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Jul 08, 2023

Scopri come Clem Mayer ha trasformato il suo esclusivo progetto di lettore di schede USB dall'idea al prototipo

Ogni progetto/prodotto deve iniziare con un'idea, ma passare da quel passaggio iniziale fino a un prototipo funzionante può essere un processo molto intimidatorio da affrontare, soprattutto per i principianti. Come un

Ogni progetto/prodotto deve iniziare con un'idea, ma passare da quel passaggio iniziale fino a un prototipo funzionante può essere un processo molto intimidatorio da affrontare, soprattutto per i principianti. Per aiutare a chiarire cosa deve accadere quando si passa dall'idea al prodotto tangibile, Clem Mayer, conduttore di element14 Presents, ha intrapreso un progetto per costruire il proprio lettore di schede USB con componenti relativamente comuni e un design PCB fai-da-te.

Prima ancora che si possa trovare un’idea per qualcosa da costruire, l’innovazione e il brainstorming possono spesso assumere la forma di esaminare prodotti già esistenti e immaginare i modi in cui potrebbero essere migliorati. La fonte di ispirazione di Mayer era il suo vecchio hub per schede USB/SD che si disconnetteva costantemente a causa di connettori difettosi ed era difficile da usare a causa del suo fattore di forma non ideale. Per ripetere, ha pensato di prendere l'idea dell'hub USB, appiattire il design nella forma di una scheda sottile aggiungendo funzionalità USB-C e includendo una scheda SD full-size per facilità d'uso.

Secondo Mayer, è un'idea saggia incorporare i componenti esistenti in un progetto ed eventualmente utilizzare circuiti integrati separati per vari compiti piuttosto che monolitici, almeno inizialmente, per eliminare i punti di guasto. In questo progetto, ha scelto un hub USB USB2640 + CI controller multimediale di Microchip che combina la funzionalità USB e la capacità di leggere/scrivere schede SD in un unico chip. Oltre a questo componente, Mayer ha aggiunto un ESP32-C3 per regolare la quantità di corrente fornita dalla porta micro USB esterna, due porte USB-C per dati e alimentazione e doppi circuiti di protezione ESD per un uso futuro.

Poiché le custodie affidabili stampate in 3D possono rappresentare una sfida sia per la progettazione che per la fabbricazione, Mayer sottolinea come sia già disponibile un vasto ecosistema di custodie prefabbricate. Con le dimensioni note in anticipo dalle relative schede tecniche, i PCB possono essere progettati per adattarsi perfettamente e possono essere realizzate piastre frontali personalizzate per le aperture delle porte e una protezione aggiuntiva.

Dopo aver assemblato il circuito del lettore di schede USB, Mayer ha collegato la porta USB-C al PC e ha scoperto che non veniva riconosciuto nulla perché il connettore non era saldato correttamente. Dopo una rapida soluzione, continuava a non funzionare, questa volta a causa della mancanza di un resistore di polarizzazione. Una volta aggiunto, il chip del controller multimediale veniva finalmente enumerato dal sistema operativo, ma il chip ESP32 non veniva ancora riconosciuto a causa, ancora una volta, di un riflusso improprio dovuto ai troppi dissipatori di calore nelle vicinanze.

Tutti questi problemi e le eventuali soluzioni sono una parte naturale del processo di progettazione iterativa e ogni lezione lungo il percorso porta alla fine a un prodotto di gran lunga migliore. Come sottolinea Mayer nel suo video, leggere attentamente la scheda tecnica, ricontrollare le impronte e aggiungere numerosi punti di prova sono tutti passaggi importanti per garantire che le cose funzionino al primo tentativo. Per la sua prossima iterazione, Mayer prevede di ricorrere al precedente chip USB/controller multimediale, allo slot per schede SD e al circuito di regolazione della tensione poiché sono più familiari.

Per saperne di più su come è stato progettato/costruito questo lettore di schede USB e sulle sfide lungo il percorso, puoi guardare il video e14 Presents di Mayer qui sotto!