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レーザーカット加工アクリルで作った Raspberry Piケース

2016.11.3
→Raspberry Pi用 10inch液晶モニタの作成
→Raspberry Pi PC化基板
→レーザーカット加工(MDF/アクリル)で作ったスピーカーBOX

ヤドカリメカでレーザーカット加工の発注を覚えたので今度は Raspberry Piのケースを自作してみました。

ケースデザイン的に HDMIコネクタは背面につけたいと思います。狭いケース内で HDMI信号を引き回す為に FFCを使います。その為の基板を作成しました。試作機では HDMIケーブルの扱いに困ったので。

いきなりですが完成外形。全体を縦置きにしています。PC化基板と同様の ON/OFF回路を内蔵しているので、電源マーク入りタクトスイッチを押すと電源が入り、起動。GUI操作、あるいは、$ sudo shutdown -h now で SHUTDOWNすると自動的に電源が切れます。Raspberry Pi基板上の LEDの光も見えるようにしてあります。microSDのスロットも出ているのでこのまま抜き差し可能です。起動中の抜き差しはご法度ですが。

Raspberry Pi用のケースとしては少々大きめにしてあり、それなりのサイズの GPIO拡張基板も入ると思います。また、放熱にも気を配っています。

HDMI信号は数百MHzにも及ぶ高周波になるのであまり無理はできませんが、このくらいの長さ(76mm)の FFCなら問題なく映るようです。

背面。HDMIコネクタ、オーディオコネクタ、電源コネクタがこちら側にあります。電源コネクタは 2.1mm/5.5mmの DCジャックを使っているので一般的な 5V ACアダプタがそのまま使えます。

コネクタを接続したところ。

ケース前面。電源マーク LED入りのタクトスイッチを使っています。これが可愛かったのでケースを作る気になったようなもの。

背面。コネクタは全てこちらにまとまっています。

上ケースを開いたところ。寸法的に余裕があり、上下に穴も多数設けてあるので放熱は良好だと思います。縦置きにした状態で足を外した場合の寸法は幅32mm、高さ92mm、奥行き 93mm。

上ケースの内側。

上ケース。

内側。すっきり収まっています。

Raspberry Piの上に載っている基板はうちで作った基板。電源の ON/OFFと RTC、あと、無線モジュールが実装できるようになってます。PC化基板からオーディオ D/Aコンバータを取り去った物ですね。従って同じスクリプトが使えます。

背面側から。

Raspberry Piを外したところ。Raspberry Piは基板のエッジ部分で固定されます。基板の下にアクリル1枚分(2mm)の隙間があります。基板直下の穴もあり、裏面の放熱もよろしいかとおもいます。

前面パネル裏に小さな三角の部品がついてますが、これは基板の浮きを抑えるフック。基板を入れる時は斜め上から浅く滑りこませます。それを上ケースの背面パネルで抑える形になります。

上記の基板抑えの横にあるのがこれ。基板上の LEDの光を前面パネルへ導く為の部分。内側に小さく切ったアルミテープを貼り付けています。画像、左上が少し欠けた形状をしていますが、これは基板のネジ穴にスペーサーを取り付けた場合に干渉する部分です。

光漏れを防ぐためにこの部品の前面を黒くマジックで塗って貼り付けたら接着剤で滲んできたのが上の画像。外から見る分には支障ありません。

コネクタ部分。アクリル1枚では強度的にちょっと心許ないので、次回製作時は補強しようと思います。

これと比べると FFCの威力は絶大。風通しも良くなります。むしろオーディオケーブルの方が邪魔になってますね。

前面パネル裏のフック。上ケースをはめる時はここを最初に組み合わせます。

基板下両脇にもフックがあるのでそれをはめ込みます。背面パネルで Raspberry Pi基板の後方エッジと LANコネクタが固定されます。その後、HDMIコネクタの上の穴でネジ止めして背面パネル/上ケースが外れないようにします。

内部の高さは余裕があります。拡張基板の板上面からケース天井まで 12mm程度あるので、11m高の電解コンデンサがあっても大丈夫。

足の部分。半球形のゴムクッションを足として使っています。横置きするかもしれないので、足部分は単に両面テープで貼り付けています。足をつけることで放熱穴が有効に働きます。

あえて両脇に貼りだす形で足をつけています。これにより安定度が増しますし、壁にピッタリつけても放熱穴がふさがらない利点があります。

前面パネル。電源ボタンと LEDの光の為の穴、microSDを抜き差しする為のスリット。

アクリルで箱を作るとどうしても角が立って硬い印象になります。それを避けるために前面パネルの四隅はRを入れてあります。半球形のゴム足を貼り出した形にしているのもその意味もあります。


試作機

試作機です。外形はほとんど同じですが、高さが 5mm低くなってます。

背面にケーブルをつないだところ。

内部。HDMIコネクタは延長コードを切ったものを使っています。

HDMIコネクタがとにかくでかくて邪魔。

HDMIはケーブルもゴツいので被覆を剥き、内部のコードだけにして引き回し、手ハンダ用 HDMIにハンダづけしています。美しくないです。

その HDMIコネクタをホットボンドで固定しています。

使用上は問題ないんですけどね。



オーディオコネクタは上ケースにつけるだけにしています。

 

合体。

隅の六角スペーサーはネジ止め用。これだとドライバー無しで開け閉めできます。

 


市販のケースにスイッチ付き電源コネクタをつけた例

市販の Raspberry Piケーススイッチ付き電源コネクタ

ケースを切り欠いてコネクタを接着、GPIOの 5Vにつなぎます。

これだけでも意外に便利かも。このケースの前面にも穴を開け、LEDの光が見えるようにしてあります。


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