Skip to main content

D4 – Design

Aktualizácia 2026-10-05 – HW v7. Vrstva Elektronika vyššie platí pre v1 až v5. Aktuálna: DFPlayer Pro, tlačidlo v napájacej vetve, LiPo 500 mAh + TP4056, reproduktor 0,5 W cez R1 ∥ R2 = 5 Ω, C1 470 µF; bez MCU a firmvéru. Bezpečnostné bariéry 2, 3, 6 (PTC, tepelná poistka, firmvér) a 7 (žiadne nabíjanie vnútri) sa na doskách v4 až v7 nenachádzajú – otvorené v CR-05 a R12. História a obrázky: KNIFE-002 až 006.

Návrh riešenia a jeho štruktúra. Podrobnosti sú v SDLC → Design; tu je prehľad a bezpečnostný návrh.

Štruktúra riešenia​

Architektúra

VrstvaRiešeniePodrobne
Mechanika2 dosky 20 mm, 2.5D kapsy, lepenie D3, 3D frézovanie po lepení, poklop na magnetyData Model
ElektronikaATtiny85 strážca + P-MOSFET + DFPlayer Mini + repro 8 Ω 2 W; Li-ion 16340Architecture
Firmvérspánok ≈ 1 µA, prebudenie tlačidlom, UART príkaz, BUSY, timeouty, cutoff 3,3 VCode Structure
Rozhraniedrevené tlačidlo na jacku, poklop, mriežka, LEDUI Mockups
BezpečnosťnižšieNFR

Požiarna bezpečnosť – Li-ion článok v drevenom tele​

Vrstvy ochrany batérie a elektroniky

Drevo je horľavé a Li-ion článok je jediná súčiastka, ktorá dokáže uvoľniť veľa energie naraz. Návrh preto používa viac nezávislých bariér – žiadna jedna chyba nesmie viesť k požiaru:

  1. Chránený článok (protected 16340) – vstavaný obvod proti prebitiu, hlbokému vybitiu a skratu.
  2. PTC poistka 1 A (hold) / 2 A (trip) priamo pri kladnom kontakte držiaka – obmedzí prúd pri skrate vodičov alebo chybe modulu; vratná.
  3. Tepelná poistka 72 °C (napr. typ RH/ SEFUSE) v sérii, prilepená na plášť článku – ak sa článok z akéhokoľvek dôvodu ohreje, trvalo odpojí.
  4. Nehorľavá výstelka dutiny – kapsa batérie a kapsa elektroniky sú vyložené sľudovou doskou 0,5 mm (alebo keramickým tesniacim papierom 1–2 mm z krbárskych potrieb), prilepenou vysokoteplotným silikónom. Drevo sa priamo nedotýka článku ani plošných spojov.
  5. Izolované vodiče a spoje – silikónové vodiče (teplotne odolné), zmršťovacia bužírka na každom spoji, kaptonová páska na spodnej strane plošných spojov, držiak článku prilepený na výstelku, nie na drevo.
  6. Firmvér – cutoff 3,3 V (žiadne hlboké vybitie), timeouty (žiadne trvalé zaťaženie), DFPlayer odpojený v pokoji.
  7. Žiadne nabíjanie vnútri lelka – nabíjanie prebieha výhradne v externej nabíjačke s vlastnou ochranou.
  8. Odvetranie – zvuková mriežka a 1 mm medzera po obvode poklopu; dutina nie je hermetická.
  9. Prevádzkové pravidlá v User Guide: iba odporúčaný typ článku, kontrola poškodenia, nenechávať na slnku / pri radiátore.

Odhad rizika po opatreniach: pravdepodobnosť incidentu veľmi nízka (viď R6); dopad je obmedzený výstelkou a odpojením článku poistkami.

Elektronika v7 – schéma a breadboard​

Schéma v7

Breadboard v7

PCB v7

Navigation: ⬆️ Up · 🏠 Home