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第1回 ケースサイズの検討 -HAKO-

ミニケース「KARAKURI -HAKO-」に入れたいものは主にRaspberryPiやJetsonなどの開発ボードが主なので、きちんと格納できるよう寸法を測ります。

 

1.ケースに格納するもの

製品名
外形寸法
ヒートシンク
Raspberry Pi 3B+
約86(W) x 57(D) x 17(H) mm
ヒートシンク別
Raspberry Pi 4B+
約85(W) × 56(D) × 17(H) mm
ヒートシンク別
Raspberry Pi Zero
約65(W)×30(D)×9(H)mm
ヒートシンク別
Jetson nano
約100(W) x 80(D) x 29(H) mm
ヒートシンク込み
Arduino uno
約80(W) x 57(D) x 20(H) mm
ヒートシンク別
[表:よく使う開発ボードの寸法]  

だいたい、約100(W)×100(D)×30(H)㎜あれば何とかなりそうです。 しかしヒートシンクや冷却ファンなどの寸法を考えると高さは50㎜は必要ですね。

 

2.ケースにつけるもの

ケース本体には以下のものをつけたいと思います。

  1. 時刻、ケース内温度・湿度の表示装置
  2. ケース全体を冷却するFAN(ARGB対応)
  3. ケース内の温度・湿度を計測するセンサー
  4. 防振用のゴム床
  5. 各装置への配電用の電子回路

 

時刻、ケース内温度・湿度の表示装置

ケース内に時刻と温度・湿度などを表示するコンピュータを設置しようかと思います。できる限り省スペースであるというのも条件です。ついでにこのコンピュータをFAN制御などにも使います。 今回使うコンピュータの選定については、次の記事で記載しています。

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ケース全体を冷却するFAN

ケース内の空気を循環させ、冷却するためにFANを取り付けます。小径のFANでは排気しきれないのでPC用の120㎜FANを1基付けます。また、ライティングにもこだわりたいのでARGB対応FANを使います。今回は入手しやすい「Cooler Master MasterFan MF120 Halo」を使います。

Cooler Master MasterFan MF120 Halo

パソコンの冷却用に市販されている120㎜のファンです。ブラックのボディに前と後ろの2ループのLEDループがありますので、光らせるとカッコいいです。
LEDはアドレサブルRGBに対応しているためLEDループについている一つLEDを個別に別の色で光らせることができます。
今回はこの機能を使って、単色、グラデーション、アニメーションの3パターンで光らせることにしたいと思います。

<FAN仕様>
・ファン速度:650-1800 ±10% (RPM)
・寸法:120 x 120 x 25m
・ベアリング:ライフルベアリング
・ファン電源コネクタ:4-Pin PWM
・ファン定格電圧:12 VDC
・ファン定格電流:0.25A
<LED仕様>
・ファンLED:アドレサブルRGB
・RGBコネクタ:3-Pin
・RGB定格電圧:5 VDC
・RGB定格電流:0.55A

 

ケース内の温度・湿度を計測するセンサー

ケース内の温度を測るため、いろいろな開発言語でライブラリが公開されている「DHT11」を使います。今回は、計測場所を自由に決めたいので、センサーがモジュール化され、ケーブルで接続ができるものにします。

温湿度センサー(DHT11)

入手元:秋月電子 型番:DFR0067 ケーブル(マイコン側)↓ ケーブル(センサー側)↓
評価: 3.0 価格: 3.0
げんろく
げんろく
 
温湿度センサーです。センサーが基板実装され、ケーブルもついています。 センサー単体よりも使い勝手は良いです。
ケーブルはセンサー側がPHコネクタ形状になっていて、マイコンなどからの接続部分はQIコネクタになっています。
・電源電圧:3.3~5.5V
・消費電流:0.3mA(測定時) 60μA
 (スタンバイ時)
・サンプリング間隔:2秒以上
・応答時間:6秒以内(湿度)
      10秒以内 (温度)
・コネクタ:JST PH 3ピン
秋月電子さんの通販サイトURLはこちら

 

防振用のゴム床

ホームセンターで入手しやすい防振ゴムを使用します。 寸法は「150(W)×150(D)×8(H)㎜」です。

防振ゴムマット

created by Rinker
和気産業(Waki Sangyo)
¥616 (2024/04/15 02:34:17時点 Amazon調べ-詳細)
ホームセンターにも売っている和気産業の防振ゴムマットです。裏表の表面に凸凹のラインが入っていて、振動の伝達を抑える効果があります。

 

各装置への配電用の電子回路

コンピュータ、FAN、温度センサーなどへの電源供給のための回路を実装したPCB基板を組み込みます。 電源供給の検討については次の記事で記載しています。

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3.最終的なケースの寸法

ケースに入れるものや、実装するもの(PCB基板、ファン、コンピュータなど)を考慮すると、ケースの内部寸法は約150(W)×150(D)×150(H)㎜の立方体にしたいと思います。


以上、ケースサイズの検討でした。次はケースの外観をCADで作成してみます。

次はケースの外観をCADソフトを使って作ります。