Raspberry PI I/O Breakout-kabel en plugboardadapter

Dit is de tweede is een reeks Instructables die gericht zijn op het documenteren van alle elektronica-gerelateerde activiteiten die plaatsvinden bij So Make It; Southampton Makerspace (aan de zuidkust, VK) Verzoeken zijn meer dan welkom!

Deze eenvoudige Instructable gaat opzettelijk veel te veel in detail, omdat het gericht is op het begin van hardware-hacking. Hiermee kun je aanhaken op de 26-weg header op de oudere Raspberry PI's (hier afgebeeld is een redelijk versleten RevA-bord), maar de basisprincipes kunnen worden opgeschaald naar elke koptekst die je tegenkomt.

De motivatie is simpel, maak een korte kabel met wat stopcontacten erop, om het ene uiteinde op de Raspi aan te sluiten, en het andere op een plug-able adapter, waarmee je toegang krijgt tot de signalen op een plug-board. In mijn geval speelde ik met I2C op een AVR ATMega328pu met behulp van de Arduino-softwarestack.

Laten we dus beginnen bij het begin van elk elektronicaproject; de juiste onderdelen zoeken.

Stap 1:Bron de onderdelen

Ik had alle benodigde onderdelen rondslingeren, omdat het gemakkelijk verkrijgbare generieke onderdelen zijn, maar ik zal voor elk betrouwbare bronnen verstrekken om je op weg te helpen. Ik zal voor de eenvoud RS-elektronica-onderdeelnummers verstrekken, maar alle onderdelen zijn direct beschikbaar, ook op ebay of andere online bronnen tegen veel betere prijzen. Ik zou aanraden om dergelijke onderdelen 'op voorraad' te houden, omdat ze heel handig zijn voor allerlei andere taken.

Benodigde onderdelen:

• 2 rijen x 13-voudig (26 pinnen) 0,1″ (of 2,54 mm) steek voorgemonteerde socket. De polariserende inkeping is niet nodig, maar het trekontlastingsgedeelte is handig, maar het moet ontworpen zijn voor haakse kabelmontage. RS:323-7902.
• 2 rijen x (minstens) 13-wegs 0.1″ pitch rechte header, voor PCB-montage (ook bekend als soldeeraansluiting) Je kunt langere krijgen en ze op lengte knippen met een paar scherpe snijkanten . RS:827-7772
• 2 uit 1 rij x (minstens) 13-way 0.1″ rechte header, voor PCB-montage, opnieuw, neem gewoon langere en knip ze af. Je moet op zoek naar degenen met lange pinnen. Minimaal 8mm. Let op:je kunt de pinnen van onderaf door het plastic duwen om de pinnen nog een paar mm uit te schuiven! RS:767-1110
• Korte lengte van minimaal 1,27 mm (26 Way), platte lintkabel of een oude Floppy disk/IDE-kabel. RS:289-9925
• Met koper beklede stripplaat (ook bekend als Veroboard) 0,1″ pitch enkelzijdig. RS:01-393

U kunt het kopen van de voorgemonteerde sockets overslaan en direct een oude diskettekabel gebruiken, maar het zal behoorlijk lang zijn en de signaalkwaliteit verslechteren. De slechte Broadcom-applicatiechip op het Raspi-bord zal veel meer capacitieve belasting moeten aandrijven. Als je goedkoop wilt zijn, kun je altijd een floppy-kabel inkorten en slechts één stopcontact kopen om een ​​kortere kabel te maken. Over het algemeen moet u dergelijke kabels echter zo kort mogelijk houden.

Stap 2:Knip de dubbele rijkoptekst

Tel 13 paar pinnen af ​​en knip dan recht door de plastic basis met een paar zijsnijders (niet je beste!)

Stap 3:Knip de twee enkele rijkoppen af

Herhaal dit voor twee enkele rijen van 13 pinnen.

Stap 4:Duw de pinnen omhoog om de lengte boven de basis te vergroten

Gebruik een lange tang om de kop tegen wat schroot of een ander hard oppervlak te duwen. Duw voorzichtig op het plastic, vanaf beide uiteinden, en beetje bij beetje totdat er geen pin meer zichtbaar is onder de plastic basis. Pak de pinnen niet vast! Ze zullen buigen. Ik denk dat een goede header je pinnen van ongeveer 10 mm lang geeft.

Stap 5:Knip het stripboard op maat

Je hoeft niet per se stripboard te gebruiken als je een Eurocard (tweede afbeelding) beschikbaar hebt, maar ik zou het zeker aanraden. Eurocard heeft geen kopersporen, dus je zult soldeerbruggen met de hand moeten maken, en, nou ja, dit is gewoon rommelig. Gebruik dus stripboard!

De eerste afbeelding toont alle onderdelen die aan de NIET-koperen kant zijn geplaatst, recht tegen elkaar aan. Zorg ervoor dat de richting van de kopersporen haaks op de as van de onderdelen staat! We willen de binnenste kop met de pinnen verbinden, niet alle pinnen kortsluiten. De adelaarsogen zullen hebben opgemerkt dat de koperen sporen de bovenste en onderste rijen van de tweerijige header samen zullen kortsluiten - geen paniek - we gaan voorzichtig de koperen kant van het bord plaatsen om ze los te koppelen!

U moet de stripplaat voorzichtig en langzaam afsnijden om uw snijkant niet te beschadigen. Hiervoor kun je een kleine ijzerzaag gebruiken, een roterende doorslijpschijf (zie de derde afbeelding) gemonteerd in een dremel, of een lintzaag (ga naar je lokale hackerspace en vraag ernaar!) Je hebt alleen genoeg materiaal nodig om de componenten te monteren, zodat ziet eruit als een rechthoek met een afmeting van 13 × 4 gaten. Vijl alle scherpe randen weg om het een beetje op te ruimen.

Stap 6:Knip de sporen uit

We moeten een groef door de sporen snijden om de bovenste en onderste rijen van de kop met 2 rijen los te koppelen. Ik heb een dremel-kloon in mijn bankschroef gemonteerd met de snijschijf eraan vast. Zoals je ziet heb ik het niet helemaal goed begrepen. Ik denk dat je gewoon een mes kunt gebruiken...

Stap 7:reinig de printplaat (alleen bij koper!)

Koper verkleurt vrij snel, wat de effectiviteit van de soldeerflux zal verminderen. We kunnen de aanstootgevende oxidelaag gemakkelijk verwijderen met een beetje fijne draadwol. Ik gebruik soms een vloeibare polish (verkocht in het VK als 'brasso'), wat hiervoor zeer effectief is - werk gewoon een beetje in het koper met een doek, polijst het en maak alle resten schoon in water voordat je het droogt.
Doe dit direct voor het solderen.

Stap 8:Bereid je voor op het solderen

Het zal gemakkelijker zijn om te solderen met ouderwets eutectisch soldeer (met lood en tin) als je het kunt vinden, vooral als het een kern van harsvloeimiddel heeft. Ik probeer lood echter helemaal te vermijden, dus heb ik loodvrij (in dit geval zilverhoudend) soldeer gekozen en een extra bron van vloeimiddel in een pen, als ik moeite heb om het te laten vloeien of nat te maken.

Ik heb ook de neiging om dit soort dingen met een hoge temperatuur (400 DegC) te solderen, omdat dit betekent dat het opnieuw vloeien van verbindingen en het verwijderen van soldeerbruggen erg snel gaat, zelfs bij gebruik van koperen soldeervlechtwerk. Houd de hitte gewoon een minimale tijd aan zodat je de lijm die het koper aan het substraat hecht niet beschadigt (of de plastic delen van de headers smelten!)

Zoals op de afbeeldingen te zien is, gebruik ik een beitelvormige punt op mijn strijkijzer. Dit is het meest geschikte type voor dit doorlopende soldeerwerk.

Bekijk de datasheet van het soldeer dat je hebt en selecteer een geschikte temperatuur!

Wanneer u het strijkijzer opwarmt, brengt u royaal soldeer aan totdat het volledig bedekt is met smelt, voordat u het afveegt om eventuele korsten te verwijderen, soldeer een tweede keer opnieuw aan en parkeer het in de houder. Breng tussen gebruik altijd soldeer aan op de punt voordat u deze in de houder plaatst! Dit is vooral belangrijk bij loodvrij soldeer, omdat als u dit niet doet, er snel een geoxideerde punt ontstaat die hoogstwaarschijnlijk moet worden vervangen - schoonmaken is mogelijk met fijne draadwol, maar meestal is het dan te laat.

Voor meer details:Raspberry PI I/O Breakout-kabel en plugboard-adapter