PaperShieldAdapter: Adaptador de Shields standards para Paperduino

Descripción

Si necesitas utilizar una placa (Shield) standard desarrollada para utilizarse con  Arduino, te darás cuenta de que no son compatibles con Paperduino. La distribución de pines de Arduino y Paperduino difieren bastante.
El presente proyecto consiste en el desarrollo de un adaptador para Paperduino,de forma que puedas utilizar Shields standard con Paperduino.

Como puedes ver en el esquema superior, el adaptador no tiene en cuenta el pin de 3v, ya que como el paperduino no tiene chip USB  no dispone de esta tensión, por lo que no podemos pasarla al conector.
Tampoco tenemos disponible en el conector la tensión de 9v.

Componentes

1 trozo de Placa Stripboard de 17 filas por 20 agujeros
1 barra 4 pines macho (25mm longitud total)
1 barra 6 pines macho (25mm longitud total)
1 barra 14 pines macho (25mm longitud total)
1 barra de 5 pines hembra1 barra de 6 pines hembra
2 barras de 8 pines hembra

El coste total es de menos de 2'5 Euros en el año 2010

Realización

Como siempre utilizaremos el método Paper que consiste en ayudarnos en unas pegatinas para facilitarnos el proceso de montaje y soldadura.

Primero imprimiremos el documento PaperShieldAdapter (disponible en la parte inferior de esta página en el apartado de descargas):

Una vez impresa comprobaremos que la impresión se ha realizado a la escala correcta con la ayuda de la regla impresa situada en el lateral izquierdo de la hoja. Al colocar a su lado un regla en centímetros deberán coincidir las marcas.

Después recortamos la Paperetiqueta:

Aunque antes de recortarla, si quieres puedes protegerla con un plástico autoadhesivo transparente.

Ahora la recortamos.

Y colocamos adhesivo en la parte inferior (yo utilizo cinta de doble cara, pero puedes utilizar cualquier pegamento, incluso si quieres puedes imprimir sobre etiquetas de papel)

Tomando como referencia la Paperetiqueta toma las dimensiones de un trozo de stripboard y recórtalo (17 filas x 20 agujeros). Y con ayuda de una aguja coloca sobre él la Paperetiqueta, haciendo que coincidan los agujeros

Con la misma aguja perforamos todos los agujeros de la placa (sobre un soporte blando).

Y comprobamos al trasluz que no nos hemos dejado ninguno.

Como las bornas de conexionado del Arduino tiene unos pines fuera de la cuadrícula de 2,54mm, tenemos que taladrarlos.

Quedando unos agujeros justo entre las dos pistas (que no te despiste que en esta placa los agujeros originales estén un poco desplazados del centro de las pistas)

Lo que hice a continuación fué eliminar las pistas de cobre en la zona de los agujeros taladrados.

Para todas estas operaciones puedes toma como referencia la imagen de la hoja impresa 

NOTA: Aunque yo he utilizado éste método, creo que es mejor que en vez de eliminar completamente las pistas en la zona del conector, con la fresa del taladrín, elimines con cuidado un lado de las pistas, para que doblando ligeramente las patillas del conector hembra, poder soldarlas directamente. Tal y como se indica e la imagen inferior.

Otro truco es la soldadura de los pines macho en la placa. Como tenemos que soldarlos en el otro lado de la placa. Lo que haremos es desplazar el plástico de fijación que los une hacia un extremo. Tal y como se vé en el conector de 6 pines de la derecha de la imagen.

NOTA: Al realizar el montaje con pines de 12 mm me he dado cuenta de que algunos componentes de paperduino interfieren ligeramente con esta placa, por lo que  creo que es mejor utilizar pines más largos ( de 20 o 25 mm).

Y colocarlos por el lado de la etiqueta...

... pero soldarlos por el lado de las pistas de cobre.

Después soldamos todos los elementos. Los puentes que no se cruzan puedes realizarlos con hilo de cobre unifilar pelado.

Con ayuda de unos trozos de cable soldamos los pines del conector desplazado a las pistas de cobre (Mira la nota anterior donde se explica otro método más sencillo)

Y soldamos todos los puentes y conectores.

Tomando como referencia las soldaduras rompemos las pistas en las zonas indicadas en la hoja impresa.  

Y ya tenemos nuestro adaptador (en este caso sobre Paperduino-Stripboard):

En esta imagen puedes ver, que al haber utilizado pines de 12mm he tenido que doblar el regulador de tensión y un poco uno de los condensadores electrolíticos:

En esta imagen vemos como el pulsador de reset esta accesible para poder programar el Paperduino desde un cable FTDI sin reset automático. 

NOTA: Procura que el Shield que conectes no utilice los pines Rx y Tx ya que podría interferir la grabación del programa. 

Que como ves tiene la disposición de conectores similar al Arduino oficial:

Funcionamiento

Como no dispongo de ningún Shield, no puedo realizar ningún montaje de ejemplo de funcionamiento. Eso puede ocasionar que el adaptador tenga algún error que no he podido corregir. Si es así y encuentras un error, dímelo para corregirlo.

Este adaptador funciona (al menos eso espero) con Paperduino-Stripboard, con Paperduino-Perfboard y con Paperduino-PCB.

Con el Paperduino original si utilizas pines de 25mm creo que también se podrá conectar correctamente, ya que al ser los pines tan largos permiten cierto margen en la posición del conector.


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Descargas

El esquema, descripción e imágenes están disponibles en el siguiente enlace:

Si tienes problemas con el enlace anterior, aquí puedes descargar todos los archivos de txapuzas

Notas
Para la realización de este proyecto se han utilizado los programas: Arduino, Inkscape, Openoffice, Gimp, Picasa, Fritzing
Si encuentras algún fallo, se te ocurre alguna mejora, o simplemente quieres hacer algún comentario, te lo agradeceré: Gracias.  :-)