Hat nod mobil pentru RPI 4.0 (THT)

De la YO3ITI
Sari la navigare Sari la căutare
Eroare la generarea previzualizării: Fișier lipsă
Nod mobil HAT RPi, față -- Randare Raytrace KiCad
Nod mobil HAT RPi, PCB

Hat nod mobil, RoLink sau Echolink, pentru Raspberry Pi, orice model cu header de 40 de pini. Variantă THT cu alimentare prin USB, cu conectare audio prin jack-uri de 3,5mm la o placă de sunet USB conectată la una dintre intrările USB ale RPi. Are un design cu patru straturi constructive, celor două fețe cu semnale alăturându-li-se două straturi suplimentare pentru planul de alimentare și planul de masă.

Funcționalități

  • HAT RPi Nod mobil SVXLINK pentru Echolink, RoLink etc
  • Poate fi folosit cu orice model de RPi cu header de 40 pini

Jurnal modificări (roadmap)

Rev 1.0 – prima versiune de prototip

  • Status: finalizat;

Am detectat câteva erori de proiectare, nu critice, dar care trebuie adresate în versiunea următoare:

  1. Alimentarea EEPROM-ului 24c32; dintr-o greșeală de copy-paste traseul (NET-ul) de pe schemă pentru alimentarea EEPROM-ului avea altă denumire decât BUS-ul de 3,3V; consecința a fost că PCB-ul a avut trasee izolate; a trebuit să fac un strap (firul roșu vizibil pe imaginea de mai jow);
  2. Plasarea neinspirată a mufelor JACK de 3,5 mm; La proiectare nu am luat în calcul contrângerile de gabarit ale mufelor USB de pe RPi și mufele jack de pe placă. Aici se vede utilitatea unui program de modelare 3D parametrică gen Fusion 360 sau SolidWorks: pe ansamblul HAT + RPi modelat 3D mi-aș fi dat seama că mufele pur și simplu nu încap unele deasupra celorlalte și trebuie amplasate pe o altă latură. Amplasarea actuală nu oferă suficient loc pentru manșonul de plastic al jack-urilor tată, de accea în poză se văd montate fără manșon. Problema va fi eliminată în versiunea următoare, dar mă bate serios gândul să folosesc niște conectori pentru jack-uri de 2,5mm (mai mici).
  3. Potențiometrele de volum - inutile. La proiectare nu m-am gândit că plasarea în paralel a unui semireglabil cu secțiunea transformatorului audio (de 600 Ω) nu va avea nici un efect atâta timp cât nu există un etaj-tampon de tensiune, deoarece impedanța echivalentă va fi întotdeauna apropiată de valoarea de 600 Ω (mai puțin atunci când cursorul semireglabilului face scurt la masă). Oricum, am constatat că se poate renunța la orice reglaj de volum deoarece sunetul este foarte bine conturat și corect redat doar cuplând direct intrarea și ieșirea prin intermediul transformatoarelor audio. O variantă ar fi adăugarea unui buffer (fie un repetor pe emitor, fie ceva mai sofisticat), dar părerea mea e că nu este necesar.
  4. Amprentă greșită pentru 2N3904. Asta a fost cea mai mare problemă și este a doua oară când efectiv ratez niște plăci perfect funcționale fiindcă aleg greșit amprenta (footprint-ul) din programul ECAD (în cazul de față KiCad). Amprenta aleasă avea colectorul la centru și baza în margine. Modificarea a fost relativ ușor de realizat deoarece tranzistorul e de tip TTH, dar, pentru un SMD, problemele ar fi fost mai mari. În concluzie, am constatat că asta e una dintre marile probleme ale KiCad ca program ECAD. Mi-sș fi dorit să existe posibilitatea de a evita astfel de erori. Cred că o să reproduc proiectul în Eagle, mai ales că, mai nou, Eagle este inclus cu Fusion 360 și funcționalitățile de modelare parametrică sunt extrem de promițătoare.


Nod mobil HAT RPi, asamblat; prototip; am detectat inclusiv câteva erori de proiectare. vezi text.
Nod mobil HAT RPi, asamblat; prototip; am detectat inclusiv câteva erori de proiectare. vezi text.

Documentație:

 

BOM

ID Designator Package Qty Designation Ref Desc
1 R15,R4 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal 2 33R 660-MF1/4DCT52R33R0F limitare curent
2 R14,R2 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal 2 10k 660-MF1/4DCVTR1002F pullup
3 R12,R9 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal 2 47k 660-MF1/4CCT52R4702F polarizare switch
4 R10,R5 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal 2 2k2 660-MF1/4DC2201F polarizare switch
5 R3 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal 1 4k7 660-MF1/4CCT52R4701F pullup Pin PTT
6 Q2 TO-92_Inline 1 2N3906 512-2N3906BU PNP, switch, SQL
7 Q1 TO-92_Inline 1 2N3904 512-2N3904BU NPN, switch, PTT
8 RV1,RV2 Potentiometer_Bourns_3224W_Vertical 2 1k 71-CRCW06030000Z0EAH Reglare nivel sunet
9 TP1 TestPoint_Pad_D2.0mm 1 4V3 n/a Verificare 4,3 volți
10 T2 Bourns_SM-LP-5002E 1 TR_AUDIO_OUT 652-SM-LP-5002E TR audio 600Ω
11 T1 Bourns_SM-LP-5002E 1 TR_AUDIO_IN 652-SM-LP-5002E TR audio 600Ω
12 J5 Jack_3.5mm_CUI_SJ1-3533NG_Horizontal 1 Audio OUT 490-SJ1-3533NG Jack 3,5mm
13 J4 Jack_3.5mm_CUI_SJ1-3533NG_Horizontal 1 Audio IN 490-SJ1-3533NG Jack 3,5mm
14 R13,R7,R1 R_1206_3216Metric 3 330R 755-KTR18EZPJ331 limitare curent LED
15 D4 LED_D3.0mm_Horizontal_O1.27mm_Z2.0mm 1 LED_AMBER 604-WP710A10YD Tx on
16 D3 LED_D3.0mm_Horizontal_O1.27mm_Z2.0mm 1 LED_GREEN 604-WP710A10PGT Rx on
17 D1 LED_D3.0mm_Horizontal_O1.27mm_Z2.0mm 1 LED_RED 604-WP710A10ID Power on
18 C2,C1 C_0603_1608Metric 2 100n 863-1N4007RLG Cap filtrare
19 U1 SA818 1 SA818 SA818 Transceiver
20 J2 SMA_Amphenol_901-144_Vertical 1 Antenna 523-901-144-8RFX RF in/out
21 J1,J9 PinHeader_1x02_P2.54mm_Vertical 2 CONN_01X02 649-75160-118-02LF jumpere
22 D2 D_DO-41_SOD81_P10.16mm_Horizontal 1 1N4007 863-1N4007RLG Limitare alimentare
23 J3 PinSocket_2x20_P2.54mm_Vertical 1 40HAT 710-61304021821 conector cu RPi
24 U2 SOIC-8_3.9x4.9mm_P1.27mm 1 CAT24C32 698-CAT24C32WI-GT3 EEPROM ident HAT
25 R8,R6 R_0603_1608Metric_Pad0.84x1.00mm_HandSolder 2 3k9 755-ESR03EZPJ392 pullup I2C EEPROM
26 R29 R_0603_1608Metric_Pad0.84x1.00mm_HandSolder 1 10k 755-ESR03EZPF1002 pullup prog EEPROM
27 R11 R_0603_1608Metric_Pad0.84x1.00mm_HandSolder 1 0R 71-CRCW06030000Z0EAH strap

"TODOs" pentru Rev 2.0:

n/a

Variante constructive

Imagini

PCB

Disipare termică

Imaginile de mai jos arată disiparea termică în planul de masă la utilizarea în repaus, fără emisie și în emisie continuă (dialog intensiv între doi radioamatori.

Note

Legături externe

Adus de la „http://www.yo3iti.ro/index.php?title=Hat_nod_mobil_pentru_RPI_4.0_(THT)&oldid=1824”