全民彩票登录网址 > 平台 > Hackaday.io上的树莓派项目-Psioπ

Hackaday.io上的树莓派项目-Psioπ

Hackaday.io上的树莓派项目-Psioπ
关于项目
项目描述:通过替换所有重要位,将 Psion 系列 5 引入这十年。完成的结果(希望)是一个便携式现代Linux系统,所有的连接选项预期在现代设备。
项目详情:其理念是使现代手持式计算机适合经典 Psion 系列 5 外壳。作为一个非常精心设计的硬件一开始,这是一个真正的挑战●!我们看看它最终会在哪里
项目图片
项目文件
项目组件
1XPsion 系列 5、系列 5mx 或爱立信 MC218
这个项目有一个副作用,我没想到当我开始这个项目 - 我实际上开始销售硬件的Tindie●!虽然我真的很感激世界各地的其他人真正感兴趣的我在做什么,我意识到,这是没有意义,花时间做小批量生产在我的家庭办公室。
首先,我严重低估了构建适配器需要多少时间。我之前亲手设计过几个类似的设计,我认为我有一个良好的过程。基本上,我只是模具打印焊膏,并放置所有的组件与钳子。此外,我期望能够加快步伐时,建立几个板一次。但我不得不承认,我发现用手放置0402组件是令人精疲力竭的。一两个板是好的,但在那之后,我的速度开始严重下降。实际上,与一次构建单个全民彩票登录网址板相比,在构建 10 块全民彩票登录网址板上花费的时间不会缩短。
其次,产量很糟糕。对于我的最后一批, 不到一半的板, 我建造的焊接后工作正确●!我有两个主要问题:
处理错误- 我设计的PCB面板没有足够的处理间隙,我最终不小心转移组件和涂抹焊膏在我的板上。我应该添加一个处理帧来避免这种情况。
焊接桥- 我确实希望看到一些焊接桥在 QFN 封装或精细间距 FFC 连接器上, 但实际上没有发生。但我确实在0402个组件下面短路了。这被证明是非常耗时的修复,特别是因为它大多发生在脱钩帽。我在显微镜下看不到问题,所以我不得不一次使用一个组件去卖,检查短路是否消失,然后更换拆下的部件。冲洗并重复。我不知道为什么会这样。焊膏的量很好, 但我怀疑我在放置组件并试图对齐时不小心将焊膏分散 / 压扁。
我必须找到更好的解决方案。我考虑修改设计,以添加电气测试,以帮助我排除坏板,但我意识到这只是一个耗时的治疗症状的方法,而不是实际修复疾病。此外,创建可靠的测试设置本身也是整个项目。我考虑建造某种钻机来帮助组件放置(一种手动拾取和放置机器),但这也会成为它自己的项目。
相反,我开始考虑为我建造板。这是最简单的前进道路,因为我已经拥有了所需的一切 - 一个经证实的工作布局和 BOM。我发送这些到 itead, Seeed 工作室和 Elecrow 的报价。Elecrow 在比较中名列前茅,因为他们的安装成本最低 - 实际上只需支付 20 美元的组件采购费。
当我开始销售适配器时,我做了一个全民彩票登录网址表格,列出了硬件的所有生产成本。当我使用 Elecrow 的报价更新全民彩票登录网址表格时,我惊讶地发现我的成本没有增加。这部分是由于我能够订购更多的多氯联苯和组件,但也使Elecrow在挑选组件方面做得很好。包括在他们的报价,我得到了一个请求的与报价的组件的列表。我唯一关心的部分是 FFC 连接器,但当我询问时,它们很快就提供了数据表,我可以确认它确实适合我。如果必要的话,我也可以要求他们使用我的物料清单中指定的确切组件,从而稍微增加成本。
那我们现在在哪里?我刚收到一张成品板寄给我的照片, 以验证它们在发货前看起来如预期的那样。
我有点逗乐的"QC通行证"贴纸 - 我没有提供任何信息,如何测试板,所以充其量他们已经检查了未对齐和/或旋转的组件。话虽如此, 董事会看起来如预期的那样, 但我会留下我的最终判断, 直到我真正有板在我手中。
当然,我仍然要检查板,闪存引导加载程序,闪存我的测试应用程序,运行我的(手动)测试过程和包装每个板之前,他们准备发货,但我相信,我已经节省了大量的时间外包的实际生产。我不期待100%的收益率,因为我没有给Elecrow一个诚实的机会,实际测试板之前发货,但我真的不认为他们会做的比我差。
如果你在列表中得到一个键盘适配器, 你很快就会有机会再次●!第一批模具的对齐方式有问题,因此我订购了新的面板和模具。这次对齐很好,所以我很快就会添加一些适配器到库存。
这一次, 我回来了与实际更新●!
由于 Psion 外壳内空间很紧,我想创建塑料部件的 3D 模型。事实证明,这比我预期的要困难得多,因为我无法用卡钳轻松访问零件的所有区域。那该怎么办呢?
我之前试过一下摄影测量。其理念是从尽可能多的不同角度拍摄大量对象的照片,然后让计算机计算对象的形状。这基本上是神奇的:)
然而,我以前的实验并没有产生任何有用的模型。例如,移动应用(如 123dCatch)look_ 3D模型,但严重缺乏网格的实际分辨率。当您应用纹理时,这不会显示太多,但它不适合对详细零件进行反向工程。
但今天我得到了一个新的相机,它启发我,使一个新的,更严肃的尝试:)
这个实验的受害者是一个塑料部分, 看到了更好的日子。它来自的 Psion 在相当糟糕的形状, 当我得到它 - 它已被下降, 电池 goop 已经泄漏到它和塑料破裂。
上次我了解到阴影和高光都打乱了 3D 算法。阴影采用柔和照明,但高光需要不同的方法。对我来说,最快和最简单的方法是用哑光喷漆来粉刷零件。这删除了几乎所有的亮点●!请注意,有特殊的油漆为这个目的,可以应用和擦掉,但我选择了廉价和欢快的路线,因为我不在乎,如果这个破碎的部分被破坏。
但现在我创造了一个不同的问题。该算法的工作原理是将多个图片中可见的要素相互匹配。如果曲面完全无功能,则该算法将没有任何工作可用●!为了解决这个问题, 我故意毁了我的原始表面, 做了最糟糕的喷雾可以工作, 我曾经做过我的生活。目标是用大量的随机黑点覆盖灰色底板。
这是我故意糟糕的油漆工作的最后结果。这张照片是在我便宜的灯箱里拍的, 但它显示了很多希望●!没有硬阴影,没有镜面高光,很容易过度曝光白色背景。在图片中, 废话就更少了, 我希望在我的模型中得到的废话也就更少了。
我开始与MVE,使用从wiki的说明和默认值只是为了看看我的照片是否足够好,以获得一个很好的网格这一次。运行整个流需要几分钟时间,但最终结果是:
...由于我抱怨纹理如何隐藏糟糕的网格之前, 这里是相同的网格, 没有任何纹理应用:
显然, 边缘周围仍然有一些奇怪的事情 - 我的一部分似乎已经长胡子了●!我想这是从零件本身的投影。现在,我有一个工作流,从图片到3D网格,我正在考虑尝试相反的方法 - 曝光不足的图片在黑色背景。这可能会消除投影的任何问题。处理我拍摄的32张图像大概是30分钟的电脑时间。拍照是轻而易举的事,因为我可以把我的新相机系在电脑上,然后把它留在三脚架上。
最后,您可以订购您的键盘适配器准备从我●!从我的丁迪商店订购。您的订单,您将收到一个键盘适配器,编程与Arduino引导加载器和LED闪烁草图(这就是我如何测试板)。
我已经能够花几个小时在这个项目上,我想我可以分享一些进展到目前为止。我正疯狂地试图找出一个解决方案的屏幕和处理器困境。我还没有想出一个完美的解决方案, 但我选择专注于其他部分在此期间。
升级小型手持设备面临的一个问题是,必须解决严重的空间限制。找出多少空间(或者更确切地说,有多少空间●!我必须在空壳内工作是非常耗时的, 但现在花时间使事情更容易以后。
机械设计有两个目标:
所有内容必须适合原始机柜内
重复使用尽可能多的机械功能(按钮、电池仓、连接器等)
实现这些目标最简单的途径是从我已经拥有的目标开始, 就我而言, 这是我的 Psions 的主板, 不会启动。(奖金指向任何能够发现问题的人,它实际上在下面的照片中可见)
对于我的第一次尝试,我使用数字卡钳来测量板的轮廓。虽然这工作正常,我遇到了一些麻烦。
我想重复使用电池弹簧等组件, 但弹簧支架掩盖了它如何安装到 PCB
很难准确测量安装孔的位置,因为它们更接近PCB的中间,因此很容易进行弯曲的测量
最复杂的形状(图片中的右下部)很难准确测量,而我拥有的空间最少。
所以我决定采取更精细的方法。我攻击PCB与我的热空气焊接工具,直到只有板本身离开:
我曾计划从这个板上收集一些组件,我想重复使用这些组件作为我自己的PCB。现在,PCB再次平坦,我可以使用平板扫描仪对全民彩票登录网址板进行数字化。
左边是扫描中包含的尺子。这部分有助于使PCB在扫描仪中保持水平,部分是为了有一个大小参考,以确保我获得正确的缩放。这实际上回来咬我的背部, 但我们会回到那个。将扫描的图像修剪到 PCB 的边缘后,只需在FreeCAD中导入图像并在图像顶部绘制轮廓。
我也做了一些精细调整的图像的旋转,以获得它完全水平。如果要自己尝试,请确保将参考图片略微放在草图平面下方,否则无法看到正在绘制的线条。
为了验证我的轮廓是否正确,我在激光打印机上打印了轮廓,并在上面铺了 PCB。令我吃惊的是, 它几乎有点匹配。我仔细测量了我的打印输出,并得出结论,打印的东西在我的打印机1:1刻度实际上使它只是一点点小。一旦我弄明白,我可以调整比例,并再次打印出来。但它仍然看不起●!怎么回事?
花了一个多小时回溯我的所有工作,从实际PCB采取大量的仔细参考测量,并比较他们到我的打印输出和CAD模型,我意识到哪里出了问题 - 扫描的图像有一个小的面积之间的垂直轴和水平轴●!
当我在扫描中包括一把尺子时,我以为我很聪明,但事实证明,正确的做法是将另一把尺子放在水平方向上,以及验证两个方向的刻度是否相同。我也意识到, 我曾被这种行为从扫描仪之前咬, 但显然我没有得到足够困难的时间, 因为我忘了它...
现在,我知道问题出在哪里,它很容易修复通过调整我的参考图片的大小在自由卡和调整我的绘图。现在,打印输出和 PCB 完美匹配●!
将大纲放入 KiCad
下一步是让我新绘制的大纲进入KiCad。从 FreeCAD,我导出我的草图作为"自动桌面 DXF",因为 KiCad 可以导入 DXF。不幸的是,KiCad 不支持文件格式的所有功能,因此导入中并未包含所有内容。要对此进行处理,请将 DXF 导入LibreCAD(或其他支持 DXF 的完整软件),选择所有内容并使用"阻止/爆炸"功能。保存 DXF,现在您可以在占用空间编辑器中导入它。
在 KiCad 中,我使用 DXF 文件的轮廓(灰色轮廓)制作了一个虚拟轮廓。然后,我可以沿着原始板的轮廓绘制我自己的PCB(黄线)的轮廓。我本可以使用 DXF 文件直接创建 Edge.Cuts 层,但这只会给我一个板大纲的精确副本,这不是我真正需要的。重要的是,我有一个明确的视觉指示的约束,我必须处理。
下一步
现在,我用我的轮廓创建一个完全适合Psion外壳的板。它看起来还是有点空, 但我计划包括以下功能:
Pion 键盘的 USB 键盘控制器
原始串行端口曾经位于的 USB 微型连接器
充电端口/桶插孔
AVR ISP 连接器可通过 Psion 调试端口访问
主电池的电池弹簧接头
主电池的电池/扬声器弹性连接器
用于备用/RTC 电池的电池弹簧连接器
盖子打开/关闭开关
录音机按钮开关
紧凑型闪存插槽盖打开/关闭开关
指示灯指示灯
...就是这样●!最终结果将看起来像一个原始的Psion,但在实践中,它只是一个非常过度设计的键盘,因为它不会做任何事情,除非它连接到计算机。但我越来越近了●!一旦我得到这个工作,我会有一个更好的想法,我必须有多少空间,我可以开始思考什么CPU我应该再次使用。
我终于开始组装我之前做的专用键盘适配器了。我已经有多氯联苯和组件一段时间了,但我没有时间组装它。
当我做全民彩票登录网址板布局时,我借此机会获得一些使用0402组件的经验,我也想尝试做一个PCB边缘USB连接器。最后,我想出了一个非常紧凑的设计,其中键盘连接器是唯一的东西保持它一样大,因为它是。
所有分立元件尺寸为 0402,MCU 为 7x7 mm QFN 封装。我还从一家马塞公司订购了oshstencils.com,它和往常一样非常好。PCB是从oshpark.com订购的。
装配相对无痛。我确实与焊膏应用程序战斗了一下, 因为我的焊膏有点干。我试着使用容器底部的焊膏, 因为那不太干燥, 但我仍然在焊膏里有 "块" 。在第三次尝试中,我弄对了,我可以用热空气返工站放置和回流组件。
在用显微镜进行快速目视检查并检查短裤后,我需要将引导加载器编程到 AVR 中。然后,我可以通过USB接口使用键盘软件进行编程。为此,您需要某种 AVR 程序员。我使用我的AVR 龙。
我确实想构建一个 1.27 毫米间距 pogo 引脚 ISP 适配器 (它会进入 PCB 上标有 "ISP1" 的垫子), 但我还没有这样做。我第一次尝试只按一个 1.27 毫米的引脚头在垫子上闪烁引导加载器, 但我不能得到它的工作。最后,我只是焊接电线垫。这工作得很好, 在我也意识到我已经填充了 R3 与电容器...
Sen
252次阅读
2020-08-24