Konstruktion

Zunächst werden die beiden Hauptteile des Gehäuse mittels der Scharniere verbunden.

Danach erfolgt die Montage der Hauptplatine, welche die Spannungsversorgung sowie Anschlüsse für die späteren internen USB bereitstellt.

Für de späteren StepDown werden die stromführenden Pins auf der Rückseite der Platine angelötet.

Der StepDown wird auf den Pins der Platine angelötet. Dieser wird bei einer Eingangsspannung von 12-12,6v auf eine Ausgangsspannung von 5,1V herunter geregelt.

Danach erfolgt die Montag der Abstandshalter. Diese werden entsprechend des verdruckten Material entweder mit Heißkleber oder 2 Komponentenkleber eingeklebt.

Es empfiehlt sich die Abstandshalter an die Trägerplatine zu schrauben und diese komplett ins Gehäuse zu kleben. Nach erfolgter Abkühlung oder Aushärtung, kann diese wieder gelöst und weiter bestückt werden.

Nun kann der Laderegler der Akku-Box gelötet und montiert werden.

Da auf der Trägerplatine Verbindungsplatten aufgelötet sind, welche sich schnell ablösen beim löten, empfehle ich die Platine von der Rückseite anzulöten.

Die Bestückung der Akkus erfolgt später einheitlich in eine Richtung.
Der Versuch die Platine mit Sekundenkleber auf dem PA12 Nylon zu kleben war leider wenig von Erfolg gekrönt. Daher habe ich nachträglich mit Heißkleber die Platine fixiert.

Ich habe wie in der Konstruktion vorgesehen mit 5mm Kupferband die Verbindungen in die Akkubox bereits vorbereitet.

Das selbstklebende Kupferband lässt sich auf diese Weise mit etwas Geschick 1-2mal überlappend aufkleben.

Abschließend habe ich alle Verbindungskabel mit Schrumpfschlauch isoliert.

Ich habe die Stromkomponenten so verschaltet, dass der Akku separat mittels Wippschalter komplett getrennt werden kann.

Der untere Bereich ist der Hauptkörper des Handheld. Hier wurde die DC Buchse und der Wippschalter des Akku platziert. Im oberen Bereich befindet sich der Drucktaster, welcher den Raspberry mittels des „OnOffShim“ startet. Außerdem ist im oberen Bereich hinter der gummierten Schutzkappe eine SMA Buchse verbaut, diese bietet die nachträgliche Aufnahme einer externen Antenne für den ESP2866.

Von den 4 USB Anschlüssen des USB Hub wurden 2 in den unteren Bereich des Hauptgehäuse verbunden. Davon wird einer mit einer USB A Buchse versehen, diese kann z.B. benutzt werden um einen zusätzlichen USB Massenspeicher im Gehäuse zu platzieren.

Im Bild ist noch die anfängliche Verblendung des späteren Schalter zu erkennen.

Nun kann mit der Montage des Keyboard begonnen werden. Ich habe dafür das Keyboard aus dem originalen Gehäuse entnommen. Die Deckplatte des Keyboard wird weiter verwendet und dient später als obere Blende des Hauptkörpers.

Die Konstruktion sieht vor das die Trägerplatte des Keyboard in die dafür vorgesehenen Fixierungen einrastet. Unter dem Probedruck mit PLA hat das sehr gut funktioniert und benötigte keine weitere Fixierung mittels Heißkleber. Unter dem PA12 Nylon Druck war dieses später nicht mehr der Fall und es muss zusätzlich mit Heißkleber fixiert werden.

In der Trägerplatte des Keyboard sind weitere Streben vorgesehen, welche zusätzliche Stabilität für das Keyboard bieten. Das Keyboard selbst wir mit Heißkleber fixiert. Der originale Anschluss der Keyboard-Platine wird demontiert und mit einer dauerhaften Stromzuführung über Stromkabel versehen. Die Spannung hierbei ist mit 5V vorgesehen, welche entgegen der 3,7V des ursprünglichen Akku keine Probleme bereitet.

Nun erfolgt der zweite Schritt der Montage des Bildschirm Hauptkörpers.

Zunächst wird der ESP2866 mittels Klebeband oder Heißkleber montiert. Dieser Arbeitsschritt ist optional und für den Betrieb des Raspberry nicht zwingend erforderlich.

Der „Wemos D1 pro“ dient später für mehrere Funktionen, entweder als WLAN Scanner oder auch als WLAN Zugangspunkt. Die interne Antenne wurde später extern verlagert für bessere Verbindung.

Sollte man sich dennoch für die reine interne Variante entscheiden, empfiehlt es sich die Antenne vor der Montage des Raspberry Pi zu platzieren. Auch hier kann als Trägermaterial wieder Klebeband oder Heißkleber dienen.

Danach erfolgt der Umbau des Raspberry, für den internen Betrieb wird eine der beiden USB 2.0 Anschlüsse verwendet. Diese muss später von außen verblendet werden, damit diese nicht versehentlich verwendet wird.

Von Links nach rechts erfolgt die Belegung:
+5V, D -, D +, GND

Danach kann die Montage des Raspberry Pi erfolgen. Ich habe den Raspberry Pi um zusätzliche passive Kühlkörper erweitert.

Die Konstruktion sieht vor das der Raspberry Pi mittels Nylon M3 Schrauben am Gehäuse fixiert wird. Da die ursprünglichen Bohrungen ein Gewinde von M2,6 vorsehen, habe ich die Hauptplatine auf 3mm aufgebohrt.

Nun erfolgt die Montage des USB Hub, welcher die internen Geräte später anbindet.

Da die Platine leider keiner 1mm Pin-Abstände folgt, lassen sich JST Stecker nur bedingt verwenden. Zumindest die Daten-/ Stromzuführung war mit entsprechenden Abstand versehen. Die Platine verfügt zusätzlich über einen 5V Zugang, welcher auch passiv verwendet werden kann. Diesen habe ich verwendet die Stromversorgung des Keyboard sicherzustellen.

Nun kann das Display in dem dafür vorgesehenen Rahmen montiert werden. Das Display wird in der entsprechenden Ausrichtung an den unteren Ecken in die entsprechenden Laschen platziert und mittels der Wiederhaken am oberen Rand fixiert.

Die Ecken des Display lassen sich mit etwas Isolierband soweit verstärken, dass das Display unter Spannung montiert werden kann und sich nicht verschiebt oder wackelt.

Nun erfolgt die Montage des „OnOffShim“ welcher den Raspberry Pi startet und stoppt. Dieser muss später mittels eines kleinen Installationsskript installiert werden.

Der „OnOffShim“ hat neben der Stromzuführung über MicroUSB noch 2 weitere Pins für den Taster. Im Bild ist zusätzlich zu sehen, dass für das Keyboard der erforderliche USB Dongle bereits am USB Hub installiert wurde. Dieser wurde mit Heißkleber befestigt, da dieser ohne größerer mechanischer Belastung steht.

Zum Schluss wird noch das Flachbandkabel zum Touchscreen verbunden und vorsichtig der „Deckel“ geschlossen.