Tengo un simple monitor de puerta de la granja que me gustaría colocar en un gabinete resistente al agua para mantenerlo lo suficientemente seco como para funcionar en el exterior durante aproximadamente diez años sin ningún otro mantenimiento que el cambio ocasional de la batería.
Electrónicamente, es un interruptor Reed conectado a un pin GPIO en una MCU inalámbrica TI CC1110 (estoy usando el excelente Ciseco XRF module como prototipo). Esas partes desean vivir dentro de algún tipo de caja que se puede montar en un poste de entrada adyacente a un imán en la puerta. Mi CC1110 está programado para despertarse de la suspensión y transmitir un mensaje cuando la puerta se deja abierta por más tiempo que un intervalo de umbral. Tales mensajes son de interés para los agricultores por razones obvias.
Mi corazonada es que el mayor desafío será mantener la electrónica a salvo de los elementos: -
- lluvia. Hay mucho de eso en el Reino Unido.
- Humedad.
- Calor (menos común en el Reino Unido) y frío.
- El ganado a veces se aburre y tiene hambre y trata de masticar cualquier cosa que parezca interesante.
- Las puertas se cierran de golpe y, en general, parece que las cosas se golpean en casi todos los aspectos de la agricultura.
¿De qué necesito preocuparme? ¿Cuáles son los modos de falla sutil que no descubriré hasta que el dispositivo haya estado sentado en un campo durante cinco años?
El consejo en Internet sobre cómo mantener las cosas secas es en gran parte fragmentario y, a veces, contradictorio. No parece haber una guía en línea definitiva para el diseño impermeable de la carcasa, y tampoco pude encontrar un buen libro sobre el tema.
Parece que hay dos escuelas de pensamiento. El primero cree que un recinto impermeable es uno que se filtra más rápido en la parte inferior que en la parte superior , el segundo cree que si compra un recinto adecuado con clasificación NEMA o IP, puede confiar en él para mantener el agua fuera.
Los detractores temen que si su dispositivo es reparable por el usuario (cambiando las baterías, por ejemplo), es muy probable que trozos de arena y tierra encuentren su camino hacia el sello, mientras que el agricultor juguetea con él en medio de un campo y cualquier impermeabilización se detendrán bruscamente.
La corporación Goretex también nos dice que los cambios en la presión atmosférica crearán una diferencia de presión suficiente para empujar el aire húmedo más allá del sello y que se producirá condensación. Con gusto te venderán una membrana transpirable que atornillas en una abertura de tu recinto.
Otras personas (tal vez suponiendo que hay una fuente de alimentación más importante disponible) sugieren aceptar la humedad interna, pero tratar de mantener la temperatura por encima del punto de rocío utilizando una resistencia o una bombilla como calentador óhmico.
Otros enfoques de guerrilla implican llenar el recinto con aceite mineral, sellador de silicona o pegamento caliente para desplazar la humedad del circuito. No está claro si alguno de estos compuestos atacará químicamente alguno de los componentes durante un período de tiempo suficientemente largo.
Hay una serie de fabricantes que venderán recubrimientos conformes para la placa de circuitos, así como una gama de compuestos para macetas. Los componentes de Potting RF parecen ser un problema complejo (quizás solo necesito experimentar con algunos compuestos diferentes para ver si funcionan). Tampoco he estado seguro de qué hacer con el conector de la batería. ¿Debo soldar cables a la placa y hacer que salgan del compuesto para macetas? ¿Mojará el agua a través del cable trenzado? ¿Debo preocuparme por las advertencias de que la flexión del cable de la batería dañará un revestimiento conforme? ¿Serían una mejor opción los pasadores rígidos en el tablero que sobresalen del recubrimiento (o encapsulamiento)?
¿Cuánto tiempo durará un clip de batería en un recinto húmedo lleno de condensación? Son generalmente niquelados. ¿Es eso lo suficientemente bueno, o necesito proteger eso también? Tengo entendido que no puedes cargar las baterías porque se expanden y contraen ligeramente a medida que se cargan, y eso suena un poco drástico de todas formas, ya que tendrán que ser reemplazadas.
Alternativamente, ¿debería suscribirme a la segunda escuela de pensamiento de que es posible lograr un recinto herméticamente sellado en el mundo real si compra el kit correcto?
¿Quién fabrica cerramientos con sellos fiables? ¿Cuánto tiempo debo esperar que duren los sellos? ¿Necesitan ser reemplazados o aceitados periódicamente? ¿Sería sensato poner un poco de gel de sílice en tal recinto?
Alternativamente, ¿debería usar una caja transparente, colocar un pequeño panel solar en su interior para cargar la batería o el supercondensador, pegar o soldar permanentemente la cosa y declarar que no hay partes que puedan ser reparadas por el usuario?