Нахожусь практически на финальном этапе постройки JAP LCD, только на базе NanoDLP. К сожалению во время тестов повредил матрицу и теперь у меня вынужденный перерыв. Решил времени не терять и разработать шилд для малинки.
Сейчас электронная начинка состоит из нескольких модулей связанных между собою кучей проводов. Модули таки:
- Raspberry PI Zero W (планирую переход на Raspberry Pi 3b+)
- Arduino Nano + CNC Shield + Polulu Driver
- 5<->3.3V конвертер уровней для I2C (у меня подключен пятивольтовый двустрочный дисплей к трехвольтовой малине)
- БП на 5В для питания всей этой конструкции (это не считая основного 12В БП для питания силовой части)
- Силовой транзистор который коммутирует ультрафиолетовый светодиод (100Вт диод включен через драйвер-повышайку, на 12В жрет порядка 9А)
Сейчас это выглядит так
Во всей этой конструкции мне не нравятся следующие вещи:
1) слишком много проводов и соединений
2) все это весьма громоздко и колхозно. Хочется в будущем переехать в более компактный корпус
3) все это сильно подвержено наводкам (ардуина и малина регулярно теряли связь друг с другом, когда вместо силового транзистора работало реле)
4) регулярно норовлю сделать большую петлю по земле и тогда чудеса начинаются с новой силой
Решил собрать все хотелки на одном шилде для малинки, чтобы было компактно. Вдохновлялся вот этим принтером. Ну а раз уже разрабатывать плату, то можно туда и других хотелок добавить. Итак моя плата должна уметь:
- управлять шаговиком
- поддерживать концевики
- коммутировать мощный светодиод
- обеспечивать все необходимые напряжения питания - 12В, 5В и 3.3В (в зависимости от потребителя)
- позволять измерять температуру (например чтобы вовремя включать вентилятор)
- иметь средней мощности выход управляемый ШИМ (тот самый вентилятор)
- позволять подлючать внешние устройства по I2C и UART, причем поскольку напряжение потребителя заранее неясно - позволять оба напряжения (у меня, например, есть дисплеи как трехвольтовые, так и пятивольтвые)
- Сигнальный светодиод (проект на thingiverse использует его для индикации когда безопасно можно отключить питание малине)
- было бы круто иметь парочку GPIO под различные нужды (например, у того же JAP принтера аж 4 кнопки)
- пищалку (мало ли, гулять так гулять)
Вот что получилось в итоге
- Схема
- плата
Проект тут: https://easyeda.com/editor#id=1c84f9033 ... 7bebf7602c
Пара пояснений к схеме:
- За питание малины отвечает модуль понижайка на базе MP1584. Сейчас вся пятивольтовая часть потребляет 260мА в прыжке, но это Raspberry Pi Zero. Полноценная малина будет потреблять больше, но думаю в ампер должно уложиться
- Схема конверторов уровней слизана с копеечного модуля с али
- Транзисторы 2N7002 имеют не супер-пупер характеристики, но у меня их целый рулон - нужно применить. Возможно BSS138 тоже заменю на 2N7002
- АЦП в малине нет, а отдельные микросхемы стОят дорого и, как по мне, перебор. Решил применять термометр DS18B20. Вроде как GPIO4 поддерживает One-Wire протокол
- GPIO19 также поддерживает ШИМ
- На концевиках предусмотрены подттяжки вверх, а также площадки для фильтрующего конденсатора, если понадобится (по началу думаю не запаивать)
- На GPIO предусмотрел площадки для подтяжек вверх и вниз, а также проходного резистора. Кто его знает что я туда подключать соберусь. Запаивать буду по мере необходимости.
Если тему читают опытные электронщики я буду рад конструктивным комментариям.