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适配ArduinoNano的嵌入式防护安装壳体

项目分类:通用机械零部件 发布时间:2022-03-28 ID:589652
  • 适配ArduinoNano的嵌入式防护安装壳体
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  在桌面级嵌入式开发、小型物联网终端搭建、教学实验平台改制以及工业现场简易传感节点布设的场景里,裸露的Arduino Nano开发板始终面临引脚误碰短路、积灰受潮、外力磕碰导致元件脱落的问题,这款专属防护壳体正是针对这些实际工程痛点完成的结构设计。

  从实际使用的需求出发,壳体首先要解决开发板的定位问题,内腔预留的限位筋位完全贴合Arduino Nano的板边轮廓,不需要额外加装铜柱或者粘接固定,将开发板沿内腔导向滑入后,板体就不会在壳体内出现窜动,USB接口、引脚排针的对位精度可以控制在0.2mm以内,不会出现外接插头插接受阻的情况。壳体两侧延伸出带安装孔的固定耳,安装孔的中心距、孔径都按照小型电控盒的通用安装标准设定,既可以用M3螺丝直接固定在设备内壁、型材支架上,也可以搭配扎带穿过固定耳完成无打孔布设,适配不同现场的安装条件。

  壳体的开合结构做了贴合式设计,上盖与下壳的配合面采用止口结构,合盖后接缝处没有明显缝隙,既可以阻挡日常环境中的粉尘飘入内腔,也能避免少量溅水直接接触电路板,在普通室内工控环境下不需要额外做灌封处理就能满足基础防护要求。考虑到开发板的外接需求,壳体对应排针的位置预留了整排开口,所有数字、模拟引脚都可以直接外接杜邦线,不需要拆开壳体就能完成接线调试;对应USB接口的位置也做了避让缺口,烧录程序、外接串口设备时可以直接插拔数据线,不会被壳壁干涉。

  外形设计上没有做多余的装饰性结构,整体呈规整的长方体形态,侧壁做了微小的拔模斜度,既满足注塑加工的脱模要求,也让壳体堆叠放置时不会轻易滑落。壳体的壁厚控制在1.5mm,在保证结构强度、按压不会出现明显形变的前提下,尽可能压缩整体外形尺寸,安装边界可以适配绝大多数狭小的设备内部空间,哪怕是塞进小型机器人的底盘夹层、桌面仪器的侧边空隙都不会和周边元件产生干涉。

  设计过程中优先验证了板载元件的避让空间,内腔对应电源芯片、USB座、晶振这些高度突出的元件位置都做了局部沉台,不会出现元件顶壳、合盖后压坏元件的问题。壳体边角全部做了R2以上的圆角处理,没有尖锐的棱角,在教学实验场景里使用时不会划伤操作人员,搬运、拆装过程中也不容易因为磕碰出现崩边断裂。

  针对不同的使用场景,这款壳体既可以作为开发阶段的临时防护件,避免调试过程中桌面的金属物件触碰引脚造成短路,也可以作为最终成品的外封装,不需要重新设计电路板结构就能快速完成原型产品的组装,大幅缩短从开发验证到小批量落地的周期。固定耳的位置特意避开了电路板的发热区域,壳体闭合后仍然保留有微小的空气流通缝隙,开发板正常工作产生的热量可以自然散出,不会因为密闭空间导致芯片过热降频。

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