Raspberry Pi 3 & Arduino Laptop selbst bauen: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Komponenten und Zubehör

Raspberry Pi 3 Model B	×	1
Arduino Micro	×	2
Onion Corporation OLED Expansion	×	1

Über dieses Projekt

Einführung: Raspberry Pi und Arduino Laptop

Seit ich vor einigen Jahren vom Raspberry Pi hörte, wollte ich einen Pi-betriebenen Laptop bauen. Mit dem Erscheinen des Pi 3 habe ich es endlich gewagt. Frühere Versuche scheiterten an defekten Flachbandkabeln oder Scharniermechaniken – diesmal möchte ich zeigen, wie man diese Fallstricke vermeidet.

Schritt 1: Was soll der Laptop können?

• Integriertes Touchpad
• Lange Akkulaufzeit
• Mindestens 2 USB-Ports
• Vollwertige Tastatur
• Integrierter Arduino-basierter Akku-Monitor
• Integrierter Arduino mit Pinheadern für externe Bauteile
• Kompaktes Format

Dank Pi 3 entfallen WLAN/Bluetooth-Dongles. Der Arduino-Akku-Monitor zeigt auf einem kleinen OLED neben dem Hauptbildschirm dauerhaft Ladestand und Spannung an. Der zweite Arduino mit eingelöteten Headern ist über Gehäuseöffnungen zugänglich – man hat immer einen Arduino griffbereit.

Schritt 2: Bauteile

• 1× Raspberry Pi 3
• 2× Arduino Micro
• 1× 7-Zoll-Raspberry-Pi-Display
• 3× Lithium-18650-Zellen
• 1× Powerbank-Schaltung
• 1× USB-Hub
• 1× Mini-USB-Tastatur
• 1× USB-Stecker (Männlich)
• 1× SPI-OLED
• Verstärkter Karton

Zusätzlich das Touchpad aus einem früheren Projekt (Tutorial hier). Die meisten Teile sind unabhängig voneinander austauschbar. Wir richten alles einzeln ein und bauen am Ende zusammen.

Schritt 3: Pi und Display einrichten

Das Display verbindet sich nicht per HDMI, sondern über ein 50-poliges Flachbandkabel an die GPIO. Standardmäßig sendet der Pi über HDMI – wir müssen config.txt auf der SD-Karte anpassen:

dtoverlay=dpi24
enable_dpi_lcd=1 display_default_lcd=1 dpi_group=2 dpi_mode=87 dpi_output_format=0x6f005 hdmi_cvt 1024 600 60 6 0 0 0

Frisches Raspbian-Image herunterladen, auf SD-Karte schreiben, config.txt bearbeiten, speichern. Helligkeit per Potentiometer am Display einstellen.

Der Pi muss physisch angepasst werden: Einer der beiden USB-Ports wird ausgelötet, um einen USB-Hub für alle Eingabegeräte anzulöten.

Schritt 4: Akku aufbauen

3× 18650-Zellen (je 2400 mAh) parallel → 7200 mAh. Pi mit Peripherie zieht ~1 A → ca. 4,5–5 h Laufzeit. Alle Zellen vor dem Verbinden einzeln auf 4,2 V laden (Gefahr bei unterschiedlichen Spannungen!). Plus an Plus, Minus an Minus mit dickem Draht verbinden, dann an Powerbank-Schaltung anschließen. Alternative: LiPo-Lader + Boost-Converter, aber voluminöser.

Schritt 5: Akku-Anzeige (OLED) einrichten

OLED an Arduino löten (7 Pins, kein SPI):

• RST → Pin 7
• DC → Pin 12
• CS → Pin 9
• DIN → Pin 11
• CLK → Pin 13
• VCC → 5 V
• GND → GND

Spannungsteiler für Akku-Messung: 2× 10 Ω an A0 und GND (A0 an Plus, GND an Minus). Stromversorgung für OLED: Leitungen an VIN und GND des Arduino, später an Powerbank-Schaltung. Code (batterylaptop.ino) hochladen.

Schritt 6: Restliche Teile vorbereiten

• Tastatur aus Tablet-Hülle ausbauen (4 Drähte → später an USB-Hub).
• Touchpad aus Vorprojekt + Micro-USB-Kabel an USB-Hub.
• Interner Arduino: Alle Pins mit Headern bestücken (Breadboard als Löt-Hilfe), Micro-USB-Kabel an USB-Hub.

Schritt 7: Schaltung – Alles verbinden

USB-Hub an den freien USB-Port des Pi (nach Auslöten). Zweiten USB-Port auf Buchse an Gehäuseseite führen. Touchpad, Tastatur, internen Arduino an Hub anschließen. 5 V-Ausgang der Powerbank an Pi (per Micro-USB oder Lötpads unter dem Pi).

Display-Hälfte: 50-poliges Flachbandkabel an Display und Pi. 3 lange Kabel vom Akku-Arduino: A0 an Akku-Plus, VIN an 5 V der Powerbank, GND an GND. Schalter in die GND-Leitung zwischen Powerbank und Pi (Software-Shutdown vor Ausschalten empfohlen).

Schritt 8: Gehäuse

Kein 3D-Drucker? Stabiles Gehäuse aus Karton + formbarem Kunststoff (Protoplast). Wände aus Karton, innen mit Kunststoff verstärken. Superkleber für unsichtbare Naht, Heißkleber innen, dann Kunststoffschicht. Maße im Artikel. 3D-Druck wäre sauberer.

Schritt 9: Display-Scharnier

Schwierigster Teil. Steifes Scharnier aus altem Laptop/Monitor (E-Waste). Kerben in Deckel und Basis, mit warmem Protoplast füllen, Scharnier eindrücken, aushärten lassen. Föhn zum Nachkorrigieren.

Schritt 10: Stolpersteine & Verbesserungen

• Flachbandkabel nicht für häufiges Stecken ausgelegt → vorsichtig sein (meins brach, Nachbestellung nötig).
• Zwei Arduinos im Gehäuse: Trackpad-Arduino vs. interner Arduino. In Arduino IDE auf richtigen Port achten, sonst Trackpad-Code überschreiben.

Insgesamt nicht übermäßig anspruchsvoll – wenig Code, Pi-Setup sehr einfach.

Schritt 11: Fertigstellung

Laptop voll funktionsfähig. Täglich für Notizen genutzt (LibreOffice vorinstalliert). WLAN/Bluetooth problemlos. Spiele (Minecraft, NES-Emulatoren) laufen gut. Lange Akkulaufzeit. Sehr empfehlenswertes Projekt.

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Code

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enable_dpi_lcd=1 display_default_lcd=1 dpi_group=2 dpi_mode=87 dpi_output_format=0x6f005 hdmi_cvt 1024 600 60 6 0 0 0