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      SAMOVAR                                  
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  Bauanleitung     

Montage des ESP32

 
 
An den ESP32 werden viele Peripheriegeräte angeschlossen. Daher muss der ESP32 untergebracht und die Verbindungen müssen organisiert werden.

 
Wichtig. Die unten angegebene Pinbelegung und die Leiterplatte Version 1.3.2 gelten für den ESP32 DevKit V1 30 pin. Für LILYGO T-Relay 4 (Umgebung Samovar, die Platine wird im Konfigurator gewählt) und ESP32-S3 (Umgebung Samovar_s3) verwenden Sie die Pinbelegung aus Samovar_pin.h; die Platine 1.3.2 passt physisch nicht zu ihnen.
Einschränkungen der ESP32-Pins. Die Pins GPIO34–39 sind reine Eingänge und haben keine internen Pull-up-Widerstände: Für die Notfalltaste (D35), die Universaltaste (D39) und den Durchflusssensor (D36) ist ein externer 10-kΩ-Widerstand gegen 3,3 V zwingend, sonst gibt es Fehlauslösungen und eine Notabschaltung direkt nach dem Einschalten. Diese Widerstände sind auf der Leiterplatte bereits vorgesehen. Führen Sie die Leitungen zum Durchflusssensor getrennt von den Stromkabeln des Heizelements. Pin D15 (Relais Nr. 2, Rührwerk) wird beim Reset hardwareseitig hochgezogen – das Relais daran schaltet bei jedem Start kurz ein; verwenden Sie ein Low-aktives Modul, die Relaispolarität wird in den Samovar-Einstellungen festgelegt (Felder Relais 1–4). Die Pull-up-Widerstände des I2C-Busses (Display, Drucksensor, I2CStepper) betragen 4,7–10 kΩ.
 
Verwendung der Leiterplatte.
 
Für die Verwendung des ESP32_30pin  mit Samovar wurde eine eigene Leiterplatte entwickelt. Darauf werden montiert:
C3, C4 - Elektrolytkondensatoren 500 µF × 16 V (oder 1000 × 16)
Hinweis
Die Empfehlungen nennen Werte mit großer Spannungsreserve. Mit Spannungsreserve hält selbst ein nicht besonders guter Elektrolytkondensator länger und arbeitet zuverlässiger.
Wenn Sie aber möchten und sich Ihrer Bauteile sicher sind, können Sie:
C1, C2 für 16 Volt wählen
C3, C4 - für 6,3 Volt.
Widerstände: R1-R3 = 10 kΩ, R4 = 4,7 kΩ . Alle  0,125 Watt.
Es wird empfohlen, alle Elemente sofort auf der Platine zu bestücken:  Summer, Luftdrucksensor, Widerstände und Kondensatoren, Stiftleiste für den Schrittmotortreiber, Schalter und Stecker. Auch wenn Sie einen Teil der Ausstattung vorerst nicht nutzen wollen. Später erleichtert das die Erweiterung der Möglichkeiten von Samovar erheblich.
 
 
 
 
Bestückungsplätze und Elemente:
 
Woher bekommt man die Platine?
 
Sie können ändern:
- die Anzahl der Platinen - ein Vielfaches von 5  (weniger als 5 kann man nicht bestellen).
- die Farbe der Lötstoppmaske - das ist die Farbe der Platine. Wählen Sie Grün oder Blau. Andere Farben können extra kosten.
Klicken Sie auf generate Gerber. Die erstellte Datei wird als zip-Archiv auf Ihrem Computer gespeichert.
Jetzt müssen Sie die Fertigung bestellen.
Es gibt viele Dienste, die fertigen und – vor allem – liefern. Zum Beispiel nextpcb.com    Anleitungen gibt es auf der Website oder im Internet, Bezahlung über AliExpress.
Oder gehen Sie direkt zu AliExpress und geben Sie in die Suche  "custom printed circuit board manufacturing" ein. Es erscheinen Angebote von Verkäufern. Wählen Sie nach Bewertungen.
Das Bestellprinzip ist dasselbe - Sie schicken dem Verkäufer das ganze Gerber-Archiv (ist der Dateiname kyrillisch  - benennen Sie ihn in lateinische Schrift um). Der Verkäufer ermittelt den Preis und teilt ihn mit.  Passt er Ihnen, bezahlen Sie - und in etwa einem Monat haben Sie die Leiterplatten.
5 Platinen kosten mit Lieferung etwa 15-20 USD.
 
Verwendung eines Steckboards (Shield)
 
Für den ESP32 gibt es eine spezielle Platine (ESP32 Shield 30Pin breadboard expansion board) zum schnellen Prototyping verschiedener Geräte. Sie sieht so aus:
 
 
Auf dem Shield sind bereits ein Spannungswandler 16...6,5-5v und USB-Anschlüsse vorhanden - 5  Volt Versorgung. Der ESP32 wird in eine Buchsenleiste gesteckt, die Peripherie wird an die Stifte (Stiftleiste) angeschlossen. Die gesamte Verdrahtung erfolgt mit Leitungen; die Widerstände und ein Teil der Kondensatoren werden entweder auf dem Shield selbst oder an den Gehäusesteckern angelötet.
Ein Shield ist eine ordentliche und recht günstige Lösung. Für den endgültigen Aufbau ist es aber sehr zu empfehlen, alle Leitungen zu verlöten statt sie auf lösbaren Verbindungen zu lassen, sonst folgt ein Ausfall auf den anderen.
Shields gibt es auch für ESP32_38 pin. Boards, damit lässt sich auch ein ESP32 mit 38 Pins verwenden.
 
 
Verwendung einer Lochrasterplatine.
 
Sie können eine Prototyp-Leiterplatte zum Einlöten von Bauteilen verwenden. (Prototyp-Leiterplatte, Lochrasterplatine, Universalplatine)
 
 
Auf einer solchen Platine lassen sich alle Elemente unterbringen, und es bleibt sogar Platz für spätere Erweiterungen. Die Arbeit damit erfordert aber gewisse Fertigkeiten. Eine Warnung - Samovar auf einer solchen Platine aufzubauen ist nicht ganz einfach.
Trotzdem lässt sich das Projekt auf diese Weise umsetzen.
 
Ein Beispiel für den Aufbau von Samovar auf einer solchen Platine:
 
 
Weitere Fotos im Forumsthread .
 
Aufbau ohne  Platine
 
Und schließlich die letzte Variante - ganz ohne Leiterplatten. Freiverdrahtung.
Ein Aufkleber mit den Pinbezeichnungen wird gedruckt und auf die Unterseite des ESP32 geklebt; der ESP32 wird umgedreht und auf Abstandshaltern (zur Kühlung) am Gehäuse verschraubt. Die Leitungen werden mit Steckern vom Typ Dupont an den ESP32-Pins befestigt.
Ein Umsetzungsbeispiel:
 
Im Forum ansehen
 
Empfehlungen:
-  Eine Leiterplatte erleichtert den Aufbau und die anschließende Einrichtung erheblich. Vor allem aber erspart sie die meisten Probleme durch mögliche Fehler und schlechte Verbindungen zwischen ESP32 und Peripherie.
- Wenn Sie mit dem Bau beginnen möchten, aber niemand eine spezielle Leiterplatte abgegeben hat und Sie die Fertigung nicht selbst bestellen wollen - ist ein Shield die beste Variante.