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Jul 08, 2023

Veja como Clem Mayer transformou seu projeto exclusivo de leitor de cartão USB da ideia ao protótipo

Todo projeto/produto tem que começar com uma ideia, mas passar dessa etapa inicial até um protótipo funcional pode ser um processo muito intimidante de navegar, especialmente para iniciantes. Como um

Todo projeto/produto tem que começar com uma ideia, mas passar dessa etapa inicial até um protótipo funcional pode ser um processo muito intimidante de navegar, especialmente para iniciantes. Como forma de ajudar a esclarecer o que precisa acontecer ao dar o salto da ideia ao produto tangível, o apresentador da element14 Presents, Clem Mayer, empreendeu um projeto para construir seu próprio leitor de cartão USB com componentes relativamente comuns e um design de PCB DIY.

Antes mesmo de se poder encontrar uma ideia para algo a construir, a inovação e o brainstorming podem muitas vezes assumir a forma de olhar para produtos já existentes e imaginar formas de os melhorar. A fonte de inspiração de Mayer foi seu antigo hub de cartão USB/SD que se desconectava constantemente devido a conectores defeituosos e era difícil de usar graças ao seu formato não ideal. Para iterar, ele pensou em adotar a ideia do hub USB, achatando o design em um formato de cartão fino e adicionando funcionalidade USB-C, além de incluir um cartão SD de tamanho normal para facilidade de uso.

De acordo com Mayer, é uma ideia sensata incorporar componentes existentes num projeto e possivelmente usar CIs separados para várias tarefas, em vez de monolíticos, pelo menos inicialmente, para eliminar pontos de falha. Neste projeto, ele optou por um hub USB USB2640 + IC controlador de mídia da Microchip que combina a funcionalidade USB e a capacidade de ler/gravar cartões SD em um único chip. Além deste componente, Mayer adicionou um ESP32-C3 para ajustar a quantidade de corrente fornecida pela porta micro USB externa, duas portas USB-C para dados e energia e circuitos duplos de proteção ESD para uso futuro.

Como gabinetes impressos em 3D confiáveis ​​podem ser um desafio tanto para o projeto quanto para a fabricação, Mayer destaca como já existe um grande ecossistema de gabinetes pré-fabricados disponíveis. Com os tamanhos conhecidos antecipadamente em suas folhas de dados, os PCBs podem ser projetados para se ajustarem perfeitamente e placas frontais personalizadas podem ser feitas para aberturas de portas e proteção adicional.

Depois de montar seu circuito leitor de cartão USB, Mayer conectou a porta USB-C ao seu PC e descobriu que nada estava sendo reconhecido porque o conector não estava soldado corretamente. Após uma solução rápida, ainda não estava funcionando, desta vez devido à falta de um resistor de polarização. Uma vez adicionado, o chip controlador de mídia estava finalmente sendo enumerado pelo sistema operacional, mas o chip ESP32 ainda não foi reconhecido devido, novamente, ao refluxo impróprio graças a muitos dissipadores de calor próximos.

Todos esses problemas e eventuais soluções são uma parte natural do processo de design iterativo, e cada lição ao longo do caminho leva a um produto muito melhor no final. Como Mayer enfatiza em seu vídeo, a leitura cuidadosa da folha de dados, a verificação dupla das pegadas e a adição de muitos pontos de teste são etapas importantes para garantir que tudo funcione na primeira vez. Para sua próxima iteração, Mayer planeja recorrer a um chip controlador de mídia/USB anterior, slot para cartão SD e circuito de regulação de tensão, uma vez que são mais familiares.

Para ver mais sobre como este leitor de cartão USB foi projetado/construído e os desafios ao longo do caminho, você pode assistir ao vídeo e14 Presents de Mayer abaixo!