Construire un Ordinateur Portable Raspberry Pi 3 & Arduino : Guide Pas à Pas

Composants et fournitures

Raspberry Pi 3 Modèle B	1
Arduino Micro	2
Extension OLED Onion Corporation	1

À propos du projet

Introduction : Ordinateur portable Raspberry Pi et Arduino

Depuis que j'ai découvert le Raspberry Pi il y a quelques années, je rêvais d'en faire un ordinateur portable. Avec la sortie du Raspberry Pi 3, j'ai décidé de me lancer. Ce n'est pas ma première tentative : les précédentes ont échoué à cause de câbles nappe cassés, de problèmes de charnière, etc. Mais j'ai appris de mes erreurs et je vais vous montrer comment les éviter.

Étape 1 : Que voulons-nous qu'il fasse ?

Avant d'acheter les composants, définissons les fonctionnalités souhaitées :

• Souris intégrée (trackpad)
• Longue autonomie
• Au moins 2 ports USB
• Clavier complet
• Lecteur de batterie piloté par Arduino (écran OLED)
• Arduino intégré avec broches accessibles
• Format compact

Le Pi 3 intègre Wi-Fi et Bluetooth, plus besoin de dongles. Cette liste n'est pas exhaustive, mais ces fonctions offrent une excellente utilité : l'écran OLED à côté de l'écran principal affiche en permanence le pourcentage et la tension de la batterie. L'Arduino intégré avec broches mâles accessibles via des trous dans le boîtier permet de brancher des composants à tout moment — un Arduino toujours à portée de main.

Étape 2 : Composants

• 1× Raspberry Pi 3
• 2× Arduino Micro
• 1× Écran 7" pour Raspberry Pi
• 3× Batteries Lithium 18650
• 1× Circuit powerbank
• 1× Hub USB
• 1× Clavier USB mini
• 1× Connecteur USB mâle
• 1× OLED SPI
• Carton renforcé

Il faut aussi le trackpad réalisé dans un projet précédent (tutoriel ici). La plupart des composants sont indépendants, vous pouvez les remplacer selon vos préférences. Nous allons configurer chaque partie séparément puis tout assembler.

Étape 3 : Configuration du Pi et de l'écran

L'écran se connecte via un câble nappe 50 broches sur le GPIO, pas en HDMI. Il faut modifier config.txt sur la carte SD pour forcer la sortie vidéo par GPIO.

1. Téléchargez une image Raspbian fraîche et écrivez-la sur la carte SD (avec 7-Zip ou équivalent).
2. Ouvrez config.txt (Notepad++ recommandé) et ajoutez :

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

Sauvegardez, remettez la carte SD dans le Pi. Ajustez le potentiomètre sur la carte de l'écran si l'image est trop claire/sombre.

Modification physique du Pi : il faut désouder l'un des deux ports USB doubles pour souder un hub USB à la place (nécessaire pour brancher tous les périphériques d'entrée).

Étape 4 : Configuration de la batterie

3 cellules 18650 (2400 mAh chacune) en parallèle = 7200 mAh total. Le Pi avec tous les périphériques consomme ~1 A, soit 4,5–5 h d'autonomie (extensible en ajoutant des cellules).

Important : chargez chaque cellule à 4,2 V individuellement avant de les connecter en parallèle. Connecter des cellules à des tensions différentes est dangereux.

Reliez tous les + ensemble, tous les – ensemble (fil épais recommandé). Connectez l'ensemble aux bornes d'entrée du circuit powerbank.

Alternative : chargeur lithium + convertisseur boost, mais plus encombrant pour le même résultat.

Étape 5 : Affichage batterie (OLED + Arduino)

Pas strictement nécessaire (le Pi pourrait lire la tension via GPIO), mais l'OLED donne un look DIY sympa.

Soudure OLED → Arduino (version non-SPI, 7 broches) :

OLED	Arduino
RST	Pin 7
DC	Pin 12
CS	Pin 9
DIN	Pin 11
CLK	Pin 13
VCC	5 V
GND	GND

Diviseur de tension pour lire la batterie : 2 résistances 10 Ω en série entre A0 et GND. A0 → + batterie, GND → – batterie. Alimentation de l'Arduino : fils sur VIN et GND vers le powerbank.

Code : batterylaptop.ino (voir section Code).

Étape 6 : Configuration des autres composants

• Clavier : retirez-le de son boîtier (prévu pour tablette 7"), coupez le simili-cuir, récupérez le circuit et ses 4 fils pour le hub USB.
• Trackpad : celui du projet précédent + câble micro-USB vers le hub.
• Arduino interne : soudez des broches mâles sur toutes ses pins (utilisez une breadboard pour les maintenir droites), puis câble micro-USB vers le hub.

Tout est prêt pour l'assemblage final.

Étape 7 : Câblage final (connexion de tout)

1. Hub USB → port USB restant du Pi (après désoudage).
2. Second port USB → port USB femelle sur le côté du laptop (fils longs).
3. Trackpad, clavier, Arduino interne → hub USB.
4. Sortie 5 V du powerbank → entrée 5 V du Pi (via micro-USB ou pads dédiés sous le Pi).

Partie écran : câble nappe 50 broches entre écran principal et Pi. 3 fils longs depuis l'Arduino affichage batterie : A0 → + batterie, VIN → 5 V powerbank, GND → GND.

Interrupteur sur la masse entre powerbank et Pi pour couper l'alimentation. Note : éteignez proprement le Pi (menu shutdown) avant de couper le courant.

Étape 8 : Le boîtier

Pas d'imprimante 3D ? Un boîtier solide et esthétique peut être fait en carton renforcé + plastique malléable (type Polymorph). Murs en carton collés à la super-glue (la colle chaude laisse des traces), renforcés à l'intérieur par colle chaude + couche de plastique malléable. Dimensions disponibles dans le projet original. L'impression 3D reste plus propre si vous en avez une.

Étape 9 : Charnière d'écran

Partie la plus délicate. Il faut une charnière très rigide : récupérez-en une sur un vieux portable/écran (déchetteries). Faites des encoches dans la base et l'écran, remplissez de plastique malléable chaud, insérez la charnière, laissez durcir. Erreur ? Séchez au sèche-cheveux pour refaire.

Étape 10 : Points d'attention et améliorations

• Câble nappe : fragile, ne le branchez/débranchez pas trop souvent (le mien a cassé, j'en ai racheté un).
• Deux Arduinos sur le hub : le trackpad et l'Arduino interne. Dans l'IDE Arduino, vérifiez bien quel port correspond à quel Arduino avant d'uploader, sinon vous écrasez le code du trackpad.

Globalement, pas un projet très difficile : peu de code, et la fondation Raspberry Pi a simplifié la mise en route.

Étape 11 : Résultat final

L'ordinateur est pleinement fonctionnel. Je l'utilise quasi quotidiennement pour la prise de notes (LibreOffice inclus dans Raspbian). Idéal comme portable école/travail. Wi-Fi/Bluetooth faciles, YouTube, web, jeux (Minecraft, NES, etc.) avec belle autonomie. Projet très fun, je le recommande.

Questions ? Commentez ou messagez-moi, je répondrai.

Code

Extrait config.txt

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