Raspberry Pi3 RSケース用の拡張基板

Raspberry Pi3用のケースはいくつかありますが、2番目ぐらいにメジャーなのはRSの作っている「拡張ボードケース」なのではないでしょうか。個人的にはカクカクしていて、丸いデザインの公式ケースよりも好きです。
拡張ケースなので、簡単に拡張ボード（Arduinoでいうシールド）を自作して付けたいのですが、内部の形があまり公開されていないし、色々と罠があるので、ここで注意点を書いておきます。

• ①すべての拡張ケースがつくわけではない
  内部は狭いので基本的にほとんどの拡張ボードは入らないと思います。例えば秋月のRaspberry Pi用ユニバーサル基板は入りません。
• ②ふたと干渉する
  ふたの裏にはPiカメラ用の突起がありましてそれが拡張ボードと干渉します。
• ③CPUとLANコントローラーの部分は穴を開ける。
  ここに放熱シンクを付ける人が居るので開けてみてもよいでしょう。個人的にあまり放熱の必要性を感じて居ませんが、どこかしらに穴を開けておかないと、拡張基板をRaspberry Piから取り外すのが大変困難になるので、開けましょう。

これらを考えると以下のような形になります。1枚目は外形、2枚目は穴とCPU、LANコントローラー用の穴の寸法図です。穴ですが、ふたの突起がφ2.0mmなのですが、余裕をとってφ2.8で私は作ります。図中の横線はRaspberry Piに装着したときに中心に成る位置です。

Raspberry Pi用ロボットボード

今回RSの拡張ボードケースに収まるボードを作成しました。Raspiをロボットに組み込むときに必要となる6つの機能を入れたものです。

• 電源
  12V→5VのDCDCコンバーターを入れました。私の作っているロボットは12V電源が通っているので、それに適合できるようにしました。またRaspiそれ自体にはUSB-Bコネクタしかないので、ロボットに適した、JST-PHコネクタを付けました。
• シリアルポート
  本来ネットワーク越しにSSHでつなぐという方法でRaspberry Piにアクセスできますが、ロボットは移動するので安定してネットワークにつながっているとは限らないので、有線でターミナルに接続できる必要があります。なお、今回シリアルポートとRaspberry Pi本体はAnalogDevicesのMカプラで絶縁しています。
• RTC
  Raspberry Piは大体PCについている機能はあるのですが、RTCだけはついていません。RTCモジュールとバックアップ電池を搭載しています。
• EEPROM
  RTCがI2Cでつなぐのでおまけに付けました。使う必要性をあまり感じませんが。
• フルカラーLED
  Raspberry Piの実行状態を把握するために使います。
• スイッチ
  Raspberry Piのシャットダウン等の用途を想定しています。

まだ実装はしていないのですが、テスト基板（下3枚目）で大体動作を確認しているので動くはず。RTC用の電池は表に入らなかったので基板裏に入れています。実は秋月のCR2032用のケースは本来のスペースよりも厚いので、この電池ケースを実装するとわずかに基板が傾くのですが、実用上は許容範囲内です。