DIY ESP32 Development Board - ESPer: 5 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Nedávno som teda čítal o veľa IoT (internet vecí) a verte mi, jednoducho som sa nevedel dočkať, kedy otestujem jedno z týchto úžasných zariadení s možnosťou pripojenia sa k internetu, mne a získaniu pracovných rúk.. Našťastie sa naskytla príležitosť, vďaka DFRobot, a dostal som ESP32, výkonný, hybridný a úžasný modul.

Na začiatku som zámerne požiadal tím DFRobot, aby mi poslal modul ESP32, a nie vývojovú dosku, pretože som nemohol nechať nadšenie zo šikovného návrhu a výroby obvodov prekonať moje ruky. A preto sme tu a robíme si vlastnú vývojovú dosku pre ESP32.

Moje hlavné ciele pre túto radu boli tieto:

• Vývojová doska musí byť priateľská k chlebu.
• Musí mať hmatové prepínače EN (Reset) a FLASH.
• Jednostranné rozloženie DPS.

Vybral som si jednostranné rozloženie, pretože nie každý má prístup k obojstranným DPS, pričom ja som jeden z týchto ľudí.

Žiadne vstavané komunikačné obvody UART

Bol to celkom kompromis, pretože jednostranné usporiadanie mohlo poskytnúť iba dostatok priestoru. Preto na jeho prenos použijeme externe prevodníky USB na TTL.

• Rovnako ako Arduino som chcel mať vstavanú diódu LED na zníženie opakujúcich sa LED káblov.
• Kompaktný, ale ľahko spájkovateľný a vyrobený.
• Podrobná sieťotlač.
• Na lepšie tepelné straty použite spájkovaciu podložku GND v ESP32.

Našťastie som po navrhnutí rôznych rozložení DPS dokázal splniť všetky vyššie uvedené ciele. Ako už bolo povedané, pokračujme podľa pokynov.

Krok 1: Zhromaždite pár vecí

Výroba tejto vývojovej dosky vyžaduje iba základné články, ak vylúčite rezistory SMD a samozrejme náš vlastný ESP32.

Primárne požiadavky:

• Modul ESP32
• Medená plátovaná doska

Musíte mať najmenej 4 cm x 5 cm blok medenej dosky.

• Rezistory SMD:

  • 10 000 - 2 kusy
  • 1k - 1 kus
• 3 mm LED (ľubovoľná farba)
• Mužské hlavičky - 38 pinov
• Hmatový spínač - 2 kusy

Sekundárne požiadavky:

Spájkovačka

Používam spájkovaciu súpravu od DFRobot. Bolo veľmi užitočné, keď ste to urobili poučiteľným. Na jemné spájkovanie som musel použiť prídavný hrot podkovy na jemné spájkovanie.

Vŕtačka do DPS

Nemáš? Čo tak skúsiť si ho vyrobiť sami! Tu je postup

Chlorid železitý

Toto bude použité na účely leptania.

• Brúsny papier - nulový stupeň
• Žehlička na šaty
• Akýkoľvek nástroj na rezanie PCB
• Obojstranná lepiaca páska
• Permanentný fix
• Nožnice
• Acetón

Chcel som robiť veci čisto, ak to neurobíte, môžete to jednoducho preskočiť.

Priložil som tabuľkové súbory orla, aby som vám poskytol slobodu úprav.

To je k požiadavkám všetko. Ak máte všetky vyššie uvedené veci, pokračujte ďalej.

Krok 2: Výroba DPS

PCB vyrobím pomocou opravnej metódy prenosu tonera. Vytlačte priložený dokument PDF v kroku s požiadavkami na lesklý papier, ktorý je príjemný na dotyk. Keď máte ostrý výtlačok rozloženia na (bielom) lesklom papieri, už vám nič nebráni, začnite preto procesom výroby DPS.

Zdôrazňujem, aby bol lesklý papier biely, pretože neskôr z neho odstrihneme sieťotlač. Nemám biely lesklý papier, preto som vzal dva výtlačky rovnakého rozloženia.

Výrobný proces DPS bol podrobne popísaný v inom mojom návode na obsluhu.

Výroba PCB doma

Obrázky, ako bol tento plošný spoj vyrobený, pripájam vyššie.

Na vŕtanie použite vrtáky s priemerom 1 mm alebo nižšie.

Krok 3: Spájkovanie komponentov

Začnite spájkovaním ESP32 na dosku plošných spojov. Niektoré veci, ktoré je potrebné mať na pamäti pri spájkovaní tohto náročného, ale zábavného modulu, sú uvedené nižšie.

• Zosúladenie modulu s spájkovacími podložkami, prvý krok, je najdôležitejšou súčasťou celej veci. Pokazte to a budete trpieť nefungujúcimi GPIO a možno dokonca aj nefungujúcim modulom!
• Špicatými spájkovacími hrotmi zabránite demontáži stôp alebo spájkovacích podložiek v dôsledku prehriatia.
• Pri spájkovaní modulu ESP32 najskôr spájkujte uhlopriečky, aby čip neporušil jeho zarovnanie.
• Spájajte GND podložku ESP32 tak, že spájku v tejto podložke zohrejete cez otvor vyvŕtaný v strede. Tým sa zahrieva spájka na podložke GND ESP32 a zlúči sa s podložkou GND na doske plošných spojov.

Akonáhle to skončíte, spájajte všetky súčasti jeden po druhom na ich príslušné miesta podľa vyššie uvedených obrázkov. Správne poradie spájkovania súčiastok je:

1. ESP32
2. Rezistory SMD
3. Hmatové spínače
4. LED
5. Svetre
6. Mužské hlavičky

Svetre sú tri. Na obrázku vyššie uvedeného usporiadania orla predstavujú modré vodiče prepojky. Tu sa ako prepojky použili smaltované drôty. Pri spájkovaní záhlaví umiestnenie ESPeru na doštičky dokonale vyrovná záhlavia.

Po starostlivom a správnom spájkovaní všetkých súčiastok vyčistite celú DPS starou zubnou kefkou (tiež zbytočnou). Tým sa odstráni všetok prebytočný tok.

Krok 4: Prilepenie sieťotlače

Teraz je náš ESPer úplne funkčný, ale stále mu niečo chýba, a tým je sieťotlač. Pridanie tejto sieťotlače nás zbaví nepretržitého odkazovania na pinouty. Aby som to nalepil na dosku, použijem obojstrannú pásku. Sieťotlač je možné dosiahnuť prostredníctvom predtým vytlačeného rozloženia.

Ak máte pochybnosti o svojej práci alebo zapojení, je načase ju skontrolovať. Pretože po vykonaní nasledujúcich krokov nebudete môcť svoju dosku nijako upravovať. Postupujte opatrne

Teraz pokračujte v sieťotlači nasledujúcim spôsobom:

• Zakryte celú dosku ESPer bitmi obojstrannej pásky, okrem časti ESP32.
• Potom zarovnajte silkscreen a opatrne ho prilepte na obojstrannú pásku.
• Potom odstráňte množstvo papiera nad ESP32, aby ste ho odhalili, a vyplňte prázdne prázdne miesta horúcim lepidlom.

To je k tomuto kroku všetko.

Krok 5: Blahoželáme

Vykonali všetky predchádzajúce kroky? Ak áno, gratulujeme, pretože to je k tomuto návodu všetko.

Teraz môžete svoj modul ESP32 používať rovnako ako všetky ostatné vývojové dosky, stačí ho prepojiť s akýmkoľvek prevodníkom USB na TTL (dokonca aj s Arduino). Zapojenie je jednoduché, stačí napájať ESPer pomocou napájania 3,3 V a vytvoriť pripojenia UART (Rx, Tx). Pri použití Arduina uzemnite pin RESET, aby ste ho mohli použiť ako prevodník TTL. Viac o ESP32 použijem pomocou tejto vývojovej dosky v nadchádzajúcich pokynoch.

Vytvoril som úložisko GitHub na ukladanie súborov pre tento pokyn. Ak máte záujem, toto je odkaz:

github.com/UtkarshVerma/ESPer/

Vložil som video, ktoré ukazuje, ako ESP32 pracuje s kódom Blink, ktorý som spustil pomocou systému Mongoose OS.

Odstránil som svoju sieťotlač, pretože som musel vykonať ďalšie vylepšenia pre iné projekty.

To isté môžete urobiť podľa tohto návodu, ktorý popisuje, ako používať ESP32 ako Arduino. Ak chcete namiesto toho použiť operačný systém Mongoose, navštívte tento môj príspevok: Mongoose OS na ESPer

Medzitým by som sa chcel poďakovať DFRobot.com za to, že mi poslal úžasné veci, ako napríklad ESP32, a že mi dal možnosť si s nimi pohrať. Ani slová nestačia na vyjadrenie mojej vďačnosti.

To je pre tento návod všetko. Ak máte akékoľvek pochybnosti, pokojne sa vyjadrite. Ak sa vám tento návod páčil, nezabudnite ma sledovať. Podporte ma prosím opätovným otvorením skrátených odkazov dvakrát alebo trikrát. Podporiť ma môžete aj na Patreone.

Pokračujte v hre!

Autor:

Utkarsh Verma

Sponzorované spoločnosťou DFRobot.com

Ďakujem Ashishovi Choudharymu za požičanie fotoaparátu.