Nombre del proyecto
Caja receptora / Start Logger
Necesidades del cliente
Nuestro cliente necesitaba una carcasa para una Raspberry Pi 3B+ con una gorra Witty Pi 3 y una Adafruit PiTFT apilada encima. Además, necesitaba dos puertos USB y un puerto de alimentación Micro USB para ser accesible desde el exterior, así como la pantalla táctil PiTFT y 4 botones de hardware. Además de la Pi, los dos sombreros, y los otros dos componentes para ir en el interior que tenía que haber dos agujeros para conectores banana que vienen con las especificaciones, que se conectará a una pequeña placa de circuito personalizado (con archivos Gerber), así como un Arducam CSI-HDMI extensor donde el puerto HDMI hembra es accesible desde el exterior y el cable CSI está conectado al conector de la cámara RPi.
La cantidad necesaria es para 1 prototipo, pero una vez aprobado el prototipo, se prevé un volumen de 100 en los primeros 6 meses
El cliente tenía algunos diseños aproximados para todos ellos. El diseño original consistía en 2 carcasas atornilladas entre sí. Este diseño podría ser una buena opción para nuestro proceso, pero no es realmente rentable y requeriría una mano de obra innecesaria. a continuación se muestra la primera idea de diseño de nuestro cliente:
Como la caja se utilizará en un entorno muy húmedo, primero pensamos en diseñarla estanca, pero nuestro cliente tiene otros requisitos: No es necesario que la caja receptora sea estanca, pero como estará junto a una piscina, debe ser al menos a prueba de salpicaduras y de lluvia, si es posible. También me gustaría tener la capacidad de montar esto a un poste, por lo que un agujero roscado 1/4″ 20 sería bueno para que pueda montarlo si es necesario. En lugar de una placa Witty Pi 3, decidí ir con un sombrero RPi UPS(https://www.pishop.us/product/raspberry-pi-ups-hat/) en su lugar, con el Adafruit PiTFT(https://www.adafruit.com/product/2423) apilados en la parte superior. La batería que se pretende utilizar es esta: https://www.batteryspace.com/li-ion-18650-battery-3-6v-13-4ah-48-24wh-7a-rate-4s-s-ncr18650b.aspx. Las dimensiones son 2,9″ (74mm) x 2,66″ (68mm) x 0,8″ (21mm). UC-392(B0091) v2 es la placa CSI-HDMI, y creo que la placa PCB1 es el acondicionador de señal. Los dos tornillos de los conectores banana pasan por los agujeros de esa placa.
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Un ingeniero eléctrico también había echado un vistazo a la creación de un sombrero para el RPi que combina la pantalla LCD, el sombrero UPS, el acondicionador de señal, así como la placa CSI-HDMI. El objetivo es poder revisar la carcasa para simplificarla sin tener que pagar otra cuota de instalación.
En cuanto al color y el logotipo, me gustaría que el plástico fuera blanco y el logotipo impreso en azul o grabado.
Se han pedido y enviado 2 placas de circuitos:
- De Amazon - Raspberry Pi 3B+ y 2 piezas de adaptador Arducam CSI-HDMI (vienen en pares, pero sólo necesitas uno por caja).
- De Adafruit - el TFT de 2,8″ con los 4 botones.
Más tarde llegó una placa acondicionadora de señal (PCB1) por separado.
Procesos y retos de diseño en curso: Caja receptora
Esta caja receptora está pensada para ser un registrador de salidas (la caja que registra la hora exacta de cada salida - obteniendo la señal de los conectores banana) o una caja grabadora de vídeo (obteniendo el vídeo a través del puerto HDMI de la placa adaptadora CSI-HDMI). La caja se utilizará alrededor de zonas de piscina, y sujeta a salpicaduras de agua. El dispositivo no se supone que va bajo el agua.
- El primer reto fue hacer botones de contacto para la pantalla táctil. Entendemos que puede entrar agua, pero esperamos que no sea un gran problema. El dispositivo puede colocarse en una caja que estará cerca del borde de la piscina en una caja estanca mientras dure el encuentro, pero no es necesario que las cajas que se sujetan a postes en el exterior sean capaces de soportar la lluvia. La mejor opción para hacer estos botones era fresar un trozo grueso de plástico. No es la solución ideal en cuanto a fresado, pero satisface perfectamente las necesidades de nuestro cliente. Su cantidad no era lo suficientemente grande como para amortizar el precio de un molde, y para él tenía sentido pagar un poco más para evitar hacer un molde.
- Otra cuestión de diseño era asegurarse de que el dispositivo de la piscina pudiera montarse en un poste. Añadimos un inserto roscado de ¼-20 para el montaje en poste junto con un "separador" fresado para acomodar el espacio libre con la carcasa de plástico.
- También había que modificar el tipo de pila. Nuestro cliente se preguntaba si la batería que había seleccionado podía tener otra forma. Esencialmente, el paquete de baterías se compone de 4 celdas cilíndricas 18650 unidas con una envoltura de vinilo. En lugar de colocarlos uno al lado del otro como lo son ahora, íbamos a ver si pueden apilarlos 2×2, por lo que 2 células al lado del otro con 2 células en la parte superior - dejando una sección transversal cuadrada. Si pueden hacer esto, entonces usted puede poner la batería en el lado del pin GPIO (la parte inferior cuando está sentado con la pantalla hacia adelante) de la caja. Por desgracia, resulta que el proveedor de la batería no puede cambiar la configuración de la batería sin anular su certificación UN38.3, por lo que la batería se quedará con la misma forma que tiene.
Nuestro cliente expresó algunos cambios más:
- Un orificio para que el usuario pueda pulsar el botón de la placa del SAI (normalmente debería estar tapado con una tapa), como comenté en mi último mensaje.
El cliente sacó el tornillo y utilizó una herramienta hexagonal en forma de L y golpeó la parte superior del botón.
- Necesito un interruptor de palanca deslizante en el compartimento de la batería. Las aberturas que necesito para este interruptor están contenidas en este archivo STEP adjunto.
- ¿Sería posible mantener el diseño actual y añadir una puerta de acceso al compartimento de las pilas? ¿Algo que requiera un poco de esfuerzo para abrirse, como una puerta con bisagras y pestillo o una puerta de "empujar y deslizar", etc.?
Pudimos añadir una puerta extraíble en forma de L que se desliza y se atornilla desde la parte inferior y posterior de la caja. La puerta en forma de L se fijaría desde la parte inferior con un pequeño tornillo. Era la forma más sencilla y eficaz de hacerlo sin cambiar drásticamente el diseño.
En lugar de un compartimento para pilas, hemos añadido una placa interna extraíble, para poder instalar una placa de circuitos de acceso y una pantalla.
En resumen, otro proyecto bien diseñado y bien gestionado por el equipo de Toolless. Preparados para el próximo reto.
Aquí están las fotos finales de la caja del receptor:
A por el próximo reto
TOOLLESS SIEMPRE UN PASO POR DELANTE