树莓派4改造旧AirFiber外壳：自制Cyberdeck便携工作站全记录

改造前的 AirFiber 外壳

AirDeck 项目的核心思路是“围绕已有硬件做设计”。先清点哪些旧部件还能继续用，再通过测量、3D 建模、结构打印、电子连接和系统测试，把这些原本互不相关的零件拼成一台完整设备。说白了，这不是给树莓派换个好看外壳那么简单。

最终集成的功能

• Raspberry Pi 4 作为主计算平台，配合 5 英寸触摸屏完成显示与触控输入。
• MAX98357A I2S 功放和扁平扬声器组成内置音频系统。
• 从旧 DFRobot NES 中拆出的 USB 与以太网扩展硬件被重新利用。
• 旧 Ambrane 移动电源继续承担电池、充电和电源管理任务。
• 定制 3D 打印框架、机身和支架，把所有部件固定到曲面外壳中。

项目材料

数量	材料	作用
1	Raspberry Pi 4	主计算平台
1	5 英寸触摸屏	图形界面与触控输入
1	AirFiber 外壳	Cyberdeck 主体外壳
1套	DFRobot NES USB 扩展硬件	将 USB 接口引到机身外部
1套	DFRobot NES Ethernet 扩展硬件	将以太网接口引到机身外部
1	扁平扬声器	内置声音输出
1	MAX98357A I2S 功放	把树莓派 I2S 音频送到扬声器
若干	定制 3D 打印部件	内部框架、机身、元件固定与支架适配

拆解 DFRobot NES 后保留下来的 USB 与以太网扩展硬件

后续步骤还使用了可正常工作的 Ambrane 移动电源、旧显示器支架、PCB 板片、排针和小块洞洞板。整个项目的原则很明确：优先使用手头已有且仍能工作的部件。

先为旧外壳腾出空间，再开始建模

AirFiber 外壳内部原本有为网络设备电路准备的螺柱和结构。新的电子组件需要完全不同的空间布局，因此先拆除不再使用的内部螺丝固定柱，同时保留外壳本体。

测量 AirFiber 外壳可用尺寸

原文给出的关键尺寸如下：

• 外壳宽度约 15.5 cm
• 外壳长度约 24.1 cm
• 外壳外缘宽度约 2.14 cm

这些尺寸成为 Fusion 360 建模的起点。由于外壳本身带弧形轮廓，作者没有使用通用矩形盒，而是让内部框架直接适配原有曲面和固定位置。

所有开孔和安装位都围绕真实硬件展开

Fusion 360 中的 AirDeck 机身设计

设计思路是先建立与原外壳匹配的框架，再围绕 Raspberry Pi 4、5 英寸触摸屏、扬声器、USB 接口、电源按钮和其他组件设计机身。前视图用于确定屏幕、扬声器开孔和控制件的位置，内部视图则用来检查树莓派和固定结构。

3D 文件输出包括两个核心部件：

• frame.stl：适配原 AirFiber 外壳的内部框架。
• Body1.stl：承载屏幕、树莓派和外部接口的主体结构。

结构设计还要给连接线留出足够空间，避免屏幕、树莓派、扬声器与扩展板之间相互干涉。

屏幕、接口和扬声器依次进入定制机身

把组件安装到 3D 打印机身中

装配顺序是先把扁平扬声器、USB 与以太网扩展板、电源按钮等部件放入各自位置，再把触摸屏装入正面开口，最后将 Raspberry Pi 4 固定到专门设计的内部空间。

Raspberry Pi 4 与其他组件开始装入机身

没有专用螺丝孔的扬声器、MAX98357A 功放和扩展适配器使用热熔胶固定。热熔胶同时覆盖了部分裸露的连接处，减少它们与周围部件意外接触的可能。完成固定后，再检查一遍接口位置和走线空间。

保留旧移动电源的电池管理和原有按键

Raspberry Pi 4 装入后的内部布局

项目使用仍能正常工作的 Ambrane 移动电源作为便携电源，没有另购电池模块。移动电源的 5V 输出接到 Raspberry Pi 4 的物理 2 号引脚，地线接到物理 6 号引脚。其他需要 5V 的组件也从同一组电源连接取电。

公共电源分配点

为了让内部布线更整洁，项目用一小块 1×3 洞洞板和 L 形排针做出可从上方接线的公共节点，排列为 5V、5V、GND。MAX98357A 功放和 DFRobot 扩展板都从这里获取电源。

移动电源原有的电源管理电路继续保留，外部实体按钮直接焊接到移动电源 PCB 原按键的触点上，相当于把原按钮延长到机身外部。

MAX98357A 通过 I2S 连接 Raspberry Pi 4

MAX98357A	连接的位置	说明
VIN	5V	功放电源
GND	GND	公共地
DIN	物理 Pin 40 GPIO21	I2S 数据
BCLK	物理 Pin 12 GPIO18	I2S 位时钟
LRC	物理 Pin 35 GPIO19	I2S 左右声道时钟

扁平扬声器连接到 MAX98357A 的扬声器输出端。DFRobot 扩展板的 VCC 接 5V、GND 接地，USB 与以太网连接则分别直接接到 Raspberry Pi 对应端口。

装入外壳

完成接线后，把移动电源固定在不干涉树莓派和线缆的位置，确认电源按钮和充电接口仍可使用。随后将整套 3D 打印组件放回 AirFiber 外壳，对准原有安装点，利用八个固定位置用螺丝锁紧。

结构完成后安装 Raspberry Pi OS 64位桌面版

作者为机身打印装饰标识

机身左上角还剩一小块空余位置，打印了一个 Arasaka 标识并粘在顶部，用来完成 Cyberdeck 的外观设计。

使用 Raspberry Pi Imager 选择 Raspberry Pi 4

系统部分使用 Raspberry Pi Imager 写入 Raspberry Pi OS 64-bit Desktop。制作时明确选择桌面版而不是 Lite 版，因为项目需要触摸屏和图形界面测试。写入过程中设置用户名与密码、Wi-Fi、主机名、时区，并按需启用 SSH。

先更新系统，再逐项检查接口

首次启动与工具安装

sudo apt update
sudo apt full-upgrade -y
sudo reboot
sudo apt install -y \
  git curl wget htop neofetch \
  i2c-tools alsa-utils usbutils pciutils

htop 用来查看 CPU、内存和温度；usbutils 用于检查 USB 设备；alsa-utils 用于音频测试；i2c-tools 用于检查 I2C 设备；git、curl 和 wget 用于获取软件与脚本；neofetch 则用于快速查看系统信息。

USB、以太网与音频测试

lsusb
ip addr
ping -c 4 1.1.1.1
aplay -l
speaker-test -t wav -c 2

依次检查 USB 设备是否被识别、网络接口中是否出现 eth0、网络能否连通，以及系统能否识别音频设备并通过扬声器播放测试声音。

旧显示器支架也被纳入最终结构

作者为旧显示器支架准备连接结构

利用已有 PCB 板片制作连接板。当时没有钻床，先用锤子和尖头螺丝打出初始孔位，再用整形工具扩大并修整，直到螺丝能够顺畅通过。

支架组件安装到 AirFiber 外壳背面

连接板与支架之间仍有间隙，而且螺丝无法继续拧紧，因此对支架上部进行塑料焊接，填补间隙并加强接头。之后把定制支架固定到 Cyberdeck 背面，再连接到旧显示器支架主体。

从游戏运行到 ESP32 编程和闪存操作

完成硬件与系统搭建后，作者没有只展示开机画面，而是安排了多种实际用途测试。

测试项目	测试目的或结果
DOOM	作为第一项游戏测试，检查显示、音频和整体系统是否正常工作
Minecraft	进行实际游戏操作，观察响应与系统负载下的表现
Doki Doki Literature Club	作者以“AAA 测试”的玩笑方式继续验证软件运行
Broforce	用节奏更快、动作和声音更密集的游戏测试实际操作
Arduino IDE 与 ESP32	在 Raspberry Pi 4 上安装 Arduino IDE，编写程序并直接上传到 ESP32
CH341A 编程器	连接 USB 编程器，对兼容闪存芯片进行操作，用于验证电子工作站用途

这些测试让 AirDeck 不只是一台便携游戏设备，它还能承担编程、电子开发和硬件刷写任务。

旧网络设备外壳最终成为便携式创客工作站

AirDeck 最终成品正面

AirDeck 背面与显示器支架结构

最终设备集成了 Raspberry Pi 4、5 英寸触摸屏、内置扬声器与 MAX98357A 音频系统、从 DFRobot NES 回收的 USB 和以太网扩展硬件、旧移动电源、定制 3D 打印部件以及再利用的显示器支架。

AirDeck 的重点是让旧硬件重新获得用途

AirDeck 从一个长期闲置的 AirFiber 外壳开始。项目没有让它继续躺在箱子里吃灰，也没有围绕标准机箱重新购买全部零件，而是测量原结构、拆除多余固定柱、设计适配框架，并把旧游戏机扩展板、移动电源、扬声器和显示器支架逐一纳入新系统。

项目完整覆盖了结构测量、Fusion 360 建模、3D 打印、元件固定、5V 供电、I2S 音频、操作系统安装、接口测试以及实际应用验证。最终结果既是一台可运行游戏的便携设备，也是一台能够为 ESP32 编程并配合 CH341A 操作闪存芯片的树莓派创客工作站。

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项目原文：https://www.instructables.com/AirDeck