El PCB ButtonBoard es mi intento de matar varios pájaros de un tiro. Por un lado, siempre estaba buscando un control remoto universal y fácil de programar para las opciones de control a menudo muy individuales en mi hogar inteligente. Por otro lado, quería tener una manera fácil de administrar mis proyectos (por ejemplo, este proyecto pxlBlck) para estar equipado con una opción de operación física.
Actualmente, los diversos plataformas pxlBlck es decir, solo a través de la interfaz serie o una conexión WiFi ya existente.
Desafortunadamente, esto significa que estos proyectos (por ejemplo) son difíciles de regalar. Al menos no para las personas que no están interesadas en Arduino, la electrónica y demás, o al menos no pueden/no quieren tratar con ellos si es necesario para la configuración.
Quiero solucionar este inconveniente con el ButtonBoard. 🙂
Para ello, se instalan doce botones simples y cuatro botones laterales en la parte más grande del frente del ButtonBoard. Estos se leen a través de un PCF8575 Expansores de puertos I2C. Para que esto funcione en esta combinación, cada botón también está equipado con una resistencia pull-up externa.
Por supuesto, hubiera sido más elegante utilizar un expansor de puertos con una resistencia pull-up o pull-down integrada/conmutable. Debido a la escasez actual de chips y porque ya tenía el PCF8575 en casa, no quería comenzar ningún nuevo experimento aquí.
Además de los botones, se instalan dos LED WS2812 2020 junto a cada botón. Las teclas también se pueden iluminar indirectamente o se pueden visualizar las pulsaciones.
Los otros componentes están en la parte frontal de la PCB.
- RTC DS3232M
- Acelerómetro ADXL345
- Convertidor USB a UART CH340G para programar el ESP32 a través del puerto USB-C
Se instala un ESP32-Wrover-B en la parte posterior de la placa de botones en la parte más grande de la PCB.
Esto se puede programar con el IDE de Arduino y ofrece una interfaz WiFi y Bluetooth.
Puedes hacer eso, por ejemplo ESPFácil marco Instálelo en el ESP32 y tenga una herramienta IOT o “Smart Home” muy potente sin mucho esfuerzo de programación.
Además del ESP32, también hay tres puertos QWIIC que se pueden usar para conectar otros sensores/actuadores compatibles con QWIIC o I2C.
También se puede instalar una ranura para tarjeta micro SD para poder almacenar una mayor cantidad de datos si es necesario.
El soporte de pila de botón marrón se utiliza como soporte para la batería de reserva del reloj de tiempo real DS3232M.
Además de los casos de uso mencionados, también sería posible el uso como un (muy simple) teclado Bluetooth o macropad. Por ejemplo, también podría crear un disparador remoto de cámara para su teléfono inteligente (o en combinación con una aplicación adecuada para otros fines).
Para que el ButtonBoard también se pueda usar en movimiento, es decir, sin fuente de alimentación a través de la conexión USB-C, instalé una gestión compacta de LiPo/LiIon en la parte pequeña de la parte trasera de la placa de circuito impreso. Esto ofrece un controlador de carga simple para la batería LiPo/LiIon conectada y también la protege de exceder o caer por debajo del voltaje permitido de la batería.
Esta parte de la PCB también se puede separar de la parte "principal" de la PCB. Esto significa que el teclado también se puede instalar independientemente de la ubicación de instalación del puerto USB-C.
En general, los siguientes componentes están instalados en ButtonBoard_V1.2:
- ESP32 Wrover-B
- RTC DS3232M
- Conexión USB-C que incluye opción de programación para el ESP32 incorporado
- Ranura para tarjeta MicroSD
- Posibilidad de conexión de un LDR para la medición de la luminosidad
- Divisor de voltaje para medir la batería o el voltaje de suministro
- Acelerómetro ADXL345
- 3 puertos de expansión QWIIC-I2C
- Circuito de carga LiPo/LiIon basado en MCP73831, FS8205 y DW01-P
- Botones 12x en la parte superior de la PCB conectados a través de un PCF8575
- 4 botones laterales también conectados a través del PCF8575
- 24 LED WS2812 de 2x2 mm junto a los botones
- Las piezas de la placa de circuito se pueden separar e instalar por separado
Obtuve la placa de circuito del fabricante de la placa de circuito PCBWay.com se pueden hacer, que los puso a mi disposición de forma gratuita. En este punto, muchas gracias nuevamente por el gran servicio y cooperación. 🙂
A continuación, puede ver algunas imágenes de la placa de circuito terminada y (casi) todos los componentes posibles. Desafortunadamente, debido a la escasez actual de chips, algunos sensores son muy caros o no están disponibles, razón por la cual no los instalé.
Instrucciones de seguridad
Sé que las siguientes notas siempre son un poco molestas y parecen innecesarias. Desafortunadamente, muchas personas que sabían "mejor" han perdido ojos, dedos u otras cosas debido a un descuido o se lesionaron. La pérdida de datos es casi insignificante en comparación, pero incluso estos pueden ser realmente molestos. Por lo tanto, tómese cinco minutos para leer las instrucciones de seguridad. Porque incluso el proyecto más genial no vale la pena lesionarse u otros problemas.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
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Requisitos
Para la construcción, debe dominar las tareas de soldadura SMD. Los siguientes artículos proporcionan consejos sobre cómo hacer esto.
- Electrónica - Mi amigo el soldador
- Electrónica – Soldar componentes THT a mano
- Electrónica: suelde componentes SMD a mano
Herramienta requerida:
fabricación de placas de circuito impreso: Puedes encontrar toda la información que necesitas para fabricar los PCB aquí:
La estructura
En proyectos anteriores, he insertado imágenes individuales en este punto para mostrar qué componentes deben soldarse en qué parte de la PCB.
Una forma aún mejor de obtener una descripción general de qué componentes pertenecen en qué parte de la PCB está en el siguiente párrafo. Gracias al trabajo de Proyecto OpenScope puede generar archivos HTML muy útiles. Con estos, puede ver directamente qué componentes deben instalarse en qué lugar de la placa de circuito impreso.
Puede encontrar la descripción general de la PCB ButtonBoard aquí: buttonBoard_v1.2_bom
También puede encontrar el archivo actual en el repositorio GIT en el siguiente enlace:
https://github.com/Nerdiyde/buttonBoard/blob/main/PCB/buttonBoard_v1.2_bom.html
(Tenga en cuenta que debe descargar el archivo HTML para verlo. Esto no es posible directamente desde el repositorio GIT).
firmware del programa
La primera versión del firmware para controlar los sensores y leer los botones en el PCB ButtonBoard aún está en desarrollo. Puede ver el estado actual de la repositorio GIT descargar. Puede encontrar el firmware en el siguiente enlace.
Diviértete con el proyecto.
Espero que todo te haya funcionado como se describe. Si no es así, o si tiene alguna pregunta o sugerencia, hágamelo saber en los comentarios. Si es necesario, lo añadiré al artículo.
Las ideas para nuevos proyectos siempre son bienvenidas. 🙂
PS Muchos de estos proyectos, especialmente los proyectos de hardware, cuestan mucho tiempo y dinero. Por supuesto que hago esto porque lo disfruto, pero si crees que es genial que comparta la información contigo, me encantaría hacer una pequeña donación al fondo del café. 🙂
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