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Elektronik und Embedded Linux

HAT-, Shield- und Carrier-Entwicklung für Raspberry Pi

Produktspezifische Platinen zur Verwendung mit Raspberry Pi Einplatinencomputern und Compute Modules. Schaltplan, Layout, ID-EEPROM, Device Tree und Inbetriebnahme – und die Software drumherum, wenn die Platine nur ein Teil des Geräts ist.

ATHENA-Hauptplatine mit integrierter Steuerungselektronik

Drei Bauformen, ein Entwicklungsweg

HAT, Shield und Carrier beantworten unterschiedliche mechanische Fragen. Elektrisch bleibt die Aufgabe dieselbe: eine Platine, die zum Produkt passt und sich sauber starten lässt.

HAT und HAT+

Ein HAT folgt dem mechanischen Umriss und dem 40-Pin-Header für Raspberry Pi. Ein ID-EEPROM sorgt dafür, dass das System das passende Device-Tree-Overlay lädt. Diese Bauform passt, wenn das Produkt auf einem Raspberry Pi sitzen und mechanisch vorhersehbar bleiben soll.

Shield

Shield ist die ältere, offenere Bezeichnung für eine stapelbare Erweiterungsplatine. Wir nutzen sie, wenn Umriss, Bauhöhe oder Stecker des HAT nicht ins Gerät passen – etwa bei einem höheren Stapel, einem eigenen Anschluss abseits des Headers oder einer Platine, die vorhandene Mechanik freilassen muss.

Carrier

Ein Carrier ist die Trägerplatine, auf die ein Compute Module gesteckt wird. Sie stellt Versorgung, Speicher, Ethernet, USB, Display- oder Kamera-Anbindung und die I/O bereit, die das Produkt braucht. Die Steuerung von ATHENA ist so aufgebaut: ein Compute Module für Raspberry Pi plus Echtzeit-Co-MCU, im Gerät integriert.

Was zu einer fertigungsreifen Platine gehört

  • Schaltplan und Leiterplattenlayout, inklusive 40-Pin- oder Modulsteckverbinder
  • Versorgung, Schutz und Anschlusswahl
  • ID-EEPROM und Device-Tree-Overlay bei HATs
  • Co-MCU und Firmware, wenn Echtzeit-I/O nicht unter Linux laufen soll
  • Linux-Image, Boot und Schnittstellen-Inbetriebnahme
  • Mechanische Passung: Umriss, Abstandshalter, Gehäuse
  • Prototyp und Fertigungsdaten für die nächste Revision

Typische Ausgangslagen

Der Prototyp lebt noch auf einem generischen HAT

Jumper oder eine Katalogplatine reichen für den Nachweis. Für das Produkt fehlen eigene I/O, eine definierte Versorgung oder eine Bauform, die sich fertigen lässt.

Das Compute Module steht fest, der Carrier fehlt

Schnittstellen und Gehäuse sind skizziert. Die Trägerplatine, die das Modul ins Gerät bringt, ist noch nicht ausgelegt.

Eine bestehende Platine ist nicht serientauglich

Sie bootet unzuverlässig, oder Versorgung, EMV oder Overlay sind für eine Fertigung noch nicht belastbar.

Die Platine muss ins Gesamtsystem

Mechanik, lokale Oberfläche oder ein Backend gehören dazu. Ein Bench-Test allein beschreibt das Produkt nicht.

Referenz

Compute Module im Produkt, nicht nur auf dem Tisch

Bei ATHENA liefert Layershift die Steuerungselektronik auf Basis eines Compute Module für Raspberry Pi und einer Echtzeit-Co-MCU – inklusive Firmware, Systemintegration und Update-Pfad. Das Produkt gehört Concepts 3D. Die Referenz zeigt, wie eine Trägerplatine in einem vernetzten Gerät ankommt.

Elektronikdetail aus der ATHENA-Entwicklung

Häufige Fragen

Entwickeln Sie HATs für Raspberry Pi?

Ja, wenn der HAT- oder HAT+-Umriss die richtige Bauform ist – inklusive mechanischem Raster, 40-Pin-Header und ID-EEPROM. Genauso entwickeln wir Platinen, die diesen Umriss bewusst verlassen. Das sind Layershift-Entwicklungen zur Verwendung mit Raspberry Pi, keine Produkte von Raspberry Pi Ltd.

Was unterscheidet HAT, Shield und Carrier?

Ein HAT ist die spezifizierte Aufsteckplatine für den 40-Pin-Header. Ein Shield ist eine stapelbare Erweiterung, wenn diese Spezifikation mechanisch nicht passt. Ein Carrier ist die Trägerplatine für ein Compute Module und ersetzt den Raspberry Pi Einplatinencomputer im Gerät.

Können Sie eine vorhandene Prototyp-Platine übernehmen?

Ja. Bestehende Schaltungen, Layouts und Images lassen sich prüfen, stabilisieren und weiterführen – inklusive einer klaren Einschätzung, was daran offen bleibt.

Liefern Sie nur die Leiterplatte?

Die Platine kann der gesamte Auftrag sein. Sie kann genauso der Elektronikteil einer Entwicklung sein, zu der Firmware, Linux-Image und die Anbindung an Mechanik oder Cloud gehören.

Für welche Module gilt das?

Für aktuelle Raspberry Pi Boards mit 40-Pin-Header und für Compute Modules. Die konkrete Generation legen wir am Produkt fest, nicht als pauschale Liste.

Kurz beschreiben, welche Platine fehlen soll

Modul, vorhandene Unterlagen und was die Platine im Gerät tun muss, reichen für eine erste Einschätzung.

Layershift ist nicht mit Raspberry Pi Ltd verbunden und wird von Raspberry Pi Ltd nicht unterstützt oder gesponsert. Raspberry Pi is a trademark of Raspberry Pi Ltd.