Esse post retrata o projeto de protótipo feito sob encomenda para uma empresa, então houve uma relação comercial entre as partes envolvidas. Algumas informações sensíveis foram omitidas por questões de confidencialidade.

Problemática do projeto

Me apresentaram ao projeto desse cliente com a proposta de resolver um problema que parecia ser simples: retirar as fotos de uma máquina fotográfica e levá-las para a aplicação móvel feita por eles. Na situação original, o usuário enviava uma mensagem via WhatsApp quando ia iniciar uma sessão de captura de fotos, para registrar o horário, e após o seu expediente, uma pessoa conferia o horário da captura das fotos com a mensagem enviada, para bater a localização registrada pela aplicação com as fotos da máquina.

Após algumas discussões sobre requisitos e as reais necessidades do protótipo (resumindo para não me estender demais neste post), decidimos utilizar um Raspberry Pi Zero 2 W executando um programa para remover as fotos da câmera via USB, e enviá-las para o celular do usuário utilizando Wi-Fi. Além disso, o Raspberry teria de ser energizado utilizando um powerbank e um pino do GPIO ficaria responsável por ligar e desligar a conexão com a câmera.

Desenvolvimento inicial

Resolvida a parte do código responsável pela detecção, cópia e interação com a aplicação móvel via Wi-Fi com a equipe responsável, desenvolvi um cabo com o circuito para chavear o acesso à câmera com peças que possuía em casa: relé, transistor, resistores, cabo USB tipo A macho e um conector USB tipo A fêmea. Logo no início do desenvolvimento me disseram que a empresa utilizava câmeras do tipo "super zoom" e, por sorte, consegui com meus pais uma Canon SX40 HS, a mesma que eu havia utilizado anteriormente no meu drone para aerofotogrametria.

Problemas identificados

Logo no início identifiquei o primeiro problema: o cabo de dados de qualquer câmera termina em uma USB tipo A e o Raspberry Pi Zero (tanto o modelo original quanto o 2 W) possui apenas uma porta micro USB tipo B para dados. Nos meus testes em casa, utilizei um adaptador OTG (On The Go) para conectar a câmera, mas precisaria de uma solução mais confiável para o protótipo e o produto final.

O segundo problema foi a alimentação do próprio Raspberry. Havíamos acordado que seria utilizado um powerbank, mas o cabo teria de ser o também micro USB tipo B. Então seria ideal se pudéssemos trocar para o novo padrão tipo C, que está cada vez mais popular e fácil de encontrar.

O terceiro e não-tão-problema assim seria a conexão do pino GPIO com o dispositivo para chavear a conexão USB da câmera. Caso o protótipo fosse tipo shield/HAT, daria para enviar o sinal através dos próprios pinos previstos no desenho da placa (seguindo o padrão dos HATs, com a "nova" pinagem de 40 pinos). Porém, escolhendo ir por esse caminho, ainda teria de solucionar a conexão das duas USBs micro B. Então uma decisão precisava ser tomada aqui.

O protótipo

Em algumas horas, após perder tempo (infelizmente) com soluções de manufaturas de PCBs aqui no Brasil, recorri ao JLCPCB para fabricar a placa. Dessa forma, desenhei exatamente do jeito que queria e o benfício de utilizar esta plataforma seria de ter toda a solução em um só lugar: a plataforma CAD (computer-aided design) online para desenhar a placa, a seleção de componentes disponíveis para serem utilizados, a confecção da placa de circuito impresso e a montagem dos componentes nela.

Como havíamos perdido muito tempo esperando retorno de uma manufatura brasileira, recebi carta branca para submeter todo o projeto para ser fabricado na China. Inicialmente, cobri todos os gastos, mas seria ressarcido posteriormente.

A placa protótipo consistia em um adaptador OTG embutido com um chaveamento externo (via pino, para a GPIO), um conector USB tipo C para alimentação do Raspberry Pi e um LED para indicar o chaveamento do circuito.

Próximos passos

Até a data da publicação deste post a placa ainda não foi submetida a testes em campo pela empresa cliente, mas está em avançado processo de desenvolvimento do encapsulamento para, então, ser testada em campo.

Foram identificados alguns pontos de melhoria para uma próxima versão. Logo, as próximas unidades serão fabricadas com essas melhorias já implementadas.