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如何制作一款智能家用温控器?(part 1)

引文

我现在想要利用手里的树莓派制作一款WiFi智能温控器,这样我就可以将设备接上电源安装在大厅,然后随时可以监控室内温度,同时这款DIY制作的温控器价格比较便宜,而且看起来比较cool。我在网上看到了一款温控器(内置5v电源),这款温控器外壳部分后来被我拍了下来,电源部分在后面会提到,在图片中可以看到里面其实空间并不是很多,而我还要将树莓派、TFT屏、WiFi部分、SD卡等。

于是我开始尝试看看树莓派能不能安装进去,但是发现长度不够,而且发现TFT屏的深度也不对。

我现在使用的外壳,可以被看做再利用。而且尺寸也有限制,而这个塑料外壳厚度在2mm,比较坚固,而实际内部的深度在12mm,而在侧面树莓派的空间也在4mm,树莓派本身的宽度在86mm左右,因此我需要找到一个方法使它接近82mm。

当然开发板与屏幕之间可以直接连接,但是这样做之后会超过之前预计的一英寸。通过触屏I/O接口连接,以及SD卡接入之后会超过20mm。

其实在这里树莓派上面有些功能是不需要的,所以一些例如音频输出、USB、 HDMI等接口都可以考虑移除,而这些相当于单独占用了11mm,而我仅需要 USB接口,我将会拆除相关的连接部分,然后开始移除这些。

现在我开始去掉不需要的部分了,就目前来说,USB以及音频接口是最容易的,用电烙铁以及吸焊器可以搞定。HDMI部分就是另外一回事了,我不想破坏其附近的组件,而这里有一个焊接点很难处理,于是我利用了小刀清除了它,而这里面还有连接部分,这样破坏后就很容易被清除了。

HDMI接口部分被清除了下来,这是我需要做到的,然后将显示部分也清理了下来。

这里是Micro-USB供电,接口相对结实,当然你也会注意到电容部分(c6附近),你可以在示意图中看到这是在顶部同时也是最后一项需要做的事情,同时它也是电源的电容,我可以很轻松将其移除,我也确定了另外一部分(D17),而另外一侧出现了二极管,而最后的开发板也是一个光秃秃的平面了,而且只有几毫米厚了。

最后我以90度的方式将插座插入到USB的位置,而这里焊接屏幕以及 GPIO接口相对容易一些,但是由于有其它配件原因,所以需要考虑连接器问题,我决定利用DIP插座,因为它仅仅只有3mm高,而第二处的引脚是不需要的,所以最后24引脚仅仅用了一半。

现在长度加一起在14mm左右,而sd卡也需要从底部插入进去。

下一步我需要去掉树莓派开发板5mm部分,同时看一看TFT屏幕部分可以连带哪一个USB端口,在 model A型号的情况来看,做到这一点还是比较好的。

在这里你可以看到标志( adafruit),然后我按照下面所示,利用手里的工具最后做出一个样品看着很好。

目前电路板的长度和宽度解决的情况下,但是深度还是一个不小的问题,至少12mm。现在需要将SD卡部分移动至顶部,同时保证在板子的顶部显示信息。

拆解sd卡插槽比我想象的要难一些,而这里我拥有电烙铁、焊锡、吸焊器,我需要利用正确的工具来解决这个问题,我通过熔化焊锡的方法来解决,这样就很快的解决这个问题了。

在它被拆掉之前,我通过0.002mm漆包线焊接上面的点,当然焊接的时候需要注意距离,同时需要小心短接问题,在这个过程中需要保证焊台清洁程度。

一件比较有趣的事情发生了,sd卡的写保护引脚在示意图中出现了,该引脚连接到SoC。我的计划仅仅在布线方面少两根线,同时有两个贴片式元件在sd卡插槽位置(C1 & C5),同时我在底板处钻了一个孔,这样就可以安装下面的电路板上面,同时保证元器件不会招到破坏。

此外我去掉了D17部分,以及之前的电源部分( C6 ),这里需要说明的是有两部分不是那么重要D17 、C6 ,最后我按照之前的方式制作了下面的装置(如图)

这里的开发板刚刚超过我测量的10mm深度,当然这里也有贴片元件,但这个影响程度不是很大,我要去掉GPIO接口上的一部分,这样可以节约空间,但后来我认为没有必要再比10mm深度更少一些了,在树莓派与屏幕之间还是存在USB连接器,我观察到其(SoC)散热情况,考虑是否增加散热面积改善一下散热情况。最后组装的尺寸是 80mm x 56mm x 10.5mm。

下一步

下面将要做的事情是WiFi连接以及开关添加,并对装置进行测试。敬请期待。。。。。。。。。

*参考来源:domipheus(1,2),饭团君投递,转载请注明来自FreeBuf黑客与极客(FreeBuf.COM)

本文分享自微信公众号 - FreeBuf(freebuf),作者:饭团君

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原始发表时间:2016-05-31

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