منذ وقت ليس ببعيد ، قمت أنا وفريقي بتطوير جهاز كمبيوتر صغير مدمج لحل مهام إنترنت الأشياء ومهام الأتمتة الصناعية. يمكن الاطلاع على المقالة الأولى حول جهازنا هنا .
قررنا تطوير الجهاز على وحدة Raspberry CM3 + واسعة الانتشار والمختبرة ، والتي سمحت لنا بإنشاء جهاز كمبيوتر بقدرات حوسبة كبيرة ومجتمع ضخم وسهولة في الاستخدام. تحت القطع سأخبرك على مراحل ، من أين بدأوا وما جاءوا في النهاية.
عذاب اختيار القضية
بالنسبة للأجهزة ، حتى في المجال الصناعي ، فإن مظهر الجهاز واكتماله مهمان جدًا ، لذلك بدأ البحث الطويل عن حالة تناسب متطلباتنا في الحجم. أردت أن أضع أكبر قدر ممكن في صندوق واحد وكان الحد الأدنى لمعلمات اللوحة 10 * 10
سم ، وبعد أن طلبنا العديد من المتغيرات للحالات ، كان علينا التخلص منها أكثر ، لأنها كانت مناسبة فقط للحرف اليدوية المنزلية وبيعها للأشخاص في هذا النموذج لم يكن ممكنا. كان المنافس الرئيسي في ذلك الوقت هو حالة من الألومنيوم مع أغطية بلاستيكية 10 * 10 * 5 سم (الشكل 1).
الشكل 1 - الحالة الأولى
بعد استلام هذه الجثة في متناول اليد ، تقرر التوقف عندها. في الوقت نفسه ، كان تطوير اللوحة يقترب من نهايته وكان من الممكن بالفعل تقدير ، وفقًا للرسومات ، كيفية معالجة نهايات موصلات الإخراج. ومع ذلك ، فإن الأغطية البلاستيكية بعد التشغيل جعلها تبدو غير قابلة للتسويق وأتينا مرة أخرى إلى حرفة ، وليس إلى منتج تجاري نهائي.
تم خدش اللمعان بسرعة وتبدو الثقوب غير متماثلة للغاية في هذا الإطار اللامع (الشكل 2). التوقع والواقع ، كما يقولون.
الشكل 2 - أغطية الإسكان البلاستيكية
ومع ذلك ، لم يكن علينا أن نتخلى عن الحالة ، لأن الشركة المصنعة كان لديها نفس المنتج ، ولكن مع نهايات الألمنيوم ، طلبناها بسرعة وفوجئنا بمظهرها المثالي (الشكل 3). النهايات جميلة للغاية ، غير لامع ، وكانت مناعة الضوضاء الإضافية مكافأة. تكلف مثل هذه الحالة أكثر قليلاً ، لكن الجمال يتطلب التضحية.
الشكل 3 - صندوق معدني
كانت المحاولة الثانية لمعالجة الغايات أكثر نجاحًا. لقد اخترنا تقنية النقوش بالنقش (الشكل 4) ، ولكن كانت هناك عيوب يجب حلها. الشيء الأكثر أهمية هو أن آلة الحفر (الحفر) صغيرة جدًا وحساسة ، وسرعة الحفر منخفضة جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما ينكسر المثقاب نفسه. بسبب كل هذا ، يرتفع السعر بشكل كبير بسبب استهلاك الكهرباء وتكاليف العمالة. أيضا ، تدخل الأوساخ داخل النقش ويتأكسد الألومنيوم تدريجيًا ، مما يجعل النقوش أقل وضوحًا.
صورة 4 - نقش صندوق معدني
حاولوا تحويل هذه التقنية إلى نقش بالليزر ، لكن تبين أنها قبيحة. أحرق الليزر الطلاء بشكل غير صحيح ، وتبين أن النقوش كانت مظلمة.
ونتيجة لذلك ، وصلنا إلى الطباعة الحريرية مع الخبز في الفرن (الشكل 5). أثبتت هذه التقنية أنها الأسرع والأقوى. كل ذلك يرجع إلى طلب قالب مرة واحدة (إخراج الصور) واستخدامه لعمل دفعة تصل إلى 50 قطعة في اليوم.
الشكل 5 - تصحيح الحالة
اصلاحات الشوائب
تم الانتهاء من القضية ، ولكن المجلس بقي معيبًا. تتمثل فكرة جهاز الكمبيوتر الخاص بنا في أنه يمكن لأي مستخدم تثبيت معدات إضافية بسهولة في الجهاز عن طريق فك البراغي الأربعة الموجودة على العلبة ، كما هو الحال في الكمبيوتر المحمول. أعتقد أن الأيام التي تم فيها لصق ملصقات "لا تفتح ، وفقدان الضمان" على الحالات قد ولت.
يوجد داخل العلبة أجهزة ملحقة للبرامج الثابتة لوحدة الحوسبة وبطاقة SIM والمزيد. ومع ذلك ، كانت هناك مشكلة واحدة في تركيب اللوحة في الحالة ، وهي مصابيح LED للإخراج على الساقين ، والتي كانت عازمة باستمرار من عملائنا الذين أخذوا نماذج أولية للاختبار (الشكل 6).
الشكل 6 - مصابيح LED الإخراج على الساقين
في هذا الصدد ، اضطررت إلى تغيير الثنائيات على الساقين إلى SMD LEDs التي تلمع جانبية وتم حل مشكلة تثبيت اللوحة في العلبة ، لا شيء آخر عازم (الشكل 7).
الشكل 7 - SMD LEDs
كانت الإشارة عميقة داخل العلبة ورؤية الضوء كان عليك أن تنظر إلى النهاية بزاوية قائمة. تتبادر إلى الذهن فكرة الألياف الضوئية المصنوعة من مواد البوليمر الشفافة (الشكل 8). بقي لإيجاد ميزانية ، ولكن الخيار الجميل من الناحية الجمالية. تتبادر إلى الذهن زجاج شبكي من الألبان مع شفافية 20 ٪ وسمك ورقة 3 مم ، في أول شركة قطع بالليزر تم اختيار قطر أسطوانة مصغرة ، وكان يساوي قطر الثقب في الجسم. تكمن الخصوصية في أنه عند القطع بالليزر ، تعطي الماكينة شطبة صغيرة للقطر السفلي بمقدار 0.1 مم ، وبالتالي حصلنا على كيس من المخاريط المصغرة المقطوعة بقطر أقل 2.9 مم وأعلى 3 مم ، وكان الارتفاع 3 مم ، مثل سمك نهايات جسمنا. نقوم بإدخال المخروط في الحفرة والضغط المناسب لتوجيه هذه الألياف بقوة في الحفرة ، وقطرة صغيرة من الغراء على الجانب الخلفي تثبتها بإحكام.
الشكل 8 - أدلة
ضوء زجاج شبكي ، لذلك ، تلقى الجهاز مظهرًا جماليًا باستثمار صغير في الحالة ، ولكن هذه الطريقة جيدة في بداية الإنتاج ومن المخطط أن تقلل التكاليف من خلال إنشاء حالة مماثلة عند زيادة الإنتاج. لا يعتبر صب البلاستيك بسبب بدء التشغيل المكلف وانخفاض أداء التدريع مقارنة بالمعدن.
النتيجة
شكرا على انتباهك! نأمل أن نلهم قرائنا لإعادة تدوير مشاريعك الشخصية إلى إنتاج على نطاق أوسع من منظور تجاري. في بلدنا العظيم ، على رفوف المبادرين ، تجمع الأشياء الضرورية حقًا الغبار الذي يمكن أن يحل محل الإنتاج الأجنبي.
في المقال التالي ، سنخبرك بتاريخ الاختبار والدقائق الدقيقة لإعداد مودم mPCIe 3G Huawei ووحدة mPCIe LoraWan MikroTik.