f32

The f32 एक अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट ESP32 डेवलपमेंट बोर्ड है जिसे USB-C रिसेप्टेकल के ठीक पीछे माउंट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। PCB का आकार मात्र 9.85 mm x 8.45 mm है। यह ESP32-C3FH4 माइक्रोकंट्रोलर द्वारा संचालित है और इसे मुख्य रूप से शोध और ESP32 के लिए एक तनाव परीक्षण के रूप में बनाया गया था, क्योंकि यह जानबूझकर कई मानक डिज़ाइन दिशानिर्देशों की अनदेखी करता है। केवल एक GPIO बाहर निकला हुआ है और वह ऑनबोर्ड LED से जुड़ा है, इसलिए यहाँ अधिकांश विकास wifi/web के लिए अधिक उपयुक्त होगा।

f32 का परीक्षण करने के लिए एक उदाहरण एप्लिकेशन बनाया गया था जिसके साथ उपयोगकर्ता इंटरैक्ट कर सकते हैं। एप्लिकेशन f32 को एक कैप्टिव पोर्टल में बदल देता है, इसलिए जब यह चालू होता है तो यह एक खुले एक्सेस पॉइंट के रूप में दिखाई देता है जिसे उपयोगकर्ता उपलब्ध WiFi नेटवर्क में से चुन सकता है। फिर उपयोगकर्ता स्वचालित रूप से f32 के नियंत्रण पृष्ठ पर भेज दिया जाता है जहाँ वे इसकी कुछ बुनियादी कार्यक्षमता के साथ इंटरैक्ट कर सकते हैं, जैसे LED चालू करना या आसपास के WiFi नेटवर्क को स्कैन करना। एक "About" पृष्ठ भी है जो डिवाइस का एक संक्षिप्त अवलोकन प्रदान करता है। नीचे डिवाइस के साथ इंटरैक्ट करने के कुछ स्क्रीनशॉट और एक gif दिए गए हैं।

कैप्टिव पोर्टल का मुख्य पृष्ठ।

WiFi खोज और LED चालू की गई।

About पृष्ठ।

क्रिया में f32 का GIF।

शुरू में f32 काम करता हुआ नहीं लग रहा था। मैं इसे किसी भी नेटवर्क से कनेक्ट नहीं करा पा रहा था या इसका अपना नेटवर्क प्रसारित नहीं करवा पा रहा था। मुझे 100% यकीन है कि यह खराब एंटीना सर्किटरी या उसकी कमी के कारण है, लेकिन मैं चिप एंटीना पर एक अतिरिक्त छोटा एंटीना जोड़ने के बाद इसे कार्यात्मक बनाने में सफल रहा, जैसा कि नीचे चित्र में देखा जा सकता है। यह केवल तार का एक मुड़ा हुआ टुकड़ा था जो अंतिम लीड में सोल्डर किया गया था और पहली लीड के ऊपर तैर रहा था।

चूँकि मेरे पास कोई शानदार सिग्नल परीक्षण उपकरण नहीं है, मैंने कुछ मैनुअल परीक्षणों पर भरोसा किया, जैसे यह देखना कि क्या मैं अभी भी डिवाइस से कनेक्ट हो सकता हूँ और LED को नियंत्रित कर सकता हूँ। f32 को जमीन से लगभग 3 फीट ऊपर रखकर किए गए स्पष्ट दृष्टि रेखा परीक्षण में, मैं लगभग 120 फीट की दूरी से कनेक्ट हो सका और स्कैन कर सका / LED को नियंत्रित कर सका! यह नीचे मेरे अत्यंत आवश्यक चित्रण में देखा जा सकता है।

f32 का निर्माण

PCB को DipTrace का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया था और PCBWay द्वारा निर्मित किया गया था, जिसकी बोर्ड मोटाई 0.6mm, न्यूनतम छेद आकार 0.2mm, और न्यूनतम ट्रैक/स्पेसिंग 4/4mil है। इसे बनाते समय, शिपिंग सहित 5 बोर्डों की कीमत केवल $10.75 थी! यह आज भी मेरे दिमाग को उड़ा देता है। PCBWay असेंबली सेवाएँ भी प्रदान करता है, लेकिन मैंने इसे घर पर असेंबल करने और थोड़ा कष्ट सहने का विकल्प चुना। इतने छोटे हिस्सों के साथ इसमें कुछ परीक्षण और त्रुटि हुई, लेकिन मैंने तय किया कि मेरे लिए सबसे अच्छा तरीका स्टेंसिल को छोड़ देना और फ्लक्स को अपना सबसे अच्छा दोस्त बनाना था।

उपयोग किए गए उपकरण और हिस्से:

• SRA Solder 135 Rosin Paste Soldering Flux
• Thin Kester Solder 63/37
• Pinecil Soldering Iron
• Fine Soldering Iron Tip
• Rework Station
• Soldering Hotplate
• डिजिटल माइक्रोस्कोप या ज्वैलर्स लूप
• फाइन टिप चिमटी (चिमटी पर कंजूसी न करें! एक अच्छी चिमटी गेम चेंजर होती है)
  

इसे बनाने के चरण:

• hardware फ़ोल्डर में मौजूद gerber फ़ाइल f32_gerber.zip को ऊपर बताए गए विनिर्देशों के साथ PCBWay को भेजें।
• f32_bom.pdf में सूचीबद्ध घटकों का ऑर्डर करें। ये हिस्से एंटीना को छोड़कर DigiKey और Mouser दोनों पर मिल सकते हैं। मुझे याद नहीं है कि मैंने मूल रूप से उन्हें कहाँ से ऑर्डर किया था, लेकिन मुझे विश्वास है कि वे CrossAir CA-C03 हैं।
  • ** टिप: हमेशा आवश्यकता से अधिक ऑर्डर करें, विशेष रूप से इन जैसे छोटे घटकों के साथ।

01005 रेसिस्टर

• PCB को 99% अल्कोहल से अच्छी तरह साफ करें।
• ऊपरी साइड (एंटीना साइड) से शुरू करते हुए, टूथपिक का उपयोग करके पूरे बोर्ड पर सोल्डरिंग फ्लक्स की एक पतली परत लगाएं।
• बारीक टिप वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करके टिप पर कुछ सोल्डर लगाएं और फिर सभी खुले पैड्स पर जाएं।
• बोर्ड को फिर से 99% अल्कोहल से साफ करें और सत्यापित करें कि इस साइड के सभी पैड्स पर कुछ सोल्डर लगा हुआ है।
• उसी साइड पर फ्लक्स की एक और पतली परत लगाएं।
• चिमटी और माइक्रोस्कोप/लूप का उपयोग करके संदर्भ गाइड f32_reference.pdf का पालन करते हुए ऊपरी घटकों को रखना शुरू करें।
  • ** टिप: मुझे लगा कि बड़े घटकों को अंत में रखने से मदद मिलती है।
• बोर्ड को धीरे से सोल्डरिंग हॉटप्लेट पर ले जाएं या सोल्डर को फिर से गर्म करने के लिए रिवर्क स्टेशन का उपयोग करें और घटकों को अपनी जगह पर हिलते हुए देखें।
• निचली साइड के साथ दोहराएं।
  • निचली साइड को रिवर्क हॉट एयर गन का उपयोग करके किया जाना चाहिए, हॉटप्लेट से संभव नहीं है।
  • USB-C रिसेप्टेकल को सबसे अंत में रखें। यह हिस्सा सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करके सोल्डर किया जा सकता है क्योंकि यह काफी बड़ा है।
    • नोट: USB-C कनेक्टर में एक छोटा सा सरल संशोधन करने की आवश्यकता है। कनेक्टर के पीछे की तरफ दो छोटे प्लास्टिक प्रोंग होते हैं जिन्हें तोड़ने की आवश्यकता होती है, यह x-acto ब्लेड या फ्लैट स्क्रूड्राइवर का उपयोग करके किया जा सकता है। टैब्स के लिए नीचे चित्र देखें।

USB-C प्रोंग जिन्हें तोड़ने की आवश्यकता है।

• अल्कोहल और बारीक टूथब्रश का उपयोग करके पूरे बोर्ड को साफ करें।

f32 को फ्लैश करना

असेंबली के बाद आप ESP-IDF VSCode एक्सटेंशन या Arduino का उपयोग कर सकते हैं और बोर्ड पर जो चाहें अपलोड कर सकते हैं या आप नीचे दिए गए चरणों का उपयोग करके मेरा उदाहरण एप्लिकेशन अपलोड कर सकते हैं।

• सुनिश्चित करें कि आप इस रेपो की आधार निर्देशिका में हैं और आपके पास esptool.py तक पहुंच है।
• सुनिश्चित करें कि आपका esptool संस्करण v4+ पर है।
• डिवाइस जिस पोर्ट से जुड़ा है उसके साथ <PORT> को बदलकर निम्न कमांड चलाएं, जैसे कि Windows पर आमतौर पर COM5 या Linux पर /dev/ttyACM0

esptool.py -p <PORT> -b 460800 --before default_reset --after hard_reset --chip esp32c3 write_flash --flash_mode dio --flash_freq 80m --flash_size 2MB 0x0 firmware/bootloader.bin 0x10000 firmware/f32_internal.bin 0x8000 firmware/partition-table.bin 

यह किसलिए है?

खैर, यह आपको तय करना है। मैंने यह प्रोजेक्ट कुछ व्यक्तिगत शोध और एक मजेदार सीखने के अनुभव के लिए शुरू किया था। मैं हमेशा से एक ऐसा प्रोजेक्ट चाहता था जिसमें 01005 घटकों का उपयोग हो, जब से मैंने कुछ साल पहले गलती से उन्हें ऑर्डर कर दिया था। आप इसे जिस भी उद्देश्य के लिए उपयोग करना चुनें, कृपया ध्यान दें कि यह डिज़ाइन जानबूझकर कई मौलिक घटकों की उपेक्षा करता है, जैसे उचित डिकपलिंग कैपेसिटर, एक एंटीना मैचिंग सर्किट, USB टर्मिनेशन रेसिस्टर, और संभवतः और भी। यह कार्य करता है, लेकिन जानबूझकर नंगा है।

भविष्य के विचार

• PCB के किनारों पर अधिक GPIO को बाहर लाएं ताकि इसे माउंट करने योग्य PCB बनाया जा सके।
• एंटीना सर्किटरी में सुधार करें।

अंत में, मजेदार संयोग, ESP32 चिप, एंटीना, और LDO सभी "C3" मॉडल हैं!