DOIT Adapter


OctopusLAB
EDU_KIT2 – modul DOIT Adapter

Verze EDU_KIT1 s ROBOT boardem už několik škol a zájmových kroužků zařadilo do své výuky. Celkem jsme jich za poslední rok osadili a oživili necelou stovku. Avšak pro hlavní záměr (robotická vozítka či mechatronické projekty) se zatím využívala méně. Na letošním Maker Faire jsme měli možnost si popovídat s několika bastlíři, kteří věnovali zvýšenou pozornost právě této nejnovější desce. Tuto zmenšenou a odlehčenou variantu ROBOT boardu jsme vytvořili kvůli potřebě více IoT modulů, pro co se využíval dostupný DOITESP32, ale projevili o ní zájem i začátečníci, kteří chtějí „něco jednoduchého“. A tak vznikl EDU_KIT2, kterému se chceme v několika následujících dílech věnovat.

Snažili jsme se o maximální kompatibilitu a zachování kontinuity.
Na DOIT adapter jsme umístili i dvě tlačítka, takže nabízí zajímavé možnosti pro řadu vašich zapojení.

Od začátku roku modul testujeme a už je zařazen v několika konstrukcích. Na obrázku vidíte první verzi (v dalších jsou drobné změny – například tlačítka symetricky).

Naše vývojové desky (čtvercové FIRST/UNI/DEV/ROBOT i menší ESP32, EDUshield, FETboard) mají v horní části celou nebo částečnou sběrnici, která slouží k vzájemnému propojování modulů do složitějších systémů. Univerzální sběrnice OCTOBUS má především: I2C + SPI + Data (volitelně UART, ONE_WIRE…) a napájení (3 i 5 V)

Další zásadní úpravu, kterou jsme na nové desce provedli, je oddělení některých DEV pinů pro 3 nebo 5 V. Ty třívoltové (DEV1, DEV2) slouží jako vstupy (analogový vstup – přímo osaditelný potenciometr, některá čidla – například 1-Wire teploměr Dallas a podobně). Je zde i další řada samostatných výstupních pinů (5 x vstup).
PWM jsou určeny pro výstup (například přímé připojení serva – proto 5 V).
Dále jsme do volného místa dali pracovní piny (volné pájecí kontakty), na obrázku je ohraničeno světlou modrou. Nahoře v poli 4×2 a kolmo pod ESP jednořadé 8×1 (kde je i napájení a zem).


Těším se s Vámi opět na shledanou.
Jan Čopák www.octopuslab.cz | info@octopuslab.cz


Druhá část:

OctopusLAB
EDU_KIT2 – modul DOIT Adapter 2

Koncept našich vývojových desek si klade několik cílů. Nejdůležitějším z nich je inspirace k samostanému tvoření. Zaměřili jsme se na malý počet řídících jednotek (Arduino/Atmel, Rasbberry Pi, ESP32) a chceme umožnit rychlé vytváření rozmanitých projektů až do fáze hotových produktů. Rychlé prototypování elektronických zapojení se někdy řeší propojováním v nepájivém propojovacím poli nebo letováním nepřehledných a neúhledných „hnízd“. Pokud jsme chtěli začlenit naše ukázkové projekty do výuky, hlavním zadáním byla jednoduchost a přehlednost. Už několik let se potýkáme i s mnohdy protichůdnými požadavky, ale zůstáváme věrni hlavní myšlence. Práce s moderní elektronikou by mohla být i relativně rychlá a zábavná. Případný prototyp se může rovnou použít jako finální produkt. A kombinace více prototypů velmi dobře poslouží i pro komplexnější sestavy.

Je pravda, že úplně první pokusy s řídícími jednotkami se dají realizovat i v nepájivém poli. Ale pokud připojíte pouze displej a teploměr, už je to několik drátků (podle druhu 5 až 10), které nemusí mít vždy spolehlivý kontakt a které se někdy nepodaří zapojit hned napoprvé správně. Pro někoho, kdo s mikroelektronikou teprve začíná, je pak velmi komplikované zjistit, proč jeho projekt nefunguje. Je to chyba zapojení? Nebo chyba v programu? Nebo je vadný samotný kontrolér či nějaká periferie? Proto máme spoustu velmi jednoduchých projektů, které dokáží otestovat některé dílčí součástky či programové knihovny.

Toto je minimalistická stavebnice pro úvod do práce s ESP32. Stačí připájet dva 15ti pinové konektory a podle potřeby tlačítka nebo hřeben pro připojení periferie (displej, čidlo, servo…).
Z důvodu nedostatku místa jsme se rozhodli použít i ve stavebnici SMD součástky. Je jich tu ale minimum. Pro ruční osazování jsme zvolili velikost 0805 (pro strojové osazování našich již osazených desek dáváme i 0603).

Tabulka velikostí pasivních součástek, které se bohužel neudávají v metrických jednotkách, ukazuje přepočet. Takže naše oblíbená 0805 má skutečné rozměry 2.0 x 1.2mm – což se udává jako 2012.
My jsme se v minulých letech SMD součástkám vyhýbali, ale když jsme si některé rozumné velikosti zkoušeli osazovat, po několika pokusech lze získat jistý cvik a už to pak není žádný problém. Pro pájení SMD součástek je někdy vhodné použít tavidlo – nám se osvědčila speciální pájecí pasta. Další důležitou pomůckou je kvalitní pinzeta. Také volba „cínu“ je podstatná, používáme menší průřez (například 0.3mm).

Vestavěná LED dioda (na PINu 2) je na samotném modulu ESP32. Ale v případě, že potřebujeme, aby byla viditelná i na straně desky, máme možnost ji (s odporem R3 1 až 2k) osadit i zde. Podobně tlačítka jsou pro povrchovou montáž včetně dvou pull-up odporů (R1 i R2 dáváme 10k). Ale vždy je dobré si promyslet, na jaký projekt (nebo soubor výukových tutoriálů) desku osazujeme. To platí především pro další konektory, protože můžeme použít různé druhy (piny nebo zdířky, klasické hřebeny nebo JST „zacvakávací“).


Další díl:
https://www.octopuslab.cz/esp32-pripojeni