Czy szybko musi oznaczać byle jak? - zastosowanie uniwersalnych obudów do prototypów i jednostkowych aplikacji
| TechnikaIle razy konieczne było skonstruowanie czegoś "na szybko"? Pamięć zapewne dostarczy wspomnień prototypu nowego urządzenia, który trzeba było uruchomić ekspresowo, konieczności stworzenia podręcznego narzędzia (jak np. generator czy nietypowy zasilacz) z dnia na dzień i wielu innych podobnych momentów. Mimo tempa i jednorazowej potrzeby dobrze, żeby taka elektronika też miała swoją solidną obudowę. Nie tylko z powodu konieczności ochrony przed uszkodzeniem, ale także dla ułatwienia zamocowania w docelowym miejscu lub choćby możliwości postawienia urządzenia na blacie. Istotny jest także aspekt estetyki wykonania - wielu z nas chce móc pochwalić się swoim dziełem (zwłaszcza w dobie popularności mediów społecznościowych), więc lepiej, żeby gotowa konstrukcja wyglądała na solidną i przemyślaną.
Fot. 1. Akcesoryjne, przyklejane słupki do montażu PCB pozwalają na swobodną aranżację modułów we wnętrzu obudowy
Na rynku jest wiele uniwersalnych obudów i większość z nich można zaadaptować do tworzonej aplikacji. Warto jednak śledzić nowości także w zakresie, wydawałoby się, prostych plastikowych pudełek. Producenci starają się sprostać oczekiwaniom klientów i wprowadzają coraz ciekawsze modele. Tak też się stało w przypadku najnowszej serii obudów UCS firmy Phoenix Contact.
Dostępna jest ona w dwóch kolorach (czarne lub szare) oraz czterech wielkościach, w których istnieje możliwość dodatkowego powiększenia dostępnej przestrzeni przez zwiększenie wysokości. Cała wewnętrzna powierzchnia może być użyta na potrzeby zmieszczenia PCB (mocowanej wkrętami w narożnikach), przy zachowaniu łatwego dostępu do złączy przylutowanych na jej krawędziach.
Wszystkie cztery płaskie ścianki boczne (w postaci płytek), niezależnie montowane w skorupach obudowy, pozwalają na bezproblemowe wykonanie otworów w celu wykonania przyłączy. Złącza mogą być wlutowane bezpośrednio do PCB i wyprowadzone poza jej obrys lub przykręcone/przyklejone do wycięć w ściance i połączone wewnątrz przewodami.
Płytki, które mają mniejszą powierzchnię, a przez to nie można ich stabilnie zamocować w narożnikach, montowane są za pomocą przyklejanych wsporników, co znacznie ułatwia aranżację wewnątrz obudowy.
Przykłady aplikacji
Fot. 2. Przemyślana konstrukcja obudowy ułatwia estetyczną pracę
Pierwsza konstrukcja to baza do małej automatyki domowej opartej o popularny jednopłytkowy komputer Raspberry Pi. Celem było zamocowanie obudowy na szynie DIN w małej szafce instalacyjnej tak, aby zajmowała niewiele szerokości, a jednocześnie zapewniała łatwy dostęp do wyprowadzeń GPIO. W tym celu użyto najmniejszej obudowy o wymiarach 125×87×47 mm, w której idealnie mieści się RPi.
W dwóch bocznych panelach wycięto otwory na złącza - przez węższą krawędź wystają porty USB oraz RJ45, w dłuższej krawędzi zamontowano dwurzędowe gniazda DMC z wtykami DFMC, które wewnętrznie zostaną połączone ze złączem krawędziowym, ułatwiające okablowanie wejść/wyjść, magistrali komunikacyjnych oraz zasilania.
Druga aplikacja to wzmacniacz audio z interfejsem Bluetooth, dostępny w postaci niedrogiego, gotowego modułu opartego o układ TDA7492P. Aby zmieścił się w jednej obudowie z zasilaczem, wybrano większy wariant obudowy o wymiarach 145×125×47 mm.
Jako źródło zasilania posłużył zasilacz od laptopa, który jest idealnie zaekranowany, przez co uniknąć można zakłóceń pochodzących od przetwornicy impulsowej. Do jego zamocowania wykorzystano fakt, że ma on gniazdo sieciowe mocowane w ściance obudowy - po wykonaniu odpowiedniej szerokości wycięcia w tylnym panelu i wsunięciu w nią uzyskano stabilne mocowanie. Nad gniazdo dodatkowo wyprowadzono wyłącznik zasilania.
Z płytki wzmacniacza wymontowano terminale śrubowe służące do przykręcenia kabli głośnikowych i w to miejsce wlutowano miedziane druty, które połączono z gniazdami bananowymi zamocowanymi także na tylnej ściance. To wystarczyło do dość wytrzymałego zamocowania całej płytki we wnętrzu obudowy. Na przednią ściankę wyprowadzono diodę LED służącą do sygnalizacji działania wzmacniacza oraz obrotowy przełącznik impulsowy, który połączono przewodami z przyciskiem play/pause oraz przyciskami regulacji głośności.
Po zmontowaniu całości wystarczy poszukać odpowiedniej gałki i uzyskuje się wystarczająco estetyczne urządzenie, którego nie trzeba się wstydzić, umieszczając je na półce w mieszkaniu. Jeśli ktoś woli inny kolor niż szary lub czarny - nic nie stoi na przeszkodzie, aby wcześniej polakierować obudowę farbą w sprayu, dostosowując ją do wystroju wnętrza.
Jak widać na powyższych przykładach, szybkie projektowanie i wykonywanie urządzeń nie musi prowadzić do amatorskiego wyglądu całości. Niedużym nakładem sił i kosztów można uzyskać bardzo dobry efekt wizualny, którego nie powstydziłby się niejeden producent seryjny.
Piotr Andrzejewski
Phoenix Contact
www.phoenixcontact.pl
