Tấm ốp đáy uConsole để lắp pin 26650

Mặt đáy, nắp pin và nắp CPU cho ClockworkPi uConsole.

Đây là thiết kế để lắp vừa uConsole của mình với cell pin 26650 và Raspberry Pi CM5. Sản phẩm gồm 3 phần in 3D: tấm ốp lưng thay thế tấm kim loại zin của uConsole, một nắp pin và một nắp CPU, cả hai đều gắn vào tấm ốp lưng mới.

Tấm ốp lưng gắn vào uConsole bằng ốc vít gốc. Nắp pin sử dụng ốc M3 bắt vào ren cấy (threaded inserts). Nắp CPU vì ít khi phải tháo ra nên mình bắt vít M3 trực tiếp vào nhựa in 3D. Nếu bạn muốn dùng ren cấy cho nắp CPU, bạn có thể khoan rộng lỗ lên 4mm hoặc sửa lại file thiết kế. Mình có đính kèm file gốc FreeCad, tuy đây là lần đầu mình dùng FreeCad v1.1 nên thiết kế có thể chưa được tối ưu lắm!

Mình in các chi tiết bằng nhựa PLA màu đen với mật độ infill gyroid 20% và 3 lớp vỏ (walls). Bạn có thể xem hướng in qua ảnh hoặc tự chọn hướng nào tốt nhất cho máy in của mình.

Ngoài các file 3D, bạn sẽ cần chuẩn bị thêm:

1x Giá đỡ pin 26650, của Keystone Electronics, mã 1107. Mình mua từ Digikey với giá $5.26, mã sản phẩm là 36-1107-ND. Lưu ý giá đỡ này có ký hiệu cực âm dương dập nổi trên nhựa, nhưng nó sẽ bị sai so với uConsole. Bạn nên mài bỏ ký hiệu sai hoặc che lại như cách mình đã làm để tránh nhầm lẫn khi lắp pin 26650. Xem hình ảnh.

2x Ốc và đai ốc nylon M3, để gắn giá đỡ pin vào mạch PCB. Bạn có thể dùng keo hoặc băng dính để không phải khoan vào PCB của uConsole.

2x Ren cấy (Threaded inserts), M3 x 3mm cho ốc giữ nắp pin. Mình dùng mã 4256 của Adafruit.

6x Ốc M3, dài 6-8mm, để giữ nắp CPU và nắp pin vào tấm ốp lưng. Mình dùng mã 9191-3 của Keystone Electronics từ Digikey, mã sản phẩm 36-9191-3-ND.

Một ít dây điện cách điện để nối các cực của giá đỡ pin vào các điểm tiếp xúc trên PCB. Mình dùng 2 dây song song cho mỗi cực để đảm bảo chắc chắn. Xem hình ảnh.

Bộ tản nhiệt CPU mình đang dùng là mã ED-CM5ACOOLER từ EDA Technology inc. Mình mua từ Digikey, mã 4555-ED-CM5ACOOLER-ND với giá $9. Để chạy quạt, bạn cần cấp nguồn 3.3-5V từ uConsole hoặc dùng bo mạch chuyển đổi có sẵn chân cắm quạt cho CM5. Ví dụ như board adapter từ HackerGadgets: https://hackergadgets.com/products/pre-order-adapter-board-for-uconsole-ugrade-kit

Hiện tại mình đang dùng tản nhiệt mà không cần bật quạt vẫn ổn, nhưng do đang là mùa đông và mình cũng không chạy tác vụ CPU nặng.

Một con dao sắc hoặc máy Dremel để cắt giá đỡ pin. Bạn cần cắt bớt nhựa ở các góc giá đỡ để tạo khoảng trống cho ốc. Bạn cũng cần cắt một rãnh để tránh các diode D1, D2 và cầu chì F1, F2. Xem hình ảnh.

Tua vít đầu Philips, mũi khoan 3.5mm, mỏ hàn và thiếc hàn. Nếu cần, dùng thêm taro M3 để tạo ren vào nhựa in 3D.

2x Pin 26650 Li-ion hoặc LiFePO4.