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2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58
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:
- Framboesa PI 3B +
- Si7020-A10 * Sensor de temperatura e umidade
- Ventilador MF25100V2 * 25x25mm
- 1x4.7k 1206 resistor
- 1x63 1206 resistor
- Capacitor 1x100nP 1206
- Diodo 1x1N4148W
- Transistor 1xBC846B
- 1x LED IR * Acabei de pegar um do controlador de TV antigo
- PCB de cobre de lado único * a placa de recorte tem o tamanho: 36x46,30 mm
- 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:
- EasyEda para design PCB
- FlatCam para gerar gcodes a partir de arquivos gerber
- 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.