Cappello fatto in casa RPI: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ciao, mi chiamo Boris e questo è il mio primissimo Instructables. Ho un Raspberry Pi 3B+ e lo uso per semplici domotiche come controllare la TV, l'aria condizionata e alcune luci. Di recente ho comprato un router CNC cinese economico e ho iniziato a realizzare PCB semplici (voglio sottolineare che sono un principiante assoluto in elettronica quindi potrebbero esserci degli errori).

Una delle prime idee che ho avuto è stata quella di costruire una scheda per l'RPI con sensore di temperatura e led IR. Quindi questo tutorial riguarda gli strumenti che utilizzo per realizzare questa idea.

Passaggio 1: BOM

I componenti che ho utilizzato per la scheda sono semplici, tuttavia sono per lo più SMD:

1. Lampone PI 3B+
2. Si7020-A10 *Sensore di temperatura e umidità
3. MF25100V2 *Ventola 25x25mm
4. Resistore 1x4.7k 1206
5. 1x63 1206 resistore
6. condensatore 1x100nP 1206
7. 1x1N4148W diodo
8. 1xBC846B transistor
9. 1x LED IR * Ne prendo uno dal vecchio controller della TV
10. PCB a lato singolo in rame * la scheda di ritaglio è di dimensioni: 36x46,30 mm
11. Intestazione 2x20 pin da 2,54 mm

Per la fabbricazione del PCB ho usato un CNC 3018, punta per incisione (punta da 0,1 mm con angolo di 30˚), punta da 1 mm per il ritaglio della scheda, punta da 0,7 mm per trapani PCB. Il software che ho usato è:

1. EasyEda per la progettazione di PCB
2. FlatCam per generare gcode da file gerber
3. bCNC per il controllo del CNC

Passaggio 2: Schema PCB

Lo schema è molto semplice, il Si7020 usa il protocollo i2c quindi deve essere collegato ai pin 3 e 5 su RPI, la ventola deve essere collegata al pin 2 o 4 e tutti gli altri componenti possono essere assegnati a pin diversi. Attualmente uso questi pin perché per me era il modo più semplice per disegnare le tracce per il pcb.

È importante dire che quando aggiungo un componente (o faccio una traccia) nel design del pcb, realizzo sempre questo componente pad di almeno 0,6 mm. Ad esempio se il platorello è di dimensione 0.6x0.4mm lo realizzo 0.6x0.6 e questo perché il mio CNC non riesce a rimpicciolirlo senza tagliare troppo.

Passaggio 3: fresatura PCB

Per la fresatura di circuiti stampati utilizzo una punta ad angolo di 30˚ con punta da 0,1 mm. Configurazione FlatCamp

• Per ritaglio di tracce

  • Diametro utensile: 0,13 tipo V.
  • La "Z taglio" dovrebbe essere -0,06 mm.
  • Abilita Multi-Profondità con valore: 0.03
  • Corsa Z: 1.2
  • Velocità del mandrino: 8000 (questo è il massimo per il mio motore CC)
• Per fori trapano e ritaglio scheda
  • Taglio Z: -1.501 *Uso PCB F4 da 1,5 mm, quindi questo valore dovrebbe essere modificato in base allo spessore del tuo pcb.
  • Corsa Z: 1.2
  • Velocità del mandrino: 8000 (questo è il massimo per il mio motore CC)

Ho lasciato invariate tutte le altre impostazioni:

• Velocità di avanzamento X-Y: 80
• Velocità di avanzamento Z: 80

bCNC setup

Prima di iniziare la fresatura, eseguo l'autolivellamento e ho sempre impostato i passaggi X-Y per la tastatura su un valore massimo di 3 mm.

Passaggio 4: saldatura

Per la saldatura utilizzo Dremel Versatip che può essere utilizzato come pistola ad aria calda o saldatore.

Per prima cosa comincio con la punta di ferro. Applico il flusso su ogni pad che userò (gli sport marrone e nero sul pcb nella galleria di immagini sono flusso). Dopo di che applico pochissima quantità di stagno. Quindi passo alla pistola ad aria calda, posiziono i componenti su quei punti e comincio a riscaldarli.

Passaggio 5: eseguire e collegamenti utili

Per i led IR uso Lirc e per il sensore ho scritto un piccolo script python.

Testare il sensore: come potete vedere la temperatura misurata dal sensore è 31˚. La temperatura effettiva è che la stanza era 24. Il diif proviene dalla temperatura RPI, che è 45 con la ventola in funzione. Quindi, quando restituisco la temperatura misurata dal sensore, sottraggo "7" e il valore restituito è abbastanza preciso.

Tutorial FlatCamp + bCNC

Python i2c per Si7020

Instructables per Lirc

Tutorial fan RPI

Mi scuso per tutti gli errori che ho fatto (il mio inglese non è molto buono).

Se hai domande sarò felice di risponderti.