树莓派便携黑色塑料防护外壳结构

　　做嵌入式开发快十年，经手的单板机外壳少说也有几十款，这次拿到的这款黑色壳体，第一眼就觉得是给常跑外场测试的工程师量身做的。平时在实验室里单板机裸奔无所谓，一旦要拿到产线做数据采集、装到户外小型监测点位做边缘计算，或是带到客户现场做功能演示，裸板的风险实在太高——USB接口被撞歪、SD卡槽进灰、主板被静电打坏的情况，我自己就遇到过不下三次，之前有次去汽配厂做设备数据对接，装在工具包里的树莓派被扳手磕掉了网口旁边的贴片电容，临时找配件抢修花了两个多小时，差点耽误了客户的验收节点。

　　这款壳体的设计首先考虑的就是安装边界，四个角的沉头安装孔做了内凹处理，用M3螺丝固定的时候，螺丝头完全不会突出壳体表面，不管是贴装在设备内壁、卡在导轨支架上，还是叠装在小型控制箱里，都不会因为突出的螺丝头刮到其他线缆或是相邻的板卡。壳体的边角做了R3的圆弧过渡，不是生硬的直角，一方面是注塑的时候能减少应力集中，避免壳体从边角处开裂，另一方面在狭小空间布线的时候，圆弧边角不会割破线缆的绝缘层，之前用过直角的壳体，装柜的时候把24V电源线割破过，差点造成电源短路，这个细节确实是踩过坑的工程师才会考虑到。

　　接口的对位精度是这类外壳最考验设计功底的地方，这款壳体的侧部接口开槽完全对齐单板机的USB、HDMI、供电接口，边缘留了0.2mm的装配余量，既不会因为公差导致插头插不进去，也不会留太大缝隙让灰尘顺着接口缝隙钻进壳体内。我特意量过，USB接口的开槽深度刚好能让公头完全插到底，不会出现插头插不到位导致接触不良的情况，之前有款便宜的外壳，开槽浅了两毫米，每次插U盘都要使劲往里怼，时间长了把单板机的USB座都顶松了。壳体的上下盖配合面做了一圈止口，扣合之后缝隙均匀，能挡住日常的泼溅和灰尘，在普通工业车间的多尘环境下用，不用额外做密封处理也能满足防护要求，要是用在潮湿的户外点位，在止口处贴一层薄泡棉胶就能提升到IP54的防护等级，改造空间很足。

　　材质用的是哑光ABS，厚度控制在2mm，兼顾了结构强度和轻量化，整个壳体拿在手里没有轻飘飘的廉价感，用力捏也不会出现明显的形变，不会因为拧固定螺丝的时候力气大一点就把壳体撑裂。表面做的细咬花处理，不容易留指纹和划痕，经常带出去做演示也不会用几次就显得旧乎乎的。内部的定位柱高度刚好压住单板机的四个安装孔，不用额外加铜柱，直接把板子放进去扣上盖就能固定，不会出现板子在壳体内晃荡的情况，定位柱顶端做了小圆角，扣盖的时候不会刮到主板上的焊点，之前有款外壳的定位柱做的太尖，扣盖的时候把主板背面的阻焊层刮掉了，差点造成线路短路。

　　实际用下来，这款壳体适配的场景很广，不管是做小型工业数据采集终端、校园里的嵌入式课程设计作品外壳、门店里的小型广告播放盒，还是个人DIY的家庭智能网关，都能直接用。不像那些花里胡哨的透明壳、带RGB灯效的壳，这款纯黑的壳体装在工业设备上不会显得突兀，放在办公桌上做小型服务器外壳也足够低调。散热方面，壳体内部和主板之间留了1mm的空隙，日常低负载运行的时候热量能顺着壳体自然散出去，要是跑高负载的计算任务，在壳体对应主控芯片的位置贴一片导热硅胶片，就能把热量导到外壳上辅助散热，不用额外开散热孔破坏壳体的防尘性能。之前我用它装了个做图像识别的边缘节点，连续运行了三个多月，壳体内的温度一直稳定在45度左右，没有出现过因为过热降频的情况。

　　很多工程师选外壳的时候只看能不能把板子装进去，其实细节上的差异对实际使用体验影响很大，比如这款壳体的SD卡槽位置做了让位，不用拆壳就能直接插拔SD卡，调试的时候换系统镜像特别方便，之前用过的很多外壳要换SD卡必须拆开上盖，在现场调试的时候还要找螺丝刀，特别麻烦。还有壳体的壁厚均匀，没有出现注塑常见的缩水、翘边问题，扣合之后上下盖完全齐平，不会出现一边高一边低的情况，装在设备上整体感很强。对于经常需要做嵌入式项目落地的工程师来说，这种不用自己再二次修改、拿来就能用的外壳，能省掉很多画图打样的时间，毕竟自己画个外壳再找工厂打样，少说也要一周时间，成本也高，这种成熟的现成壳体，不管是做小批量样机验证还是个人DIY使用，都是性价比很高的选择。