如何设计树莓派护盾板

2023年3月17日

树莓派护盾

树莓派是最流行和最成功的嵌入式计算平台之一。它有一系列的优势，从开源支持到小尺寸。如果你曾经想要扩展树莓派的功能，但你不喜欢从你的系统中飞出来，那么你需要用你的自定义电路构建一个屏蔽板。

如果你不使用树莓派作为独立的SBC，你很可能会使用屏蔽板连接到树莓派的主处理器。这些板，也被称为硬件附加(HAT)板，使设计师能够将树莓派定制为新产品。一些公司还在屏蔽板上向开发人员提供他们的专有设备，因为这可以实现与经过验证的计算平台的直接接口。

树莓派护盾

树莓派护罩是一块插在树莓派40针头部的板，这样主处理器就可以与自定义电路或硬件模块进行接口。护盾可以像带有几个连接器的原型板一样简单，也可以像带有处理器、显示器和各种传感器的功能齐全的附加板一样复杂。

根据你使用的树莓派板，你会发现一组gpio位于PCB的主引脚头部。对于如下所示的树莓派3模型B，在位于板顶部边缘的头部上有40个GPIO引脚。

树莓派pinout

树莓派3模型B pinout。

pinout显示了哪些gpio提供对标准接口的访问(SPI、I2C和脉宽调制输出);π护罩上的任何外部组件都将通过这些引脚连接到树莓派上。有各种各样的库和框架可以用来控制GPIO引脚以及树莓派板与物理世界的交互。这些可以在RPi的Python脚本中配置。GPIO图书馆。

树莓派护罩的主要目的是提供即插即用的计算能力，同时将外部电路与树莓派连接，以执行各种任务。树莓派护盾的一些例子包括:

在确定屏蔽板需要做什么之后，在构建电路之后，是时候用组件填充屏蔽板了。虽然理论上可以在屏蔽板上放置任何电路，但下表概述了一些实际限制。

兼容性	Raspberry Pi不能实例化GPIO功能之外的新接口。屏蔽板也不应阻挡现有连接器(USB, HDMI等)的访问。
用电	由于USB连接的限制，树莓派的功率预算有限。如果需要更多的电力，那么你的护罩将需要通过连接器连接到电源。
尺寸和重量	树莓派可以限制屏蔽板的大小，而不需要定制安装。对于大的屏蔽，最好使用树莓派计算模块。
EMI / EMC	树莓派板是兼容的，但屏蔽可能不兼容。确保你知道怎么做低电磁干扰设计并计划EMC测试，如果生产屏蔽量。