Chapéu caseiro RPI: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Olá, meu nome é Boris e este é meu primeiro Instructables. Tenho um Raspberry Pi 3B + e uso-o para automação residencial simples, como controlar a TV, o AC e algumas luzes. Recentemente comprei um roteador CNC chinês barato e comecei a fabricar PCBs simples (quero salientar que sou totalmente iniciante em eletrônica, então pode haver alguns erros).

Uma das primeiras ideias que tive foi construir uma placa para o RPI que possui sensor de temperatura e led IR. Portanto, este instrutivo é sobre quais ferramentas utilizo para realizar essa ideia.

Etapa 1: BOM

Os componentes que usei para a placa são simples, mas são em sua maioria SMD:

1. Framboesa PI 3B +
2. Si7020-A10 * Sensor de temperatura e umidade
3. Ventilador MF25100V2 * 25x25mm
4. 1x4.7k 1206 resistor
5. 1x63 1206 resistor
6. Capacitor 1x100nP 1206
7. Diodo 1x1N4148W
8. Transistor 1xBC846B
9. 1x LED IR * Acabei de pegar um do controlador de TV antigo
10. PCB de cobre de lado único * a placa de recorte tem o tamanho: 36x46,30 mm
11. Cabeçalho de pino 2x20 de 2,54 mm

Para a fabricação de PCB, usei um CNC 3018, broca de gravação (ponta de 0,1 mm com ângulo de 30˚), broca de 1 mm para recorte de placa, broca de 0,7 mm para brocas de PCB. O software que usei é:

1. EasyEda para design PCB
2. FlatCam para gerar gcodes a partir de arquivos gerber
3. bCNC para controlar o CNC

Etapa 2: Esquema PCB

O esquema é muito simples, o Si7020 usa protocolo i2c, então ele deve ser conectado aos pinos 3 e 5 no RPI, o ventilador deve ser conectado ao pino 2 ou 4 e todos os outros componentes podem ser atribuídos a pinos diferentes. Atualmente eu uso esses pinos porque para mim foi a maneira mais simples de projetar os traços para o pcb.

É importante dizer que quando eu adiciono componente (ou faço um traço) no design do pcb eu sempre faço este componente pads de pelo menos 0,6mm. Por exemplo, se a almofada tem o tamanho 0,6x0,4mm, eu a faço 0,6x0,6 e isso ocorre porque meu CNC não consegue diminuí-la sem cortar muito.

Etapa 3: Moagem de PCB

Para fresamento de pcb, eu uso uma broca de ângulo de 30˚ com ponta de 0,1 mm. Configuração do FlatCamp

• Para recorte de traços

  • Diâmetro da ferramenta: 0,13 Tipo V.
  • O "Corte Z" deve ser de -0,06 mm.
  • Habilite Multi-Profundidade com o valor: 0,03
  • Viagem Z: 1,2
  • Velocidade do fuso: 8000 (isto é máximo para o meu motor DC)
• Para furos, broca e recorte de placa
  • Corte Z: -1,501 * Eu uso 1,5 mm F4 PCB, então este valor deve ser alterado de acordo com a espessura da sua PCB.
  • Viagem Z: 1,2
  • Velocidade do fuso: 8000 (isto é máximo para o meu motor DC)

Eu deixei todas as outras configurações inalteradas:

• Taxa de alimentação X-Y: 80
• Taxa de alimentação Z: 80

configuração bCNC

Antes de iniciar o fresamento, eu executo o autolevel e sempre defino as etapas X-Y para a sondagem com no máximo 3 mm.

Etapa 4: Solda

Para soldar, uso Dremel Versatip, que pode ser usada como pistola de ar quente ou ferro de soldar.

Primeiro começo com a ponta de ferro. Eu aplico fluxo em cada pad que vou usar (os esportes marrom e preto no pcb na galeria de imagens são fluxo). Depois disso, aplico muito pouca quantidade de estanho. Então eu mudo para a pistola de ar quente, posiciono os componentes nesses lugares e começo a aquecê-los.

Etapa 5: Executar e links úteis

Para IR led eu uso o Lirc e para o sensor escrevi um pequeno script python.

Teste o sensor: Como você pode ver, a temperatura medida pelo sensor é de 31˚. A temperatura real da sala era de 24˚. O diif vem da temperatura RPI, que é de 45˚ com o ventilador funcionando. Então, quando eu retorno a temperatura medida do sensor, subtraio "7" e o valor retornado é bastante preciso.

Tutorial FlatCamp + bCNC

Python i2c para Si7020

Instrutíveis para Lirc

RPI fan tutorial

Peço desculpas por todos os erros que cometi (meu inglês não é muito bom).

Se você tiver alguma dúvida, terei prazer em responder.