Il n'y a pas si longtemps, mon équipe et moi avons développé un petit ordinateur embarqué pour résoudre les tâches IIoT et d'automatisation industrielle. Le premier article sur notre appareil peut être consulté ici .
Nous avons décidé de développer l'appareil sur le module Raspberry CM3 + répandu et testé, ce qui nous a permis de créer un ordinateur avec de grandes capacités informatiques, une énorme communauté et une facilité d'utilisation. Sous la coupe, je vais vous dire par étapes, de quoi ils ont commencé et ce à quoi ils sont arrivés à la fin.
L'agonie de choisir un cas
Pour les appareils, même dans le domaine industriel, l'aspect et l'exhaustivité de l'appareil sont très importants, c'est pourquoi une longue recherche d'un boîtier répondant à nos exigences de taille a commencé. Je voulais rentrer autant que possible dans une seule boîte et les paramètres minimum de la planche étaient de 10 * 10
cm.Après avoir commandé plusieurs variantes des étuis, nous avons dû en jeter plus, car ils ne convenaient que pour l'artisanat à la maison et les vendre aux gens sous cette forme n'était pas possible. Le principal concurrent à cette époque était un boîtier en aluminium avec des couvercles en plastique de 10 * 10 * 5 cm (Figure 1).
Figure 1 - Le premier cas
Ayant reçu ce corps en main, il fut décidé de s'y arrêter. Au même moment, le développement de la carte touchait à sa fin et il était déjà possible d'estimer, d'après les dessins, comment traiter les extrémités des connecteurs de sortie. Cependant, les couvercles de boîtier en plastique après l'usinage le rendaient invendable et nous en sommes à nouveau venus à un métier, et non à un produit commercial fini.
Le brillant a été rapidement rayé et les trous semblaient très asymétriques dans ce cadre brillant (Figure 2). Attente et réalité, comme on dit.
Figure 2 - Couvercles de boîtier en plastique
Cependant, nous n'avons pas dû abandonner le boîtier, car le fabricant en avait le même, mais avec des extrémités en aluminium, nous l'avons rapidement commandé et avons été surpris de son apparence parfaite (Figure 3). Les extrémités sont très belles, mates et l'immunité au bruit supplémentaire était un bonus. Un tel cas coûte un peu plus cher, mais la beauté nécessite des sacrifices.
Figure 3 - Boîtier métallique
La deuxième tentative pour traiter les extrémités a été beaucoup plus réussie. Nous avons choisi la technologie des inscriptions par gravure (figure 4), mais il y avait des inconvénients qui devaient être résolus. Le plus important est que le graveur (perceuse) soit très petit et délicat, la vitesse de gravure est assez faible. De plus, la perceuse elle-même se brise souvent. À cause de tout cela, le prix augmente considérablement en raison de l'électricité consommée et des coûts de main-d'œuvre. De plus, la saleté pénètre à l'intérieur de la gravure et l'aluminium s'oxyde progressivement, ce qui rend les inscriptions moins visibles.
Image 4 - Gravure d'un boîtier en métal
Ils ont essayé de changer cette technologie en gravure laser, mais elle s'est avérée moche. Le laser a brûlé la peinture de manière incorrecte et les inscriptions se sont avérées sombres.
En conséquence, nous sommes arrivés à la sérigraphie avec cuisson au four (Figure 5). Cette technologie s'est avérée la plus rapide et la plus robuste. Tout se résumait à commander un modèle une fois (sortie photo) et à l'utiliser pour fabriquer un lot allant jusqu'à 50 pièces par jour.
Figure 5 - Sérigraphie du boîtier
Corrections de bogues
L'affaire était terminée, mais la planche restait défectueuse. L'idée de notre ordinateur est que tout utilisateur peut facilement installer un équipement supplémentaire dans l'appareil en dévissant les quatre boulons du boîtier, comme dans un ordinateur portable. Je pense que l'époque où les autocollants «Ne pas ouvrir, perte de garantie» étaient collés sur les boîtiers est révolue.
À l'intérieur du boîtier, il y a des périphériques pour le firmware du module informatique, une carte SIM et bien plus encore. Cependant, il y avait un problème avec le montage de la carte dans le boîtier, à savoir les LED de sortie sur les pieds, qui étaient constamment pliées par nos clients qui prenaient des prototypes pour les tests (Figure 6).
Figure 6 - LED de sortie sur les pieds
À cet égard, j'ai dû changer les diodes sur les jambes en LED SMD qui brillent sur le côté et le problème d'installation de la carte dans le boîtier a été résolu, rien d'autre ne s'est plié (Figure 7).
Figure 7 - LED SMD
L'indication était profondément à l'intérieur du boîtier et pour voir la lumière, il fallait regarder l'extrémité à angle droit. L'idée de fibres optiques en matériaux polymères transparents est venue à l'esprit (Figure 8). Il restait à trouver une option budget, mais esthétiquement belle. Un plexiglas laitier avec une transparence de 20% avec une épaisseur de feuille de 3 mm est venu à l'esprit, dans la toute première entreprise de découpe laser, le diamètre d'un cylindre miniature a été sélectionné, il était égal au diamètre du trou dans le corps. La particularité est que lors de la découpe au laser, la machine donne un petit biseau du diamètre inférieur de 0,1 mm, et nous avons ainsi obtenu un sac de cônes tronqués miniatures d'un diamètre inférieur de 2,9 mm et d'un diamètre supérieur de 3 mm, et la hauteur était de 3 mm, comme l'épaisseur des extrémités de notre corps. Nous insérons le cône dans le trou et le raccord à pression enfonce fermement ces fibres dans le trou, et une petite goutte de colle sur la face arrière les fixe fermement.
Figure 8 - Guides de
lumière en plexiglas Ainsi, le dispositif a reçu un aspect esthétique avec un petit investissement dans le boîtier, mais cette voie est bonne au début de la production et il est prévu de réduire les coûts en réalisant un boîtier similaire lors de l'augmentation de la production. Le moulage en plastique n'est pas pris en compte en raison du démarrage coûteux et des faibles performances de blindage par rapport au métal.
Résumé
Merci de votre attention! Nous espérons que nous inspirerons nos lecteurs à recycler vos projets personnels en une production à plus grande échelle avec une perspective commerciale. Dans notre grand pays, sur les étagères des initiateurs, des choses vraiment nécessaires ramassent la poussière qui peut remplacer la production étrangère.
Dans le prochain article, nous vous raconterons l'historique des tests et les subtilités de la mise en place du modem mPCIe 3G Huawei et du module mPCIe LoraWan MikroTik.