Вступление.
Когда-то в журнале Радио или подобном была рубрика «Конструкция выходного дня». Речь шла о несложном устройстве, которое можно собрать за свободные выходные. Данное описание относится именно к таким устройствам. И хотя изготовление образцов печатной платы заняло 10 дней, собрать его можно именно за пару дней.
Задача.
За пятничным пивом знакомый сисадмин изъявил желание иметь железяку которая бы по RS-232 подключалась к его серверам для получения доступа к консоли, измеряла температуру – влажность и имела бы проводную сеть Ethernet и Wi-Fi для доступа, USB и пару выходов для коммутации каких-либо устройств.
Исполнение. Схема.
Модуль SE-iMX287-Micro имеет 5 UART плюс один отладочный UART, который вполне можно использовать как обычный UART. Итого, можно получить 6 COM портов. Сеть Ethernet имеется, Wi-Fi можно воткнуть в USB, которых на модуле 2. Также имеется SD карта, которую тоже было решено вывести с целью размещения на ней файловой системы и т.п.Для измерения температуры/влажности было решено использовать датчик DHT-22 c однопроводным интерфейсом. Для коммутации нагрузок установлено 4 реле 5А/220В. На всякий случай предусмотрен интерфейс CAN, если вдруг придет в голову что-то подключить еще.
Принципиальная схема (см. ниже) проста, и по сути состоит из разъемов. Схема питания построена на TPS54230 для обеспечения работоспособности при питающем напряжении 8-24В. Поскольку в серверах COM порт выполнен в виде розеток RJ-45, то на плате установлены такие же разъемы. Находящиеся в них светодиоды подключены к сигналам TX/RX соответствующего разъема для индикации наличия обмена. Также предусмотрены SMD светодиоды для индикации наличия питания, индикации состояния реле и свободный светодиод подключенный к GPIO модуля (его будем использовать в качестве индикации активности SD карты). (Время затраченное на схему – 1 час)
Исполнение. Плата.
На разработку платы ушло около 3 часов. На плате размером 116*85 мм разместилось посадочное место модуля SE-iMX287-Micro, 6 разъемов RJ-45 (COM порты), сетевой разъем Ethernet со встроенным трансформатором и светодиодами, 2 разъема USB с ключами питания, схема преобразователя питания 5В с разъемом питания, разъем CAN (выполнен в RJ-11), 4 реле с разъемами в виде разрывных клеммников и держатель SD карты. Датчик температуры/влажности размещен на плате над держателем SD карты.
Теоретически так должна выглядеть собранная плата.
Изготовление. Плата.
Платы изготавливались в Киеве у Володи Антощенко, срок 10 дней. После получения прототипов плат они были спаяны (время около 3 часов).
Вид снизу, там только держатель SD карты.
Изготовление. Корпус.
Сначала была мысль использовать что-то готовое из пластиковых коробок, но желания вырезать отверстия под разъемы как-то не возникало, поэтому решили сделать корпус из акрила толщиной 3 мм, порезав его у рекламщиков лазером. Компоненты корпуса рисовались прямо в Altium, в одном из механических слоев. Для резки пластика рекламщикам нужен был векторный файл, желательно в формате CorelDraw.
Нарисованные детали корпуса были экспортированы из Altium в dwg и импортированы в CorelDraw. Однако, как выяснилось, Altium экспортирует линии вовсе не в виде линий, а прямоугольников. Настройками экспорта добиться нужного не удалось. Поэтому поступили проще – детали корпуса распечатали в виде PDF, указав масштаб 1:1, а затем импортировали в CorelDraw. Получилось то что хотелось, единственное, все примитивы объединили и создали из них объекты командой Упорядочить-Объединить.
Акрил бывает двух видов – экструдированный и литой. Первый дешевле, второй лучше. Как оказалось, литой акрил может иметь разбег по толщине. Даже если он фигурирует как 3 мм в прайс-листе, в реальности он может быть и 3.3 мм, это надо учитывать. Цветовая гамма у пластиков весьма богатая, мы резали из того что было в обрезках. Резка одного комплекта заняла около 5 минут. Гравировка текста около полутора минут.
Исполнение. Сборка корпуса.
Корпус можно и склеить, но его конструкция предусматривает соединение с помощью пластиковых стоек высотой 5 и 18 мм и пластиковых винтов М3.
Прикручиваем стойки, 5 мм снизу платы, 18 мм сверху.
Плату размещаем на основание корпуса и вставляем боковые стенки. Затем накрываем верхней крышкой и закручиваем с нижней и верхней стороны корпуса пластиковые винты. Корпус собран. Можно приклеить самоклеящиеся ножки, если предполагается использование в горизонтальном положении.Поскольку светодиоды расположены на плате, то в случае использовании непрозрачного акрила их работу просто не будет видно. Это надо учитывать при выборе пластика.
Не забываем вставить модуль SE-iMX287-Micro
Собранный корпус.
Если не считать время изготовления печатной платы, на которое повлиять все равно невозможности, затраченное время составило около 6 часов (схема, плата, корпус). Теперь данную конструкцию надо заставить работать. Об этом во второй части статьи.
В других расцветках ))
Лицевая сторона и боковая сторона с клемниками.
Вид спереди.
Прорезь для SD карты и отверстия рядом с датчиком температуры/влажности DHT-22.
Вид сзади, 6 RS-232
Сюда можно подключить кофеварку, чтобы заранее включалась))
Запасные корпуса)
Тэги: iMX287, SE-iMX287-Micro, MX28, Altium Designer