News: PCB-Entwicklung – I2C_mtrDrvr V1.0, servoDigitCtrlr, pxlBlck_multiPCB, XGZP6847_adapter und nanoPxl V1.4

Zurzeit arbeite ich an ein paar PCB Projekten in denen ich Euch hier einen kleinen Einblick geben möchte. 🙂

Alle im folgenden vorgestellten Platinen habe bei PCBWay.com fertigen lassen. Diese unterstützen meine Projekte und haben mir die Platinen dafür zur Verfügung gestellt. Wenn ihr auf der Suche nach einem zuverlässigen PCB Hersteller mit sehr gutem Service seid, kann ich PCBWay.com sehr empfehlen. 🙂


I2C_mtrDrvr V1.0

Die I2C_mtrDrvr Platine liegt schon etwas länger auf meinem Schreibtisch. Sie ist Teil der ersten Experimente die Ansteuerung der Mechanik von WinDIY etwas zu vereinfachen. Dazu sind auf der Platine die folgenden Komponenten verbaut.

  • DRV8830 I2C Motortreiber zur Ansteuerung von DC Motoren bis 1A
  • ADS1115 I2C 4x ADC
  • MCP9808 Temperatur Sensor

Mithilfe des DRV8830 kann ein angeschlossener DC Motor angesteuert werden. Ich habe diesen Treiber auch auf der ersten Version der Steuerung für WinDIY genutzt um die einzelnen Getriebemotoren ansteuern zu können.

Der ebenfalls verbaute ADS1115 4x ADC kann dazu genutzt werden bis zu vier analoge Spannungen einzulesen. Dabei ist der erste Kanal des ADCs fest mit dem Shunt der Motorzuleitung verbunden. So lässt sich also auch die aktuelle Motorlast ermitteln und dieser bei Überlast ggf. abschalten.

Der MCP9808 Temperatursensor ist für die eigentliche Funktion nicht notwendig. Dieser stellt die Temperatur auf dem PCB über den I2C Bus zur Verfügung.

Die Schaltung funktioniert. Lediglich bei der über den JST-PH Anschluss herausgeführte FAULT-Line des DRV8830 sollte man vorsichtig sein, da sie nicht ohne Vorwiderstand an einen GPIO angeschlossen werden sollte. In einer neuen Version werde ich diesen Widerstand auch auf dem PCB unterbringen.

Ein Aufbauartikel des I2C_mtrDrvr werde ich demnächst hier auf Nerdiy.de bereitstellen. Bis dahin findet Ihr weitere Infos und Bilder im folgenden Absatz.

https://www.instagram.com/p/CLHzylSLPnj/


servoDigitCtrlr

Die servoDigitCtrlr Platine ist als Steuerungsplatine für mein servoDigit-Projekt (siehe Video) gedacht.

Ziel ist es die 28x SG90 Servos (sieben pro Ziffer) ansteuern zu können. Dazu sind auf der Platine die folgenden Komponenten verbaut.

  • 2x PCA9685 16x Port I2C PWM Expander
  • 2x ADS1115 4x I2C ADC
  • LM2596S StepDown Converter
  • 1x WS2812 2x2mm RGB Led
  • BME280 Climate sensor
  • MCP9809 Temperatursensor
  • DS3232M I2C RTC
  • 2x RT9013 3,3V Spannungsregler
  • ESP32-Wroom als MCU

Der erste Prototyp funktioniert. Der verbaute JST-XH Steckverbinder kann auch direkt mit dem Balancer Anschluss eines 4S Lipos verbunden werden. So kann man die Schaltung bzw. Uhr theoretisch auch über einen Akku versorgen. Die Spannungsversorgung der verbauten Sensoren und Aktoren lässt sich aus Energiespargründen dazu auch getrennt von der Spannungsversorgung des ESP32 steuern.

Im folgenden ein Video und ein paar Fotos vom ersten Prototypen.


pxlBlck_multiPCB

Das pxlBlck_multiPCB ist eine sehr eng bestückte vierlagige Platine. Auf der Unterseite lässt sich eine LED-Matrix von 10×10 WS2812 3,5×3,5mm LEDs verbauen.

Auf der Oberseite ist Platz für die folgenden Komponenten.

  • DS3232M RTC
  • ESP32-Wrover-B MCU
  • ADXL345 IMU
  • MicroSD-Karten-Slot
  • MPR121 Touchcontroller für bis zu 12 Elektroden
  • BME280 Kllimasensor
  • USB-C Anschluss inkl. ESD-Schutz und USB-Seriell-Wandler über den sich die MCU programmieren lässt
  • MAX98357 I2S DAC inkl. Klasse-D Verstärker
  • QWIIC Anschluss

Die Platine soll das neue Herzstück für meine pxlBlck-Plattformen werden. Geplant ist es so auch das abspielen von MP3-Dateien von der verbauten SD-karte und dem Klasse-D Verstärker zu realisieren. Außerdem können über die 12 Touchelektroden des MPR121 auch Eingaben zur Steuerung des pxlBlcks gemacht werden.

Mithilfe des QWIIC Anschluss lassen sich außerdem noch andere Sensoren und Aktoren mit dem gleichen Standard anschließen. Über den USB-C Anschluss wird die Platine letztendlich mit den bis zu 15W (5V/3A) versorgt.


XGZP6847_adapter

Die XGZP6847_adapter Platine ist eine kleine Adapterplatine die ich für den Aufbau meiner Pick and Place Maschine nutze.

Dazu lassen sich auf der Platine zwei XGZP6847 Luftdrucksensoren verbauen. Mit diesen soll der Druck bzw. Unterdruck in der Ansaugleitung zur Aufnahme der Bauteile gemessen werden. So kann die Maschine automatisch detektieren ob ein Aufnahmevorgang erfolgreich oder nicht erfolgreich war.

Der gemessene Druck wird als Spannung zwischen 0,5 und 4,5V ausgegeben. Diese Spannungen können direkt über den JST Stecker gemessen werden. Mithilfe der Lötjumper auf dem PCB kann aber auch ein optional bestückter ADS1115 zur Messung der Spannungen genutzt werden. Der I2C Bus ist dann über den JST Stecker zugänglich.


nanoPxl V1.4

Die nanoPxl V1,4 Platine ist die vierte Iteration des nanoPxls. Dies ist eine Adapterplatine für den WS2811 mithilfe der sich drei 5730 LEDs ansteuern lassen. Dies ist als stärkere Alternative zu der bekannten WS2812 LED gedacht, denn für eins meiner Projekte benötige ich eine etwas hellere Version.

Mehr Infos dazu findet Ihr auch in dem Artikel Elektronik – nanoPxl V1.1 SMD Komponenten verlöten oder in dem folgenden Video und Bildern.

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