pcDuinoV2开发板3D打印防护外壳设计

　　从结构设计思路上，外壳采用上下分体式卡合结构，没有额外设计螺丝固定柱，完全依靠壳体边缘的卡扣与止口实现上下盖的紧密配合，这样的设计一方面减少了3D打印过程中需要添加支撑的结构数量，降低打印后处理的工作量，普通FDM打印机使用PLA耗材打印完成后，只需要简单去除边缘少量支撑就能直接装配，不需要额外攻丝或者预埋铜螺母；另一方面无螺丝的设计也方便开发者快速打开外壳，对开发板上的排针进行跳线调整、外接传感器模块，适配嵌入式开发过程中频繁改动硬件接线的使用场景。外壳的下半部分做了精准的接口避让开槽，对应pcDuino V2板载的USB Host接口、USB OTG接口、HDMI输出接口、RJ45网口、DC电源接口、MicroSD卡槽的位置都预留了足够的插拔操作空间，不会出现接口被壳体遮挡导致插头无法完全插入的问题，同时在板载复位按键、用户自定义按键的位置做了下沉式按键凸台，不需要打开外壳就能直接按压操作板载按键，兼顾防护性与操作便利性。这款pcDuino V2配套外壳的设计，最初是面向创客空间、嵌入式开发实训场景的实际使用需求落地的，日常开发过程中，裸露的pcDuino V2开发板长期放置在工作台面，很容易被焊锡渣、跳线引脚、金属螺丝等导电杂物掉落造成引脚短路，也容易在频繁插拔USB、HDMI、电源接口时因为受力不均拉扯板载焊盘，同时桌面的积灰、偶尔泼溅的助焊剂清洗剂也会加速板卡接口氧化，缩短开发板使用寿命，这款外壳就是针对这些实际使用痛点做的结构适配。

　　上半部分的壳体表面做了均匀分布的格栅式散热开孔，pcDuino V2在运行Linux系统、外接高负载USB外设时，主控芯片与电源管理芯片会产生一定热量，格栅开孔可以形成自然对流散热通道，避免封闭壳体内部积热导致芯片降频运行，同时开孔的尺寸控制在3mm以内，既可以保证空气流通，又能阻挡直径较大的金属杂物、焊锡渣掉落到板卡表面造成短路。外壳的内部做了与开发板安装孔位对应的定位凸台，凸台高度刚好支撑住开发板的四个安装角，让开发板在壳体内处于悬空状态，避免板卡背面的焊点直接接触壳体造成磨损，同时也给板卡背面的贴片元件留出了足够的安全间隙，不会因为壳体挤压导致元件虚焊脱落。

　　从安装边界尺寸来看，外壳整体外形尺寸比pcDuino V2开发板单边大出5mm，整体壁厚控制在2mm，这个壁厚尺寸既可以保证PLA、ABS等常用3D打印耗材打印出来的壳体有足够的结构强度，日常拿取、轻微磕碰不会出现开裂，也不会因为壁厚过大导致整体重量增加、打印耗材消耗过多。外壳的侧边对应开发板的40Pin排针位置做了可折断式挡片设计，如果开发者需要外接扩展板、传感器排线，可以直接掰掉对应位置的挡片，不需要重新修改模型打印，就能适配不同的外接硬件需求，不需要外接排针的时候挡片可以保持完整，起到防尘防护的作用。

　　在实际的创客教学场景中，这类3D打印的开发板外壳可以批量打印制作，给实训用的开发板统一配备，既可以减少学生操作过程中因为操作不当造成的板卡损坏，降低实训设备的损耗成本，统一的外壳也方便实训设备的收纳管理，叠放的时候不会因为板卡引脚互相刮擦造成损坏。对于个人开发者来说，这款外壳的模型可以根据自己的实际使用需求做二次修改，比如可以在上盖表面增加自己项目的标识、增加外接显示屏的固定位、增加壁挂安装孔，适配不同的项目部署场景，不管是放在桌面作为迷你开发主机使用，还是嵌入到智能硬件项目内部作为核心控制板的防护结构，都能通过简单的模型调整实现适配。外壳的边角位置全部做了R3的圆角过渡，没有尖锐的直角结构，一方面是避免3D打印过程中直角位置出现翘边变形，提升打印成功率，另一方面也避免日常拿取的时候尖锐边角划伤手，使用起来更加安全。在壳体的下半部分底部四个角位置做了1mm高的防滑脚垫凸台，打印完成后可以粘贴橡胶脚垫，放在光滑的工作台面的时候不会轻易滑动，同时底部凸台也让壳体和桌面之间留出了微小间隙，进一步提升底部的空气流通性，辅助板卡散热。