Hrvatski hardverski i softverski inženjer Igor Brkić izradio je vrlo zanimljiv Raspberry Pi laptop pod nazivom hgTerm, koji usprkos veličini mobitela nudi punu snagu Pi računala. Igor je ovaj mali laptop izradio prema svojim potrebama, odnosno s idejom da napravi nešto znatno kompaktnije od klasičnih prijenosnika i koristi ga na terenu za “debuggiranje” i “flashanje” ugrađenih (‘embedded’) uređaja, ali i za zabavu, odnosno igranje igara.

Zbog takvih zahtjeva, trebao je u njemu imati dovoljnu jaku procesorsku snagu, zaslon visoke rezolucije, dobar zvuk, kućište koje se otvara za 270 stupnjeva, fizičku tipkovnicu te bateriju koja bi mu omogućila cjelodnevno korištenje bez punjenja.

Sve komponente osim kućišta koje su bile potrebne za izradu hgTerma

Nakon toga je prionuo poslu i počeo rješavati jedan po jedan problem, sve dok nije došao do 4-inčnog 3D printanog preklopnog kućišta u koje je smjestio bluetooth tipkovnicu, Xiaomi powerbank od 5000 mAh i Raspberry Pi 3B računalo s kojega je “ošišao” nepotrebne dijelove poput USB, ethernet i HDMI portova te konektora za kameru i zaslon, a ujedno je skratio i GPIO pinove kako bi Raspberry Pi bio dovoljno kompaktan za njegov projekt. Jedna od zanimljivosti je što je izradu hgTerm laptopa započeo samo nekoliko dana uoči DORS/CLUC2019 konferencije gdje ga je prvi puta predstavio i održao predavanje o njemu.

Povezane komponente prije ubacivanja u kućište

Nakon što je objavio projekt na stranici hackaday.com, projekt je postao izuzetno popularan među članovima svjetske DIY zajednice, pa nam se Igor pohvalio da je do trenutka pisanja ovog teksta imao više od 30.000 posjeta na stranici projekta. Valja naglasiti da je projekt open-source, što znači da na internetu možete pronaći sve nacrte, planove i popis dijelova za izradu hgTerm laptopa, što je još jedan od razloga zbog kojih smo odlučili kontaktirati Igora, dovesti ga u Vidilab, isprobati hgTerm i postaviti mu nekoliko pitanja.

Džepni laptop

Po čemu se vaš projekt razlikuje od sličnih na internetu?

Pošto sam ovo zamislio kao mali uređaj s kojim mogu na terenu jednostavno preprogramirati ili debuggirati neki uređaj, postavio sam si nekoliko zahtjeva: dugotrajna baterija (većina drugih ovdje otpada), dovoljno jak procesor za mogućnost smislenijeg programiranja (ovdje otpadaju svi uređaji bazirani na Raspberry Pi Zero), visokorezolucijski touch ekran, pravi power management te vanjski port s nekoliko digitalnih i analognih ulaza/izlaza i serijskim portom. Neki od postojećih projekata su ljepši/manji/lakši, no uglavnom imaju premalu bateriju koja dozvoljava tek dva do tri sata rada (u ovaj uređaj sam stavio 5000mAh bateriju koja bi trebala moći podnijeti bar 5-6 sati intenzivnog rada ili do 10-ak sati lakšeg rada, no, iskreno, nisam još napravio pravi test)

Igor sa svojim laptopom koji je oduševio DIY zajednicu širom svijeta

Koji biste feature istaknuli kao najbitniji u vašem uređaju?

Teško je reći koji je najbitniji jer ovisi o promjeni. Ali, recimo, meni je zanimljiv vanjski konektor sa serijskim portom, mogućnošću napajanja vanjskih uređaja te nekoliko 5V tolerantnih digitalnih i analognih ulaza/izlaza. Budući da korišteni displej zauzima sve RPi pinove, unutra sam ugradio USB-serijski konverter te jedan mali Arduino (Pro mini klon spojen na I2C sabirnici) koji se brine o power managementu (uključivanje i isključivanje “na tipku”) te pruža analogne i digitalne ulaze/izlaze na vanjskom portu, a koji se po potrebi može preprogramirati koristeći ugrađeni serijski port.

Koju ste namjenu za uređaj imali na umu kada ste krenuli u projekt?

Oduvijek su mi se sviđali mali Linux uređaji s hardverskom tipkovnicom, ali nikad nisam krenuo u izradu jednog. Onda sam shvatio da imam i potencijalnu primjenu - budući da s vremena na vrijeme trebam reprogramirati ili provjeriti neki uređaj postavljen na terenu, bilo bi zgodno imati nešto takvo što bih mogao stalno držati u ruksaku zajedno s prijenosnom lemilicom, mini setom alata i multimetrom. Od komercijalno dostupnih uređaja postoji Gemini PDA, no dosta je skup (oko 500 funti) te zahtijeva dodatne periferije za komunikaciju s vanjskim hardverom. Ova namjena bi se djelomično mogla ostvariti i malim vanjskim “interface” uređajem koji se spaja na smartphone, ali to nije ovako zabavno. :)

hgTerm mini računalo u zatvorenoj i otvorenoj formi. Sklopljeno je debljine dva prosječna smartfona

Kakvo je korisničko iskustvo korištenja i na čemu bi se još moglo raditi?

Tipkovnica je možda najveći problem. Iako ova koju sam nabavio (Rii mini bluetooth tipkovnica za smartphone) ima odlične tipke za svoju veličinu (plastične sa taktilnim “klikom”) i ugodna je za tipkanje (primjetio sam da preciznije tipkam na njoj nego na touchscreen tipkovnici na mobitelu), pošto se radi o bluetooth tipkovnici, nakon nekog vremena neaktivnosti ode u powersave mod i onda joj je potrebno nekoliko sekundi da se “probudi” za korištenje. Pravo rješenje bi bila normalna žičana tipkovnica, no to je dosta teško naći bez kupnje po narudžbi gdje bi se trebalo ići na veću količinu da bi bilo imalo isplativo. Dodatno, softverska integracija je vrlo osnovna - zasad sam napravio widget u panelu koji prikazuje trenutni napon baterije te nekoliko skriptica za upravljanje vanjskim pinovima.

Raspberry Pi s kojeg su odstranjeni konektori i podrezani pinovi kako bi imao manji profil

Raspberry Pi “pimpanje”

Je li bilo komplicirano izraditi dobar model 3D printanog kućišta?

Ne toliko komplicirano koliko dugotrajno. Nisam neki ekspert u 3D modeliranju, tako da je kućište prošlo kroz dosta iteracija gdje sam pojedine dijelove printao, testirao na komponentama te nanovo prilagođavao model kako bi sve odgovaralo. Na kraju nije sve savršeno (trenutno kućište čak nije finalna verzija jer nisam imao vremena napraviti novi print prije DORS/CLUC konferencije gdje sam prezentirao uređaj), ali je zapravo vrlo dobro ispalo.

Model kućišta je izrađen u FreeCadu, a za 3D printanje se koristio Anycubic i3 mega 3D printer

S obzirom da ste na vašoj stranici objavili popis komponenti i upute kako sklopiti laptop, koji dio će se ljudima činiti najkompliciraniji, tj. gdje se može lako pogriješiti pa treba obratiti više pažnje da ne bi uništili Raspberry Pi?

Definitivno priprema Raspberry Pi računala jer je potrebno maknuti više-manje sve konektore, što zahtijeva dosta strpljenja i lako rezultira oštećenjem okolnih komponenata. Nakon objave sam u komentarima saznao da je moguće u jednom shopu (https://www.physical-computing.jp/product/1268) naručiti i pločicu bez konektora na sebi. Osim toga, i ožičenje treba dobro isplanirati jer su sve komponente (napajanje, USB-serija, real time clock, Arduino, vanjski port) smješteni u prostoru između Raspberry Pi pločice i ekrana (maksimalni razmak je oko 5mm, no na obje pločice postoje komponente koje je potrebno zaobići), pa treba dosta strpljenja da se sve nagura unutra.

Vidjeli smo da ste skratili GPIO pinove, no jesu li oni još uvijek iskoristivi za eventualna proširenja sa senzorima ili aktuatorima kako bi netko nadogradio ovaj vaš laptop projekt?

Budući da korišteni displej zauzima sve GPIO pinove, oni nisu dostupni za nadogradnje (ali su ostali dovoljne duljine da se i dalje mogu normalno koristiti). Ali ostala su slobodna još dva USB porta (gdje sam planirao spojiti zvučnu karticu i čitač SD kartica, no nisam do sad stigao) te nekoliko pinova na Arduinu.

Hoće li u skorijoj budućnosti projekt zaživjeti kao neka Crowdfunding kampanja?

Ovo sam napravio kao mali projektić prvenstveno iz zabave i u ovom stanju ga je dosta teško replicirati zbog količine komponenata i potrebnih modifikacija. No vidjevši koliki je interes izazvalo (dobio sam i dosta pokušaja “narudžbe”), počeo sam razmišljati o novoj iteraciji koju bih napravio na “pravi način”: tanji, lakši, baziran na Raspberry Pi compute modulu s tvornički složenom “matičnom pločom” te s ukupno dvije-tri komponente koje se mogu lako spojiti. Ovdje su najveći problemi tipkovnica i kućište koji, da bi bili isplativi, moraju biti naručeni u velikim serijama. Ne vidim se kao “proizvođača”, ali već nekoliko dana razmišljam da se upustim u dizajn potrebne elektronike. Tako da, ako mi motivacija izdrži i nađem dovoljno vremena (što mi je najveći problem), te ako me netko ne preduhitri, možda i pokušam nešto u suradnji s nekim tko bi radio slaganje i distribuciju.

Upusti li se netko u sastavljanje ovog laptopa, gdje vas ljudi mogu pronaći (online) imaju li neka pitanja oko projekta?

Najjednostavnije je putem maila Ova e-mail adresa je zaštićena od spambota. Potrebno je omogućiti JavaScript da je vidite., a čitav projekt s kompletnom dokumentacijom, shemama, komponentama i uputama za izradu i programiranje sofvera za hgTerm pronaći ćete na poveznici. 

Igor Brkić

Igor je 2010. godine diplomirao na FER-u, gdje je nakon završetka studija 6 godina na radio kao web developer i embedded developer na nekoliko projekata. Trenutno radi kao softverski i hardverski developer za nekoliko američkih tvrtki, a povremeno surađuje na projektima i instalacijama za lokalne umjetnike i kazališta. Prvi Arduino je nabavio 2008., a prvi Raspberry Pi 2012. godine. Kaže da je oduvijek volio “nešto petljati” s elektronikom, ali tek s Arduinom su to postale kompleksnije stvari. Jedan je od osnivača, mada više voli reći, “inicijalnih članova”, Radiona makerspacea. O nastanku Radione kaže da je sve počelo 2011. godine kada je održao Arduino radionicu s Ivanom Marušićem Klifom u SC-u, gdje se okupila grupa ljudi različitih pozadina koji su osnovali I’MM_ Media Lab kao dio programa Kultura promjene u SC-u. Iz njega je 2014. nastala Radiona - udruga za razvoj “uradi sam” kulture, u čemu je, kako kaže, važnu ulogu imala Deborah Hustić, današnja projektna menadžerica i kustosica udruge.