Raspberry PI I / O Breakout cable y adaptador de placa de conexiones

Este es el segundo de una serie de Instructables cuyo objetivo es documentar todas las actividades relacionadas con la electrónica que se llevan a cabo en So Make It; Southampton Makerspace (en la costa sur, Reino Unido) ¡Las solicitudes son más que bienvenidas!

Este Instructable simple entra intencionalmente en demasiados detalles, ya que está dirigido al extremo principiante de la piratería de hardware. Le permitirá conectarse al encabezado de 26 vías en los PI de Raspberry más antiguos (aquí se muestra una placa RevA bastante destacada), pero los principios básicos se pueden escalar a cualquier tamaño de encabezado que pueda encontrar.

La motivación es simple, haga un cable corto con algunos enchufes para conectar un extremo a la Raspi y el otro a un adaptador enchufable, que le permite acceder a las señales en una placa de conexión. En mi caso, estaba jugando con I2C en un AVR ATMega328pu usando la pila de software Arduino.

Entonces, comencemos por el comienzo de cualquier proyecto de electrónica; abastecimiento de las piezas correctas.

Paso 1:Obtenga las partes

Tenía todas las piezas necesarias por ahí, ya que son piezas genéricas fácilmente disponibles, pero proporcionaré fuentes confiables para cada una de ellas. Proporcionaré números de pieza de RS Electronics para simplificar, pero todas las piezas están disponibles también en eBay u otras fuentes en línea a precios mucho mejores. Recomendaría tener esas piezas "en stock", ya que son bastante útiles para todo tipo de otros trabajos.

Piezas necesarias:

• Enchufe premontado de 2 filas x 13 vías (26 pines) 0,1 ″ (o 2,54 mm) de paso. La muesca polarizadora no es necesaria, pero la pieza de alivio de tensión es útil, pero debe diseñarse para montaje de cable en ángulo recto. RS:323-7902.
• 2 filas x (al menos) cabezal recto de 13 vías con paso de 0,1 ″, para montaje en PCB (también conocido como terminación de soldadura) Puede obtener unos más largos y cortarlos a la medida con algunos cortadores de borde afilado . RS:827-7772
• 2 de 1 fila x (al menos) cabezal recto de 13 vías 0.1 ″, para montaje en PCB, nuevamente, solo obtenga los más largos y córtelos. Debes buscar los que tengan alfileres largos. Mínimo 8 mm. Nota:puede empujar las clavijas a través del plástico desde abajo para extender las clavijas un par de mm más. RS:767-1110
• Longitud corta de al menos 26 vías con paso de 0,05 ″ (1,27 mm), cable plano o un cable de disquete / IDE antiguo. RS:289-9925
• Tablero de tiras revestidas de cobre (también conocido como Veroboard) de una cara de paso de 0.1 ″. RS:01-393

Puede omitir la compra de enchufes premontados y utilizar directamente un cable de disquete antiguo, pero será bastante largo y degradará la calidad de la señal. El chip de aplicación deficiente de Broadcom en la placa Raspi tendrá que impulsar mucha más carga capacitiva. Si quiere ser barato, siempre puede cortar un cable flexible y comprar solo un enchufe para hacer un cable más corto. Sin embargo, en general, debe mantener dichos cables lo más cortos posible.

Paso 2:corte el encabezado de doble fila

Cuente 13 pares de alfileres, luego corte recto a través de la base de plástico con algunos cortadores laterales (¡no los mejores!)

Paso 3:corte los dos encabezados de una sola fila

Repita, para dos filas individuales de 13 pines.

Paso 4:Empuje los pines hacia arriba para aumentar la longitud por encima de la base

Con unos alicates de punta larga, empuje el cabezal contra una chatarra o alguna otra superficie dura. Empuje el plástico con cuidado, desde ambos extremos, y poco a poco hasta que no se vea más alfiler debajo de la base de plástico. ¡No agarres los alfileres! Ellos se doblarán. Creo que un buen encabezado le dará pines de unos 10 mm de largo.

Paso 5:corte la tabla de striptease a la medida

No es necesario que utilices cartulina, si tienes alguna Eurocard (segunda imagen) disponible, pero definitivamente la recomendaría. Eurocard no tiene las trazas de cobre, por lo que tendrá que hacer puentes de soldadura a mano y, bueno, esto es un desastre. ¡Así que usa tablillas!

La primera imagen muestra todas las piezas colocadas en el lado NO de cobre, unidas entre sí. ¡Asegúrese de que la dirección de las trazas de cobre forme ángulos rectos con el eje de las piezas! Queremos conectar el encabezado interno a los pines, no cortocircuitar todos los pines juntos. El ojo de águila habrá notado que los rastros de cobre acortarán las filas superior e inferior del encabezado de dos filas juntas; no se asuste, ¡vamos a ranurar con cuidado el lado de cobre de la placa para desconectarlos!

Deberá cortar la tabla de tiras con cuidado y lentamente para no dañar el borde de corte. Para esto, puede usar una pequeña sierra para metales, un disco de corte giratorio (vea la tercera imagen) montado en una dremel o una sierra de cinta (¡vaya a su espacio de hackers local y pregunte!) Solo necesitará suficiente material para montar los componentes, de modo que se verá como un rectángulo de 13 × 4 agujeros de tamaño. Lima todos los bordes afilados para arreglarlo un poco.

Paso 6:corte los trazos

Necesitamos cortar una ranura a través de las trazas para desconectar las filas superior e inferior del encabezado de 2 filas. Monté un clon de dremel en mi tornillo de banco con el disco de corte adjunto. Como puede ver, no lo entendí bien. Supongo que podrías usar un cuchillo ...

Paso 7:Limpia la placa de circuito (¡solo si es de cobre!)

El cobre se empaña con bastante rapidez, lo que reducirá la eficacia del fundente de soldadura. Podemos quitar fácilmente la capa de óxido dañina con un poco de lana de alambre fina. A veces utilizo un pulidor líquido (que se vende en el Reino Unido como 'brasso') que es muy eficaz para esto:simplemente aplique un poco en el cobre con un paño, púlalo y limpie todos los residuos en agua antes de secarlo.
Debe hacer esto inmediatamente antes de soldar.

Paso 8:Prepárese para soldar

Será más fácil soldar con soldadura eutéctica antigua (que contiene plomo y estaño) si puede encontrarla, especialmente si tiene un núcleo de fundente de colofonia. Sin embargo, estoy tratando de evitar el plomo por completo, así que seleccioné soldadura sin plomo (que contiene plata en este caso) y una fuente adicional de fundente en un bolígrafo, si tengo dificultades para que fluya o se moje.

También tiendo a soldar cosas como esta con una temperatura alta (400 ° C), ya que significa que el reflujo de las uniones y la eliminación de los puentes de soldadura es muy rápido, incluso cuando se usa una trenza de soldadura de cobre. Simplemente mantenga el calor encendido durante un mínimo de tiempo para no dañar el pegamento que pega el cobre al sustrato (¡o derretir las partes plásticas de los cabezales!)

Como puede verse en las imágenes, estoy usando una punta en forma de cincel en mi plancha. Este es el tipo más apropiado para esta soldadura de orificio pasante.

¡Debe consultar la hoja de datos de la soldadura que tiene y seleccionar una temperatura adecuada!

Cuando caliente la plancha, aplique abundante soldadura hasta que esté completamente cubierta de fusión, antes de limpiar para eliminar cualquier costra, vuelva a aplicar la soldadura por segunda vez y colóquela en el soporte. ¡Aplique siempre soldadura a la punta inmediatamente antes de colocarla en el soporte entre usos! Esto es especialmente importante con la soldadura sin plomo, ya que si no se hace esto, rápidamente se obtendrá una punta oxidada que probablemente deba reemplazarse; la limpieza es posible con lana de alambre fino, pero por lo general es demasiado tarde para entonces.

Para obtener más detalles:cable de ruptura de E / S PI Raspberry y adaptador de placa de conexión