Коммутационный кабель ввода-вывода Raspberry PI и адаптер коммутационной панели

Это вторая серия инструкций, направленных на документирование всей деятельности, связанной с электроникой, которая происходит в So Make It; Southampton Makerspace (на южном побережье, Великобритания) Запросы более чем приветствуются!

Этот простой Instructable намеренно слишком подробно описывает детали, поскольку он предназначен для начинающих хакеров. Это позволит вам подключиться к 26-полосному заголовку на более старых Raspberry PI (здесь показана довольно потрепанная плата RevA), но основные принципы можно масштабировать до любого размера заголовка, с которым вы можете столкнуться.

Мотивация проста:сделайте короткий кабель с несколькими розетками, чтобы подключить один конец к Raspi, а другой - к съемному адаптеру, который позволит вам получить доступ к сигналам на плате разъема. В моем случае я играл с I2C на AVR ATMega328pu, используя программный стек Arduino.

Итак, давайте начнем с самого начала любого проекта в области электроники; поиск нужных запчастей.

Шаг 1. Источник частей

У меня были все необходимые детали, так как они являются общедоступными стандартными частями, но я предоставлю надежные источники для каждого, чтобы вы начали. Для простоты я предоставлю номера деталей электроники RS, но все детали легко доступны также на ebay или в других онлайн-источниках по гораздо более выгодным ценам. Я бы порекомендовал держать такие детали «на складе», так как они весьма полезны для всех видов другой работы.

Необходимые детали:

• Предварительно собранная розетка с шагом 0,1 дюйма (или 2,54 мм), 2 ряда по 13 контактов (26 контактов). Поляризационная выемка не обязательна, но часть для снятия натяжения полезна, но она должна быть рассчитана на установку кабеля под прямым углом. RS:323-7902.
• 2-х рядный (минимум) 13-контактный прямой разъем с шагом 0,1 ″ для монтажа на печатную плату (также называемый выводом под пайку). Вы можете получить более длинные и отрезать их до нужной длины с помощью некоторых острых режущих кромок. . RS:827-7772
• 2 ряда, 1 ряд x (минимум) 13-контактный прямой разъем 0,1 ″, опять же, для монтажа на печатной плате, просто возьмите более длинные и обрежьте их. Вам следует искать те, у которых длинные булавки. Минимум 8 мм. Примечание:вы можете протолкнуть штифты через пластик снизу, чтобы вытянуть штифты еще на пару мм! RS:767-1110
• Короткая длина с шагом не менее 26 контактов с шагом 0,05 ″ (1,27 мм), плоский ленточный кабель или старый кабель гибкого диска / IDE. RS:289-9925
• Ленточная плита, плакированная медью (также известная как Veroboard), с шагом 0,1 дюйма, односторонняя. РС:01-393

Вы можете отказаться от покупки заранее смонтированных розеток и напрямую использовать старый кабель для гибких дисков, но он будет довольно длинным и ухудшит качество сигнала. Плохая микросхема приложения Broadcom на плате Raspi должна будет управлять гораздо большей емкостной нагрузкой. Если вы хотите быть дешевым, вы всегда можете отрезать гибкий кабель и купить только одну розетку, чтобы сделать кабель короче. Однако в целом такие кабели должны быть как можно короче.

Шаг 2. Вырежьте двойной заголовок строки

Отсчитайте 13 пар булавок, затем прорежьте пластиковую основу боковыми ножами (не лучшими из них!)

Шаг 3. Вырежьте два однострочных заголовка

Повторите это действие для двух отдельных рядов по 13 булавок.

Шаг 4. Нажмите на штифты, чтобы увеличить длину над основанием

Используя плоскогубцы с длинным носом, прижмите жатку к металлическому лому или другой твердой поверхности. Осторожно надавите на пластик с обоих концов и понемногу, пока под пластиковым основанием не перестанет выступать штифт. Не хватайтесь за булавки! Они гнутся. Думаю, хороший заголовок даст вам булавки длиной около 10 мм.

Шаг 5. Отрежьте полосу до нужного размера

Вам не обязательно использовать стрип-доску, если у вас есть еврокарта (второе изображение), но я определенно рекомендую ее. У Eurocard нет медных следов, поэтому вам нужно будет припаять мосты вручную, и, ну, это просто беспорядок. Так что используйте стрип-картон!

На первом изображении показаны все детали, расположенные НЕ на медной стороне, стыкующиеся друг с другом. Следите за тем, чтобы направление медных дорожек находилось под прямым углом к ​​осям деталей! Мы хотим соединить внутренний заголовок с выводами, а не закоротить все выводы вместе. Внимательные заметят, что медные дорожки замыкают верхний и нижний ряды двухрядного заголовка вместе - не паникуйте - мы собираемся осторожно прорезать медную сторону платы, чтобы отсоединить их!

Разрезать полосовую доску нужно будет осторожно и медленно, чтобы не повредить режущую кромку. Для этого вы можете использовать небольшую ножовку, вращающийся отрезной диск (см. Третье изображение), установленный на дремеле, или ленточную пилу (зайдите в местный хакерский центр и спросите!). Вам понадобится только достаточно материала для крепления компонентов, чтобы будет выглядеть прямоугольник размером 13х4 дырочки. Отшлифуйте все острые края, чтобы немного привести в порядок.

Шаг 6. Обрежьте следы

Нам нужно прорезать канавку через следы, чтобы разъединить верхний и нижний ряды заголовка 2 ряда. Я установил клон dremel в свои тиски с прикрепленным отрезным диском. Как видите, я не совсем понял это. Думаю, ты мог бы просто воспользоваться ножом…

Шаг 7. Очистите печатную плату (только из меди!)

Медь довольно быстро тускнеет, что снижает эффективность флюса припоя. Мы можем легко удалить неприятный оксидный слой с помощью небольшого количества тонкой проволочной ваты. Иногда я использую жидкий полироль (продается в Великобритании как «brasso»), который очень эффективен для этого - просто нанесите немного ткани на медь, отполируйте ее и очистите все остатки водой перед сушкой.
Вы должны сделать это непосредственно перед пайкой.

Шаг 8. Подготовка к пайке

Будет легче паять старомодным эвтектическим припоем (содержащим свинец и олово), если вы его найдете, особенно если он имеет сердцевину из канифольного флюса. Тем не менее, я стараюсь полностью избегать свинца, поэтому я выбрал бессвинцовый (в данном случае содержащий серебро) припой и дополнительный источник флюса в ручке, если мне трудно заставить его растекаться или намокать.

Я также склонен паять подобные вещи при высокой температуре (400 градусов Цельсия), поскольку это означает, что повторное плавление соединений и удаление паяных перемычек происходит очень быстро, даже при использовании медной оплетки. Просто держите огонь включенным в течение минимального времени, чтобы не повредить клей, которым медь приклеивается к подложке (или не расплавить пластмассовые части коллекторов!)

Как может быть видно на изображениях, я использую наконечник в форме долота для утюга. Это наиболее подходящий тип для сквозной пайки.

Вам следует свериться с таблицей данных на имеющийся у вас припой и выбрать подходящую температуру!

Когда вы нагреете утюг, нанесите обильный припой, пока он полностью не покроется расплавом, перед протиранием, чтобы удалить корку, повторно нанесите припой во второй раз и закрепите его в держателе. Всегда наносите припой на наконечник непосредственно перед помещением в держатель между использованиями! Это особенно важно при использовании бессвинцового припоя, так как в противном случае быстро образуется окисленный наконечник, который, скорее всего, потребуется заменить - очистка возможна с помощью тонкой проволочной мочалки, но обычно к тому времени уже слишком поздно.

Для получения дополнительной информации:Raspberry PI I / O Breakout кабель и адаптер коммутационной панели