Ультракомпактная плата разработки на базе ESP32-C3, предназначенная для исследований в области безопасности встраиваемых систем, с примером captive-портала, включающим сканирование WiFi и управление светодиодом. Включает подробное руководство по сборке аппаратной части и инструкции по прошивке.
f32 — это сверхкомпактная отладочная плата ESP32, предназначенная для установки непосредственно за разъёмом USB-C. Размер печатной платы составляет всего 9,85 мм x 8,45 мм. Она работает на базе микроконтроллера ESP32-C3FH4 и была создана в первую очередь для исследований, а также как своего рода стресс-тест для ESP32, поскольку в ней намеренно игнорируются многие стандартные правила проектирования. Наружу выведен только один GPIO, подключённый к встроенному светодиоду, так что большая часть разработок здесь будет рассчитана в основном на wifi/web.
Для тестирования f32 было создано примерное приложение, с которым пользователи могут взаимодействовать. Приложение превращает f32 в авторизационный портал, поэтому при включении питания плата появляется как открытая точка доступа, которую пользователь может выбрать из доступных WiFi-сетей. Затем пользователь автоматически перенаправляется на страницу управления f32, где может воспользоваться некоторыми базовыми функциями, такими как включение светодиода или сканирование окружающих WiFi-сетей. Также есть страница «О проекте», которая даёт краткий обзор устройства. Ниже приведены несколько скриншотов и GIF с демонстрацией взаимодействия с устройством.
Главная страница авторизационного портала. |
Поиск WiFi и включённый светодиод. |
Страница «О проекте». |
Изначально f32, похоже, не хотела работать. Мне не удавалось подключить её к каким-либо сетям или заставить её транслировать собственную сеть. Я на 100% уверен, что это связано с плохой схемой антенны или её отсутствием, но мне всё же удалось заставить её работать, добавив дополнительную крошечную антенну поверх чип-антенны, как показано на рисунке ниже. Это был просто кусок согнутого провода, припаянный к крайнему выводу и парящий над первым выводом.
Поскольку у меня нет навороченного оборудования для тестирования сигнала, я полагался на ручное тестирование, например, проверял, могу ли я по-прежнему подключаться к устройству и управлять светодиодом. В тесте на прямой видимости, когда f32 находилась примерно в 3 футах от земли, мне удавалось подключаться, выполнять сканирование и управлять светодиодом на расстоянии примерно 120 футов! Это можно увидеть на моём крайне необходимом изображении ниже.
Печатная плата была спроектирована в DipTrace и изготовлена компанией PCBWay с толщиной платы 0,6 мм, минимальным размером отверстия 0,2 мм и минимальной шириной дорожки/зазором 4/4 мил. На момент создания проекта всё это стоило всего $10,75 за 5 плат с доставкой! Меня это до сих пор поражает. PCBWay также предлагает услуги сборки, но я решил собирать плату дома и немного помучиться. Работа с такими мелкими деталями потребовала проб и ошибок, но я решил, что лучший для меня способ — отказаться от трафарета и сделать флюс моим лучшим другом.
Используемые инструменты и детали:
Шаги по сборке:
f32_gerber.zip из папки hardware в PCBWay с указанными выше характеристиками.f32_bom.pdf. Эти детали можно найти как на DigiKey, так и на Mouser, за исключением антенны. Я не помню, где я их заказывал изначально, но, полагаю, это CrossAir CA-C03.
f32_reference.pdf.