Rozšiřující deska pro Raspberry Pi

Návod

Poznámky k mechanickému uspořádání desek - varianta s krabičkou

V případě použití v krabičce U-KP43B se musí odstříhnout a zabrousit rohy plošných spojů tak, aby se vešly do krabičky:

Další úpravou je ubroušení části plošného spoje, v závislosti na použitém napájecím konektoru.
Já jsem použil velký mikrofonní konektor MIC332, takže bylo třeba kousek plošného spoje ubrousit, aby se tam vešla vnitřní matice:

Způsob pospojování desek při použití varianty "S krabičkou"

Raspberry Pi je přes GPIO konektor nasazené na hlavní expanzní desce. Mechanicky je pomocí dvou distančních sloupků poz.B s touto deskou sešroubováno.

Při výrobě je vhodné postupovat takto:
- nasadit 26pinovou zásuvku s prodlouženými vývody na GPIO konektor na RasPi
- distanční sloupky "B" přišroubovat k RasPi - ze spoda se dotáhnou pomocí krátkých distančních sloupků "F"
- hlavní expanzní desku nasadit na dlouhé vývody 26pinové zásuvky
- přišroubovat expanzní desku na sloupky "B" (v případě, že sloupky nesedí přesně na dírách, musí se provést zvětšení otvoru v expanzní desce do požadovaného směru - to platí pro verzi desky s označením ver.12 - tam mi to asi o milimetr ujelo.)
- když je hlavní expanzní deska pevně spojena s RasPi, mohou se k ní připájet vývody 26pinové zásuvky

Detail 26-pinového konektoru ze spodní strany hlavní expanzní desky

Takto připravená sestava se usadí do krabičky.

V místech, kde se distanční sloupky "F" dotýkají krabičky, se musí v krabičce vyvrtat díry pro upevňovací šrouby M3.
Rozměření těchto děr mi dělalo velké problémy. Nakonec jsem to vyřešil tak, že po usazení sestavy hlavní expanzní desky a Raspberry Pi do krabičky jsem si označil polohu RasPi vůči krabičce. Pak jsem sestavu rozebral a samotné RasPi jsem položil do krabičky na označené místo. Pak jsem obkreslil díry v RasPi na krabičku. Nebylo to ale moc přesné a stejně jsem pak musel polohu děr trochu upravovat.

Při použití expanzní desky verze 13 by možná šlo neosazenou desku vložit do krabičky a díry obkreslit přímo. (Verze 12 má ale ty díry trochu posunuté.)

Poloha distančních sloupků "F" v krabičce.

Když jsou díry pro Raspberry Pi v krabičce připravené, je třeba do krabičky vlepit nějakou podložku pod GPIO konektor. Ta podložka je tam kvůli tomu, že při zasouvání expanzní desky na GPIO konektor dochází k velkému tlaku na RasPi. Protože je RasPi přidělané jen na dvou bodech, mohlo by se ohýbáním poškodit.

Když bude ale GPIO konektor podložený, k žádnému ohybu nedojde.

Umístění podložky pod GPIO konektorem.

Malá expanzní deska je k té hlavní připojena přes konektor (11 pinová dutinková lišta a řada dlouhých kolíků). Mechanicky je malá deska připevněna ke krabičce distančním sloupkem "E".

Zde je nejvhodnější postup takovýto:
- připájet dutinkovou lištu na malou expanzní desku
- k malé expanzní desce přišroubovat sloupky poz. E
- do dutinkové lišty zasunout řadu dlouhých kolíků
- umělohmotné části lišty sesunout tak, aby byly u zásuvky
- nasunout kolíkovou lištu do otvorů v hlavní expanzní desce
- hlavní desku se zasunutou malou deskou nasadit na GPIO konektor na RasPi
- hlavní expanzní desku přišroubovat na distanční sloupky od RasPi
- přišroubovat distanční sloupek "E" od malé expanzní desky ke spodku krabičky
- Po dotažení je možné připájet dlouhé kolíky k hlavní expanzní desce

Detail propojovací 11-pinové kolíkové lišty
Detail horní části	Detail spodní části

Detail sloupku "E" mezi spodní částí krabičky a malou deskou.

Vzhledem k tomu, že se hlavní expanzní deska nachází jen pár milimetrů nad USB konektory na RasPi, mohlo by dojít k nechtěnému dotyku (například při zasunování propojovacích vodičů). Proto je třeba na USB konektory a na LAN konektor na RasPi nalepit kousek izolačního prešpánu:

Na závěr je třeba provést úpravu boků krabičky tak, aby byly přístupné konektory, LEDky a infračidlo. Do jednoho z boků je třeba dodělat napájecí konektor.

Zde jsou obrázky mechanických úprav krabičky:

čelo s napájecím konektorem

Čelo s přístupem ke konektoru LAN a USB na RasPi

Boční strana krabičky s LED, infračidlem a dalšími konektory.

Na horní části hlavní expanzní desky jsou dostupné všechny signály z 26-pinového GPIO konektoru na RasPi.
Pro lepší manipulaci jsem v návrhu tento konektor rozdělil na 2 části. Obě části konektoru jsou tvořeny dlouhými kolíkovými lištami.
Prostor mezi nimi je využit pro papírový štítek s popisem a číslováním jednotlivých pinů:

gpio-stitek.zip

Způsob mechanického provedení je patrný z obrázků: