Nieuws: PCB-ontwikkeling - I2C_mtrDrvr V1.0, servoDigitCtrlr, pxlBlck_multiPCB, XGZP6847_adapter en nanoPxl V1.4

Ik werk momenteel aan een paar PCB-projecten waar ik je graag een beetje inzicht in wil geven. 🙂

Alle onderstaande boards zijn inbegrepen PCBWay.com heb het klaar. Ze ondersteunen mijn projecten en hebben de printplaten voor mij beschikbaar gesteld. Als u op zoek bent naar een betrouwbare PCB-fabrikant met een zeer goede service, dan kan ik dat PCBWay.com zeer aanbevolen. 🙂

I2C_mtrDrvr V1.0

Het I2C_mtrDrvr-bord ligt al een tijdje op mijn bureau. Het maakt deel uit van de eerste experimenten om de mechanica van te beheersen WinDIY iets vereenvoudigen. Hiervoor zijn de volgende componenten op de printplaat geïnstalleerd.

• DRV8830 I2C-motordriver voor het aansturen van DC-motoren tot 1A
• ADS1115 I2C 4x ADC
• MCP9808 temperatuursensor

Met de DRV8830 kan een aangesloten gelijkstroommotor worden aangestuurd. Ik heb deze driver ook op de eerste versie van de controller voor WinDIY gebruikt om de afzonderlijke motorreductoren te kunnen aansturen.

De ingebouwde ADS1115 4x ADC kan worden gebruikt om tot vier analoge spanningen uit te lezen. Het eerste kanaal van de ADC is permanent verbonden met de shunt van de motorkabel. Op deze manier kan ook de actuele motorbelasting worden bepaald en eventueel worden uitgeschakeld bij overbelasting.

De temperatuursensor MCP9808 is niet nodig voor de eigenlijke functie. Deze zorgt via de I2C bus voor de temperatuur op de print.

De schakeling werkt. Pas alleen op met de FAULT-lijn van de DRV8830, die via de JST-PH-verbinding naar buiten wordt gebracht, aangezien deze niet zonder serieweerstand op een GPIO mag worden aangesloten. In een nieuwe versie zal ik deze weerstand ook op de print plaatsen.

Ik zal binnenkort een bouwartikel van de I2C_mtrDrvr hier op Nerdiy.de plaatsen. Tot die tijd vindt u meer informatie en foto's in de volgende paragraaf.

servoDigitCtrlr

Het servoDigitCtrlr-bord is bedoeld als besturingsbord voor mijn servoDigit-project (zie video).

Het doel is om de 28x SG90 servo's (zeven per cijfer) te kunnen aansturen. Hiervoor zijn de volgende componenten op de printplaat geïnstalleerd.

• 2x PCA9685 16x poort I2C PWM-uitbreidingen
• 2x ADS1115 4x I2C ADC
• LM2596S step-down-converter
• 1x WS2812 2x2mm RGB-led
• BME280 klimaatsensor
• MCP9809 temperatuursensor
• DS3232M I2C RTC
• 2x RT9013 3.3V spanningsregelaars
• ESP32 wroom als MCU

Het eerste prototype werkt. De ingebouwde JST-XH connector kan ook direct op de balancer aansluiting van een 4S lipo worden aangesloten. Je kunt dus in theorie de schakeling of klok via een batterij van stroom voorzien. Om energie te besparen kan de voeding voor de ingebouwde sensoren en actuatoren ook apart worden aangestuurd van de voeding voor de ESP32.

Hieronder een video en een paar foto's van het eerste prototype.

pxlBlck_multiPCB

De pxlBlck_multiPCB is een zeer dicht bevolkt vierlaags bord. Aan de onderzijde kan een led-matrix van 10×10 WS2812 3,5×3,5 mm leds worden geïnstalleerd.

Aan de bovenzijde is ruimte voor de volgende onderdelen.

• DS3232M RTC
• ESP32-Wrover-B MCU
• ADXL345 IMU
• MicroSD-kaartsleuf
• MPR121 touch-controller voor maximaal 12 elektroden
• BME280 klimaatsensor
• USB-C-aansluiting inclusief ESD-bescherming en USB-naar-serieel-converter die kan worden gebruikt om de MCU te programmeren
• MAX98357 I2S DAC incl. Klasse-D versterker
• QWIIC-connector

Het bord moet het nieuwe hart voor mij worden pxlBlck-platforms worden. Ook is het de bedoeling om mp3-bestanden af te spelen vanaf de ingebouwde SD-kaart en de klasse D-versterker. Daarnaast kunnen ook inputs voor het aansturen van de pxlBlck worden gemaakt via de 12 aanraakelektroden van de MPR121.

De QWIIC-aansluiting kan ook worden gebruikt om andere sensoren en actuatoren met dezelfde standaard aan te sluiten. Het bord wordt uiteindelijk voorzien van maximaal 15W (5V/3A) via de USB-C aansluiting.

XGZP6847_adapter

Het XGZP6847_adapterbord is een klein adapterbord dat ik gebruik om mijn pick-and-place-machine te bouwen.

Er kunnen twee XGZP6847 luchtdruksensoren op het bord worden geïnstalleerd. Deze moeten worden gebruikt om de druk of het vacuüm in de inlaatleiding te meten om de componenten te huisvesten. Op deze manier kan de machine automatisch detecteren of een opnameproces succesvol was of niet.

De gemeten druk wordt uitgevoerd als een spanning tussen 0,5 en 4,5 V. Deze spanningen kunnen direct worden gemeten via de JST-connector. Met behulp van de soldeerjumpers op de printplaat kan ook een optioneel uitgeruste ADS1115 worden gebruikt om de spanningen te meten. De I2C-bus is dan toegankelijk via de JST-connector.

nanoPxl V1.4

Het nanoPxl V1.4-bord is de vierde iteratie van de nanoPxl. Dit is een adapterboard voor de WS2811 waarmee drie 5730 LED's kunnen worden aangestuurd. Deze is bedoeld als sterker alternatief voor de bekende WS2812 LED, omdat ik voor een van mijn projecten een iets fellere versie nodig heb.

Meer informatie hierover vind je in het artikel Elektronica – soldeer nanoPxl V1.1 SMD-componenten of in de volgende video en foto's.