DIY เคส Raspberry Pi ด้วย Stripboard/Perfboard (ตอนที่ 1)

ฉันวางแผนที่จะเล่นกับ Bluetooth 4.0 LE ใน Linux โดยใช้ Raspberry Pi เป็นแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์พร้อมกับจอ LCD ขนาดเล็กและอาจเป็นบอร์ดรีเลย์ แทนที่จะให้บอร์ดกระจายไปทั่ว ฉันคิดว่าอาจเป็นความคิดที่ดีถ้าฉันสามารถออกแบบเคสสำหรับการติดตั้งของฉันได้ ฉันต้องการเชื่อมต่อบอร์ดภายนอกขนาดเล็กและสิ่งต่างๆ เช่น LED ได้ มันต้องประกอบและถอดประกอบได้ง่าย เป็นแบบโมดูลาร์ เพื่อที่ฉันจะเพิ่มหรือถอดวงจรได้อย่างง่ายดาย และราคาถูกพอๆ กับเคส “dumb” ที่มีอยู่ ดังนั้นฉันจึงคิดว่าทำไมไม่ใช้ stripboard (perfboards) สำหรับสิ่งนั้น? ฉันค้นหาเว็บเพื่อดูว่าคนอื่นมีความคิดเดียวกันหรือไม่ และฉันพบกับหนึ่งคน แต่ดูเหมือนว่าเขาจะประกอบไม่เสร็จ ไม่ได้ใช้ stripboard เพื่อเพิ่มคุณสมบัติฮาร์ดแวร์ ฉันจึงตัดสินใจที่จะลองดู และตอนนี้ฉันก็ประกอบเสร็จเรียบร้อยแล้ว ฉันจะแสดงสิ่งที่ฉันได้ทำในโพสต์บล็อกแรกนี้ นอกเหนือจากการเชื่อมต่อพอร์ตอนุกรม ฉันไม่ได้ทำงานกับการเชื่อมต่อกับจอ LCD, LED และบอร์ดรีเลย์ และไม่ได้ทำงานด้านซอฟต์แวร์ เนื่องจากฉันยังคงรอส่วนประกอบบางอย่างอยู่

ในการออกแบบเคส เราจำเป็นต้องมี Raspberry Pi สำหรับการวัด, แผ่นปริ้น PCB (stripboard/perfboard) 3 แผ่น, ขา stand-off M3 แบบสั้น เพื่อวางไว้ใต้กระดานด้านล่าง, ยก Raspberry Pi ออกจากแผ่นบัดกรี และเป็นสกรู, ขา stand-off M3 แบบยาว (long stand-offs) เพื่อใช้ยึดระหว่างกระดานด้านบนและด้านล่าง และเพื่อรองรับด้านข้างของกล่องหุ้ม, ฝาพลาสติกสำหรับเป็นฉนวนเพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจรด้านล่างของ Raspberry Pi และแถบส่วนหัวของพินมุมฉากที่ฉันจะตัดเป็นส่วนหัว 3 พินขนาดเล็ก แล้วบัดกรีที่ด้านข้างของเคสเพื่อใส่ลงในกระดานด้านล่าง

ชิ้นส่วนที่ฉันใช้: แผ่นปริ้น PCB 3 แผ่น, ขา stand-off แบบยาว 5 อัน, ขา stand-off แบบสั้น 13 อัน, ฝาครอบแยก 4 อัน และแถบส่วนหัวหนึ่งพิน

คุณจะต้องใช้เครื่องมือสองสามอย่าง

สว่านไฟฟ้าสำหรับเจาะรูสำหรับขา stand-off และช่องเปิดของขั้วต่อ, เลื่อยสำหรับตัดกระดาน, คาลิปเปอร์หรือไม้บรรทัดสำหรับวัด, ตะไบไม้เล็กๆ สองสามตัว, คัตเตอร์ และหัวแร้ง ปากกามาร์กเกอร์เพื่อการทำเครื่องหมายแผ่นบัดกรีที่คุณต้องเจาะ

(ฝุ่นจากแผ่นกระดานอาจไม่ดีต่อสุขภาพ ดังนั้นอย่าหายใจเอาฝุ่นเข้าไปหรือสวมหน้ากาก)

ฉันเริ่มต้นด้วยการหาพื้นที่เรียบ 4 แห่งที่ด้านล่างของบอร์ด Raspberry Pi,เจาะรูที่แผ่นปริ้น PCB ด้านล่าง เสียบและยึดขา stand-off แบบสั้น 4 อัน และเพิ่มฝาพลาสติกด้านบนเพื่อเป็นฉนวน ฝาพลาสติก (สำหรับสกรู M3) ที่ฉันซื้อจริง ๆ แล้วไม่เหมาะที่จะวางไว้บนฐานรอง ดังนั้นฉันจึงใช้มีดคัตเตอร์เพื่อให้งอพอที่จะใส่เข้าไป ฉันยังใช้ปืนกาวเพื่อซ่อมมัน น่าจะมีทางออกที่ดีกว่าสำหรับฉนวน ฉันยังเพิ่มขา stand-off 4 อันบน 4 รูที่ปลายสุดของแผ่นปริ้น PCB

Rasbperry_Pi_Stripboard_Disassembled — ตู้ Raspberry Pi ที่ถอดประกอบ (แผงด้านล่างและด้านข้าง)

ด้วยเลื่อยฉลุ ฉันได้ตัดแผ่นปริ้น PCB อีก 4 แผ่นเพื่อทำเป็นด้านข้างของกล่องหุ้ม เนื่องจากฉันพบว่ามันยากที่จะตัดให้ตรงอย่างสมบูรณ์ ฉันจึงใช้แผ่นบัดกรีเพิ่มหนึ่งแถวขณะตัด และฉันก็เอาส่วนเกินออกด้วยกระดาษทราย เมื่อสิ่งเหล่านี้ถูกตัดและขัดมันได้รูปทรง ฉันได้บัดกรีส่วนหัวมุมฉาก 3 พินสองตัวเข้ากับบอร์ดเล็กๆ ของฉันแต่ละอัน จำเป็นต้องมีการวัดเพิ่มเติมเพื่อให้มีช่องเปิดสำหรับตัวเชื่อมต่อ Raspberry Pi รวมถึงการทำงานบางอย่างกับสว่านไฟฟ้า เลื่อย และตะไบไม้ ตอนแรกผมจะเริ่มต้นด้วยการเจาะแผ่นไม้สักสองสามแผ่น แล้วจบงานด้วยตะไบไม้ สุดท้ายเราต้องเพิ่มขา stand-off ห้าตัวเพื่อรองรับด้านข้างของตัวเครื่อง และยึดแผงด้านบนให้แน่น

Raspberry_PI_Perfboard_with_LCD — Raspberry Pi Modular Stripboard Enclosure พร้อมบอร์ดด้านบน (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

สำหรับการประกอบ คุณเพียงแค่ใส่หมุดส่วนหัวของแผงด้านข้างในแผ่นบัดกรีของบอร์ดด้านล่างระหว่างขา stand-off แบบยาว, ใส่การ์ด SD, เพิ่มบอร์ดด้านบนที่มีรู 5 รู, และเพิ่มสกรู M3 5 ตัวหรือขา stand-offs แบบสั้น และคุณทำเสร็จแล้ว

หากคุณไม่ได้วางแผนที่จะเพิ่มวงจรใดๆ ลงในเคสของคุณ คุณสามารถใช้ แผ่นปริ้น PCB แบบเปลือยเปล่าได้ แต่จะมีความน่าสนใจมากขึ้นหากคุณเพิ่มส่วนประกอบอื่นๆ, LED, เซ็นเซอร์ หรือของอื่นๆ ตัวอย่างด้านล่างแสดงจอ LCD พร้อมอินเทอร์เฟซ SPI (ไม่ได้เชื่อมต่อ)

ตอนแรกฉันวางแผนที่จะตัดแผงด้านล่างและด้านบน แต่ในที่สุดฉันก็ตัดสินใจไม่ทำเพราะมันเป็นงานพิเศษ 🙂 และที่สำคัญกว่านั้นคุณต้องมี ขา stand-offs แบบสั้น 4 อันเนื่องจากหมุดส่วนหัวและน็อตใต้กระดานและการมีด้านบนและด้านล่างขนาดใหญ่ที่มีขนาดเท่ากันทำให้คุณสามารถจัดวางปลอกได้ตามต้องการ: ในแนวตั้ง แนวนอน ตามแนวสั้น ตามแนวยาว ฯลฯ…

ต่อไปนี้เป็นรูปภาพทั้ง 4 ด้าน หากคุณต้องการตรวจสอบ: ด้านที่ 1 , ด้านที่ 2 , ด้านที่ 3 และด้านที่ 4

คุณสามารถดูวิธีการประกอบชิ้นส่วนต่างๆ ได้ในวิดีโอด้านล่าง