Płytka rozwojowa DIY ESP32 - ESPer: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Więc ostatnio czytałem o wielu IoT (Internet of Things) i zaufaj mi, po prostu nie mogłem się doczekać, aby przetestować jedno z tych wspaniałych urządzeń, z możliwością połączenia się z Internetem, siebie i zdobycia moich rąk do pracy. Na szczęście nadarzyła się okazja, dzięki DFRobot i otrzymałem ESP32, potężny, hybrydowy i niesamowity moduł.

Na początek celowo poprosiłem zespół DFRobot o przysłanie mi modułu ESP32 zamiast płytki rozwojowej, ponieważ nie mogłem pozwolić, by dreszczyk umiejętnego projektowania obwodów i produkcji przeszedł przez moje ręce. I tak oto jesteśmy, tworząc własną płytę rozwojową dla ESP32.

Moje główne cele dla tej tablicy były następujące:

• Płytka rozwojowa musi być przyjazna dla płytek prototypowych.
• Musi mieć przełączniki dotykowe EN (Reset) i FLASH.
• Jednostronny układ PCB.

Wybrałem układ jednostronny, ponieważ nie każdy ma dostęp do płytek dwustronnych, a ja jestem jedną z tych osób.

Brak wbudowanych obwodów komunikacyjnych UART

To był dość kompromis, ponieważ jednostronny układ mógł zapewnić tylko wystarczająco dużo miejsca. Dlatego będziemy używać zewnętrznych konwerterów USB na TTL do flashowania.

• Podobnie jak Arduino, chciałem mieć wbudowaną diodę LED, aby zredukować powtarzające się okablowanie LED.
• Kompaktowy, a jednocześnie łatwy do lutowania i wykonywania.
• Szczegółowy sitodruk.
• Użyj podkładki lutowniczej GND w ESP32 dla lepszej utraty ciepła.

Na szczęście udało mi się spełnić wszystkie powyższe cele po zaprojektowaniu różnych układów PCB. Biorąc to pod uwagę, przejdźmy do instrukcji.

Krok 1: Zbierz trochę rzeczy

Wykonanie tej płytki rozwojowej wymaga tylko podstawowych artykułów, jeśli wykluczysz rezystory SMD i oczywiście naszego własnego ESP32.

Podstawowe wymagania:

• Moduł ESP32
• Płyta platerowana miedzią

Musisz mieć co najmniej 4 cm * 5 cm blok miedzianej płyty.

• Rezystory SMD:

  • 10k - 2 sztuki
  • 1k - 1 sztuka
• 3mm LED (dowolny kolor)
• Męskie nagłówki - 38 pinów
• Przełącznik dotykowy - 2 sztuki

Wymagania dodatkowe:

Lutownica

Używam zestawu lutowniczego dostarczonego przez firmę DFRobot. Było to bardzo przydatne w tworzeniu tego instruktażu. Do lutowania dokładnego musiałem użyć dodatkowej końcówki podkowa do lutowania dokładnego.

Wiertło PCB

Nie masz? Dlaczego nie spróbować zrobić tego samemu! Oto jak

Chlorek żelaza

Będzie to używane do celów trawienia.

• Papier ścierny - klasa zero
• Żelazko
• Dowolne narzędzie do cięcia PCB
• Taśma dwustronna
• Stały znacznik
• Nożyce
• Aceton

Chciałem zrobić wszystko czysto, jeśli tego nie zrobisz, możesz po prostu to pominąć.

Załączam pliki planszowe eagle, aby dać ci swobodę modyfikacji.

To wszystko dla wymagań, jeśli masz wszystkie wyżej wymienione rzeczy, przejdź dalej.

Krok 2: Wykonanie PCB

Będę robił płytkę drukowaną metodą naprawczą Toner Transfer. Wydrukuj załączony plik PDF z opisem wymagań na błyszczącym papierze, który jest przyjemny w dotyku. Gdy już masz wyraźny wydruk układu na (białym) błyszczącym papierze, nic więcej Cię nie zatrzymuje, dlatego zacznij od procesu tworzenia PCB.

Podkreślam, że błyszczący papier jest biały, bo później odetniemy z niego sitodruk. Nie mam białego, błyszczącego papieru, dlatego zrobiłem dwa wydruki tego samego układu.

Proces produkcji PCB został szczegółowo omówiony w innym z moich podręczników.

Tworzenie płytek PCB w domu

Załączam zdjęcia jak ta płytka została wykonana powyżej.

Do wiercenia użyj wierteł 1 mm lub niższych.

Krok 3: Lutowanie komponentów

Zacznij od przylutowania ESP32 do płytki drukowanej. Pewne rzeczy, o których należy pamiętać podczas lutowania tego trudnego, ale zabawnego modułu, znajdują się poniżej.

• Wyrównanie modułu z polami lutowniczymi, pierwszy krok, jest najważniejszą częścią całej sprawy. Zepsuj to, a będziesz cierpieć z powodu niedziałających GPIO, a może nawet niedziałającego modułu!
• Używaj spiczastych końcówek lutowniczych, aby zapobiec demontażowi ścieżek lub padów lutowniczych z powodu przegrzania.
• Podczas lutowania modułu ESP32 najpierw przylutuj podkładki ukośne, aby układ nie zepsuł ustawienia.
• Przylutuj podkładkę GND ESP32, podgrzewając lut w tej podkładce przez otwór wywiercony w środku. Spowoduje to podgrzanie lutu na podkładce GND ESP32 i połączenie go z podkładką GND na płytce drukowanej.

Gdy już to zrobisz, przylutuj wszystkie elementy jeden po drugim w odpowiednich miejscach, odnosząc się do powyższych zdjęć. Prawidłowa kolejność lutowania elementów to:

1. ESP32
2. Rezystory SMD
3. Przełączniki dotykowe
4. PROWADZONY
5. Zworki
6. Męskie nagłówki

Jest trzech skoczków. Na powyższym zrzucie ekranu z układem orłów niebieskie przewody reprezentują skoczków. Tutaj jako zworki zastosowano przewody emaliowane. Podczas lutowania nagłówków umieszczenie ESPera na płytkach stykowych idealnie wyrównuje nagłówki.

Po dokładnym i dokładnym zlutowaniu wszystkich elementów, wyczyść całą płytkę za pomocą starej szczoteczki do zębów (również bezużytecznej). To usuwa cały nadmiar strumienia.

Krok 4: Wklejanie sitodruku

Teraz nasz ESPer jest w pełni funkcjonalny, ale wciąż czegoś mu brakuje, a jest to sitodruk. Dodanie tego sitodruku uwolni nas od ciągłego odwoływania się do pinoutów. Aby przykleić go do tablicy, użyję taśmy dwustronnej. Sitodruk można uzyskać poprzez wcześniej wydrukowany układ.

Jeśli masz wątpliwości dotyczące swojej pracy lub okablowania, czas to sprawdzić. Ponieważ po wykonaniu dalszych kroków nie będziesz mógł w żaden sposób modyfikować swojej tablicy. Postępuj ostrożnie

Teraz przejdź do sitodruku, wykonując następujące czynności:

• Przykryj całą płytkę ESPer dwustronnymi bitami do taśmy, z wyjątkiem części ESP32.
• Następnie wyrównaj sitodruk i ostrożnie wklej go na taśmę dwustronną.
• Następnie usuń papier powyżej ESP32, aby go odsłonić, a puste miejsca wypełnij gorącym klejem.

To wszystko na ten krok.

Krok 5: Gratulacje

Czy wszystkie poprzednie kroki? Jeśli tak, to gratulacje, ponieważ to wszystko za to pouczające.

Teraz możesz używać swojego modułu ESP32, tak jak każdej innej płytki rozwojowej, po prostu podłączając go do dowolnego konwertera USB na TTL (nawet Arduino). Okablowanie jest proste, wystarczy zasilić ESPer za pomocą zasilacza 3,3 V i wykonać połączenia UART (Rx, Tx). Podczas korzystania z Arduino należy uziemić pin RESET, aby używać go jako konwertera TTL. W nadchodzących Instructables opowiem więcej o ESP32 za pomocą tej płyty rozwojowej.

Stworzyłem repozytorium GitHub do przechowywania plików dla tej instrukcji. To jest link, jeśli jesteś zainteresowany:

github.com/UtkarshVerma/ESPer/

Zamieściłem wideo, które pokazuje, że ESP32 obsługuje kod Blink, który przesłałem przez Mongoose OS.

Usunąłem sitodruk, ponieważ musiałem dokonać dalszych ulepszeń w innych projektach.

Możesz zrobić to samo, postępując zgodnie z instrukcją, która opisuje, jak używać ESP32 jako Arduino. Jeśli zamiast tego chcesz użyć Mongoose OS, odwiedź mój post: Mongoose OS na ESPer

Tymczasem chciałbym podziękować DFRobot.com za przysłanie mi niesamowitych rzeczy, takich jak ESP32 i umożliwienie mi majstrowania przy nich. Nawet słowa nie wystarczą, by wyrazić moją wdzięczność.

To wszystko w przypadku tej instrukcji. Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości, możesz skomentować. Nie zapomnij za mną podążać, jeśli spodobała Ci się ta instrukcja. Proszę o wsparcie, otwierając ponownie skrócone linki dwa lub trzy razy. Możesz mnie również wesprzeć na Patreon.

Nie przestawaj majstrować!

Za pomocą:

Utkarsh Verma

Sponsorowane przez DFRobot.com

Podziękowania dla Ashisha Choudhary'ego za wypożyczenie aparatu.