La Raspberry Pi lleva desde su primera versión un conector DSI que permite conectar una pantalla táctil directamente, alimentándose desde la misma placa y todo a través de un único cable.
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Por desgracia, este conector cambió en la versión 5, y ahora tiene dos (que valen tanto para pantallas como para cámaras), pero más pequeños que el original, con lo que los viejos cables no sirven y hay que comprar uno específico.
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Eso hice, pero todos los que encontré tienen un problema: las pistas de ambos conectores están hacia el mismo lado, pero los nuevos conectores están «al revés», así que me encontré con que la única manera de conectar la pantalla implica, o retorcer 180 grados el cable…
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… o colocar la RPi5 boca abajo…
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Y por desgracia, tampoco servía ponerla «de delante hacia atrás», porque el conector de la pantalla quedaba justo debajo:
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Ante esto, decidí liarme la manta a la cabeza y diseñar mi propio cable de conexión para la RPi5, así que cogí Kicad y empecé por diseñar el esquemático que necesitaba:
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Básicamente hay que conectar alimentación y las distintas masas, las dos señales (SCL y SDA) del bus I2C para la pantalla táctil, y los tres pares diferenciales de la señal DSI (uno de reloj, DSI_C_x, y dos de datos, DSI_Dy_x). Las señales para el conector DSI de la pantalla las saqué a partir del conector de la Raspberry Pi 4. El pinout del conector de la RPi5 fue un poco más complicado de encontrar, pero al final apareció.
Tras ello, me fui al editor de placas y diseñé esto:
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Un detalle importante fue asegurarse de que la longitud de los tres pares fuese la misma, para garantizar que las señales lleguen sincronizadas (no hay que olvidar que la señal de reloj utiliza un par propio). Para ello, seleccionando una pista, Kicad no sólo nos dice la longitud del segmento seleccionado, sino también la longitud total. Una vez encontrada la pista más larga, vamos al resto y utilizamos la herramienta de afinado de longitud, que tiene este icono:
para ir ajustando la longitud de cada una, de manera que midan lo mismo. Cabe recordar que una vez trazado el «gusanito», es posible ajustar el ancho, de manera que si no conseguimos a la primera la longitud correcta, debemos dejarlo más largo y luego reducir el ancho.
Si nos fijamos, también lo hice con el I2C, aunque en este caso no era realmente necesario, pues la velocidad es muy baja.
Idealmente, además, debería haber ajustado la separación de los pares de pistas para mantener la impedancia correcta; por desgracia, DSI es una especificación cerrada, por lo que no tenía acceso a esa información. Afortunadamente, todo funcionó a la primera.
A la hora de mandarlo fabricar, tuve que especificar que lo quería como una placa flexible, y además indicar que quiero que incluya stiffeners (las «pegatinas» que se ponen en la cara opuesta de cada conector para darle rigidez y que no se rompan).
Y este es el resultado: un cable que se adapta perfectamente a la RPi5 y la pantalla, sin dobleces ni cosas raras, y dejando completamente libre la zona superior del procesador y memoria para poder poner un disipador y ventilador.
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Los esquemáticos están disponibles bajo una licencia MIT (vamos, que puedes usarlo con libertad) en mi repositorio de Gitlab.
Raspberry Pi 5 y su DSI por A cuadros está licenciado bajo una Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.