Placa de desenvolvimento DIY ESP32 - ESPer: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Recentemente eu estive lendo sobre um monte de IoTs (Internet das Coisas) e acredite em mim, mal podia esperar para testar um desses dispositivos maravilhosos, com a capacidade de me conectar à Internet, eu mesmo e colocar minhas mãos no trabalho. Felizmente, a oportunidade surgiu, graças ao DFRobot, e recebi o ESP32, um módulo poderoso, híbrido e incrível.

Para começar, pedi propositalmente à equipe do DFRobot que me enviasse o módulo ESP32 em vez da placa de desenvolvimento, porque não podia deixar a emoção do habilidoso projeto e fabricação de circuitos passar por minhas mãos. E, portanto, aqui estamos, tornando-nos nossa própria placa de desenvolvimento para ESP32.

Meus principais objetivos para este conselho eram os seguintes:

• A placa de desenvolvimento deve ser compatível com a placa de ensaio.
• Deve ter EN (Reset) e interruptores táteis FLASH.
• Layout de PCB unilateral.

Escolhi o layout unilateral porque nem todo mundo tem acesso a PCBs de dupla face, sendo eu uma dessas pessoas.

Nenhum circuito de comunicação UART embutido

Isso foi uma troca e tanto porque o layout de um lado só poderia dar espaço suficiente. Portanto, usaremos conversores USB para TTL externamente para fazer o flash.

• Como o Arduino, eu queria ter um LED embutido para reduzir as fiações recorrentes de LED.
• Compacto, mas fácil de soldar e fabricar.
• Uma serigrafia detalhada.
• Use a almofada de solda GND no ESP32 para melhor perda de calor.

Felizmente, consegui cumprir todos os objetivos mencionados acima depois de projetar vários layouts de PCB. Dito isso, prossigamos com o instrutível.

Etapa 1: Reúna algumas coisas

Fazer esta placa de desenvolvimento requer apenas os artigos básicos se você excluir os resistores SMD e, claro, nosso próprio ESP32.

Requisitos primários:

• Módulo ESP32
• Placa Revestida de Cobre

Você deve ter um bloco de placa de cobre de pelo menos 4 cm * 5 cm.

• Resistores SMD:

  • 10k - 2 peças
  • 1k - 1 peça
• LED de 3 mm (qualquer cor)
• Cabeçalhos masculinos - 38 pinos
• Interruptor tátil - 2 peças

Requisitos secundários:

Ferro de solda

Estou usando o kit de solda fornecido pela DFRobot. Foi muito útil para tornar isso instrutível. Para solda fina, tive que usar uma ponta de ferradura de solda fina adicional.

Broca PCB

Não tem um? Por que não tentar fazer um você mesmo! Aqui está como

Cloreto férrico

Isso será usado para fins de gravação.

• Lixa - Grau Zero
• Ferro de engomar
• Qualquer ferramenta de corte para PCB
• Fita dupla face
• Um Marcador Permanente
• Tesoura
• Acetona

Eu queria fazer as coisas de forma limpa, se você não quiser, pode simplesmente pular isso.

Anexei os arquivos da placa do eagle para lhe dar liberdade de modificação.

Isso é tudo para os requisitos, se você tiver todas as coisas mencionadas acima, prossiga.

Etapa 2: Fazendo o PCB

Vou fazer o PCB usando o método corretivo de transferência de toner. Imprima o PDF anexado na etapa de requisitos em um papel brilhante, aquele que é agradável ao toque. Depois de obter uma impressão nítida do layout em um papel brilhante (branco), você não terá mais como parar, portanto, comece com o processo de fabricação do PCB.

Estou enfatizando que o papel brilhante é branco porque mais tarde estaremos cortando a serigrafia dele. Não tenho papel branco brilhante, portanto tirei duas impressões do mesmo layout.

O processo de fabricação de PCB foi abordado em detalhes em outro de meus Instructables.

Fazendo PCBs em casa

Estou anexando as fotos de como esse PCB foi feito, acima.

Para perfurar, use brocas de 1 mm ou menos.

Etapa 3: soldando os componentes

Comece soldando o ESP32 no PCB. Algumas coisas devem ser mantidas em mente ao soldar este módulo desafiador, mas divertido, são declaradas abaixo.

• O alinhamento do módulo com as almofadas de solda, o primeiro passo, é a parte mais importante de tudo. Se bagunçar isso, você sofrerá GPIOs que não funcionam e talvez até um módulo que não funcione!
• Use pontas de solda pontiagudas para evitar o desmantelamento de vestígios ou almofadas de solda devido ao superaquecimento.
• Ao soldar o módulo ESP32, solde as almofadas diagonais primeiro para que o chip não atrapalhe seu alinhamento.
• Solde a almofada GND do ESP32 aquecendo a solda nessa almofada através do orifício feito no centro. Isso vai aquecer a solda no bloco GND do ESP32 e mesclá-lo com o bloco GND no PCB.

Depois de fazer isso, solde todos os componentes um por um em seus respectivos lugares, referindo-se às fotos acima. A ordem correta para soldar os componentes é:

1. ESP32
2. Resistores SMD
3. Interruptores táteis
4. CONDUZIU
5. Jumpers
6. Cabeçalhos masculinos

Os jumpers são em número de três. Na captura de tela do layout da águia postada acima, os fios azuis representam os jumpers. Aqui, fios esmaltados têm sido usados como jumpers. Enquanto solda os conectores, colocar o ESPer nas placas de ensaio alinha perfeitamente os conectores.

Depois de soldar todos os componentes com cuidado e corretamente, limpe todo o PCB usando uma escova de dente velha (também inútil). Isso remove todo o excesso de fluxo.

Etapa 4: colando a tela de seda

Agora nosso ESPer está totalmente funcional, mas ainda falta alguma coisa, e isso é uma serigrafia. Adicionar essa serigrafia nos livrará de constantes referências a pinagens. Para colar na placa, usarei fita dupla-face. A serigrafia pode ser obtida através do layout impresso anteriormente.

Se tiver dúvidas quanto ao seu trabalho ou cablagem, é hora de verificar. Porque após seguir as etapas posteriores, você não será capaz de modificar sua placa de forma alguma. Prossiga com cuidado

Agora prossiga com a serigrafia fazendo o seguinte:

• Cubra toda a placa ESPer com bits de fita dupla-face, exceto a parte ESP32.
• Em seguida, alinhe a serigrafia e cole-a na fita dupla-face com cuidado.
• Depois disso, remova a quantidade de papel acima do ESP32 para expô-lo e preencha os espaços vazios à esquerda com cola quente.

Isso é tudo para esta etapa.

Etapa 5: Parabéns

Todas as etapas anteriores? Se sim, então parabéns porque isso é tudo instrutível.

Agora você pode usar seu módulo ESP32 como qualquer outra placa de desenvolvimento apenas conectando-o a qualquer conversor USB para TTL (até mesmo seu Arduino). A fiação é simples, basta alimentar o ESPer usando uma fonte de alimentação de 3,3 V e fazer as conexões UART (Rx, Tx). Ao usar o Arduino, aterre o pino RESET para usá-lo como um conversor TTL. Estarei cobrindo mais sobre ESP32 usando esta placa de desenvolvimento nos próximos Instructables.

Eu criei um repositório GitHub para armazenar os arquivos para este instrutível. Este é o link se você estiver interessado:

github.com/UtkarshVerma/ESPer/

Incorporei um vídeo que mostra o ESP32 manipulando o código Blink que eu atualizei por meio do Mongoose OS.

Eu removi minha serigrafia porque tive que fazer mais melhorias para outros projetos.

Você pode fazer o mesmo seguindo este Instructable, que aborda como usar o ESP32 como Arduino. Se você quiser usar o Mongoose OS em vez disso, visite este meu post: Mongoose OS no ESPer

Enquanto isso, gostaria de agradecer ao DFRobot.com por me enviar coisas incríveis como o ESP32 e me dar a oportunidade de mexer com eles. Mesmo as palavras não são suficientes para expressar minha gratidão.

Isso é tudo para este instrutível. Se você tiver alguma dúvida, fique à vontade para comentar. Não se esqueça de me seguir se gostou deste instrutível. Por favor, ajude-me reabrindo os links encurtados duas ou três vezes. Você também pode me apoiar no Patreon.

Continue mexendo!

Por:

Utkarsh Verma

Patrocinado por DFRobot.com

Obrigado a Ashish Choudhary por emprestar sua câmera.