量並在電池電量不足時關閉裝置電源。
支援 ESP32-S2 與樹莓派透過 Neopixel 庫雙向連線。
18650 鋰電池，帶充放電保護。
改進版的外殼使其更好地貼合 PCB。
元件清單
Esp32-S2 × 1
樹莓派 × 1
3D 列印部件 × 若干
USB C 到 USB C 轉換器 × 1
4 x 2 公頭排針 × 1
2 x 20 母頭排針 × 1
4 英寸 IPS 顯示屏 × 1
FPC 聯結器 × 1
鋰電池 × 1
PCB 板 × 1
GPS 模組 × 1
DS3231 × 1
蜂鳴器 × 1
TP4056 × 1
RTC 時鐘 × 1
按鍵 × 56
USB C 介面 × 2
螺絲螺母 × 若干
電阻 × 若干
電容 × 若干
LED 燈 × 1
接線 × 若干
貼片按鍵 × 2
吸錫帶 × 1
電烙鐵 × 1
焊錫絲 × 1
剪線鉗 × 1
助焊劑 × 1
修邊刀 × 1
T65電烙鐵 x 1
PCB 功能介紹
我將提供完整的清單，它包含所有的功能，但你可以根據自己的需求來組裝。
元件功能介紹如下：
S-1 開關電源模組，用於控制裝置開關（必備）。
S-2 連續充電模組 ，斷開充電器，防止裝置重啟
S-3 升壓模， 將電池出來的電壓升至 5 V
S-4 ESP32-S2 + 復位模組，控制器 （必備）。
S-5 振動模組 提供振動反饋（可選）。
S-6 時鐘模組 斷電後保持計時（可選）。
S-7 MP6050 / BME280 陀螺儀 / 溫溼度（可選）。
S-8 擴充套件電源 裝置關閉時可保持顯示模組 S – 7 的功能（可選）。
S-9 紅外模組 紅外遙控器 （可選）。
我列出兩個版本供大家參考，一個精簡版和一個完整版。你可以根據自己的需求對元件進行了刪減。
PCB與3D外殼列印
PCB 選定好功能後就可以開始搭建以及 3D 列印外殼。外殼總有五個部分。
關於外殼 3D 列印檔案可以在本專案檔案庫中下載：
PCB 總有三個部分。
關於 PCB 3D 列印檔案可以在本專案檔案庫中下載：
焊接部分
在 PCB 中一共有八個模組，我將分模組進行焊接，先焊接三個模組的零件，這樣有助於分步查錯。
焊接順序如下：
USB C 埠 > S – 2 > 電池聯結器 >> 檢視電池是否充電。
S-4 （暫不焊接 FPC 聯結器） > 4 x 2 公頭排針 >> 測試能否能夠上傳韌體。
S-1 > S – 3 >> 連線電池並按 S-3 模組中的按鈕，檢視指示燈是否亮起。
焊接 FPC 聯結器（外接顯示器用）和 2 x 20 母頭排針 > S-8 >> 鍵盤 >> 連線樹莓派和電池，按住電源按鈕檢視樹莓派是否啟動。
S-6 > S-9 > S-7 >> 檢視在 OS 的指導下，整個 PCB 板的是否工作正常。
組裝部分
螺絲的型號如圖所示。
3D 列印外殼所需的螺絲的型號為：
22mm x 2
9mm x 2
6mm x 4
8mm x 1
10mm x 1
16mm x 1
嘗試將 PCB 放入，毛邊的地方需要用砂紙打磨。
線路連線及其他功能的擴充套件（可選）
在 PCB 有一個擴充套件埠（2 x 10 pin 的母頭排針），接入後可擴充套件一下六個功能：
無線電廣播， LoRa 通訊
自定義 Wifi
GPS
Micro SD
藍芽
壓力+溼度+溫度模組
自定義專屬模組
Nurolink / Dock 埠的擴充套件
該裝置的 Nurolink / Dock 對接埠，可以用來供電、連線外部裝置或外部電路。
如圖所示，可連線到 Nurolink / Dock 埠的 GPS 模組。
同時也可透過 Nurolink / Dock 埠連線兩個介面，需要將 USB C 和 USB C 的電纜進行改動，需要交換 D+ 和 D- 線，因為 TX 要連線至 RX，沒有改動的線是 Tx 是連線到 TX。
Nurolink / Dock 埠的 6 個引腳如下：
2 個引腳分別為 UART / TTL 引腳：Tx 和 Rx
2 個引腳分別為電源引腳：3v 和接地
2 個引腳分別為 I2c 引腳：SDL 和 SCL
可升級的地方
DIY PC的過程不會一帆風順，仍有許多改進的地方，可以不斷的最佳化專案。
