De nombreux périphériques sont raccordés à l'ESP32. Il faut donc placer l'ESP32 et organiser les connexions.
Important. Le brochage et la carte de circuit imprimé version 1.3.2 présentés ci-dessous concernent l'ESP32 DevKit V1 30 pin. Pour la LILYGO T-Relay 4 (environnement
Samovar, la carte est choisie dans le configurateur) et l'ESP32-S3 (environnement
Samovar_s3), utilisez le brochage de
Samovar_pin.h ; la carte 1.3.2 ne leur convient pas physiquement.

Limites des broches de l'ESP32. Les broches GPIO34–39 fonctionnent uniquement en entrée et n'ont pas de résistances de rappel internes : pour le bouton d'arrêt d'urgence (D35), le bouton universel (D39) et le capteur de débit (D36), une résistance externe de 10 kΩ vers 3.3 V est obligatoire, sinon vous aurez des déclenchements intempestifs et un arrêt d'urgence dès la mise sous tension. Ces résistances sont déjà prévues sur la carte de circuit imprimé. Faites passer les fils du capteur de débit à l'écart des câbles d'alimentation de la résistance chauffante. La broche D15 (relais n° 2, agitateur) est tirée au niveau haut par le matériel au moment du reset : le relais qui y est raccordé s'enclenche brièvement à chaque démarrage ; utilisez un module actif au niveau bas, la polarité des relais se règle dans les paramètres de Samovar (champs relais 1–4). Les résistances de rappel du bus I2C (afficheur, capteur de pression, I2CStepper) font 4.7–10 kΩ.
Utilisation de la carte de circuit imprimé.
Une carte de circuit imprimé spéciale a été conçue pour l'utilisation de l'ESP32_30pin avec Samovar. Elle comporte :
C3, C4 - condensateurs électrolytiques 500 µF × 16 V (ou 1000 × 16)
Remarque
Les recommandations donnent des valeurs avec une large marge de tension. Avec une marge de tension, même un condensateur électrolytique de qualité moyenne durera plus longtemps et fonctionnera de manière plus fiable.
Mais si vous le souhaitez et que vous êtes sûr de vos composants, vous pouvez :
prendre C1, C2 en 16 volts
C3, C4 - en 6.3 volts.
Résistances : R1-R3 = 10 kΩ, R4 = 4.7 kΩ . Toutes en 0.125 watt.
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les connecteurs de raccordement. (remarque : certains connecteurs peuvent être omis et les fils soudés directement.)
Il est recommandé de monter tout de suite tous les éléments sur la carte : le buzzer, le capteur de pression atmosphérique, les résistances et les condensateurs, le connecteur à broches du driver pas à pas, les interrupteurs et les connecteurs. Même si vous ne prévoyez pas d'utiliser une partie de l'équipement pour l'instant. Plus tard, il sera bien plus facile d'étendre les possibilités de Samovar.
Emplacements de montage et éléments :
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ESP-WROOM-32 emplacement de montage de la carte ESP32. Il est recommandé de la monter sur un connecteur à broches femelle
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BME680 Emplacement de raccordement d'un capteur de pression atmosphérique (BMP180, BMP085, BMP280, BME280, BME680).
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DS18B20 raccordement des capteurs de température. À droite (sur la carte) se trouve la résistance de rappel de 4.7 kΩ pour l'alimentation des capteurs.
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STEPPER - raccordement du moteur pas à pas NEMA17 de la pompe péristaltique de soutirage. À droite se trouve l'emplacement du driver pas à pas.
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SW1 et H1 - diviseur de pas du moteur pas à pas et commande supplémentaire du driver pas à pas
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ALRM_BT Raccordement du bouton d'arrêt d'urgence et des capteurs d'urgence.
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LCD - raccordement de l'afficheur LCD2004 (aucun autre afficheur n'est pris en charge)
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ENC1 - connecteur de l'encodeur avec bouton.
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WATERSENSOR - connecteur du capteur de débit de refroidissement
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BTN - bouton multifonction
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SERVO1 - raccordement du servomoteur de la table de répartition des fractions
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PUMP - commande de la pompe de refroidissement
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LEVEL - raccordement du capteur de niveau de reflux
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BUZ1 - buzzer actif 3 volts
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DC_DC_5V - convertisseur de tension 12 vers 5 volts.
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VIN1 - connecteur 12 volts
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C1, C2 - condensateurs électrolytiques 500 µF × 25 V (ou 1000 × 25)
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C3, C4 - condensateurs électrolytiques 500 µF × 16 V (ou 1000 × 16)
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Toutes les résistances font 10 kΩ, sauf une résistance de 4.7 kΩ
Où se procurer la carte ?
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Demandez dans le fil d'assistance. Quelqu'un qui en a déjà monté une en a peut-être une en trop et peut la partager.
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Commandez-la vous-même.
La carte conçue est hébergée sur easyeda.com. Pour le moment, il n'est pas possible de commander la fabrication via ce service. Mais vous pouvez utiliser le service.
Pour la fabrication, il nous faut les fichiers au format Gerber, qui décrivent le projet de carte de circuit imprimé pour la fabrication.
L'archive Gerber pour la fabrication de la carte de circuit imprimé version 1.3.2, à jour en septembre 2024, peut être téléchargée via ce lien depuis notre serveur.
Ou bien :
Passez par le menu : File>Generate Gerber file for production... (dans l'interface russe d'easyeda : «Файл>Генерировать Gerber-файл для производства...»)
Cliquez, puis, après la demande de vérification, choisissez : "No, generate Gerber file" («Нет, генерировать Gerber-файл»), une fenêtre s'affiche
Vous pouvez modifier :
- le nombre de cartes - un multiple de 5 (impossible d'en commander moins de 5).
- la couleur du vernis épargne - c'est la couleur de la carte. Choisissez le vert ou le bleu. Les autres couleurs peuvent coûter plus cher.
Cliquez sur generate Gerber. Le fichier créé sera enregistré sur votre ordinateur sous forme d'archive zip.
Il faut maintenant commander la fabrication.
Il existe de nombreux services qui fabriquent et, surtout, livrent. Par exemple nextpcb.com il y a des instructions sur le site ou sur internet, paiement via AliExpress.
Ou allez directement sur AliExpress et tapez dans la recherche "fabrication de circuits imprimés sur mesure". Des offres de vendeurs apparaîtront. Choisissez d'après les avis.
Le principe de commande est le même - vous envoyez au vendeur toute l'archive Gerber (si le nom du fichier est en cyrillique - renommez-le en caractères latins). Le vendeur fixe le prix et vous l'indique. S'il vous convient, vous payez - et dans un mois environ vous avez les cartes de circuit imprimé.
Le coût de 5 cartes avec la livraison est d'environ 15-20 USD.
Utilisation d'une carte d'extension (shield)
Le shield comporte déjà un convertisseur d'alimentation 16...6.5-5v et des connecteurs USB - alimentation 5 volts. L'ESP32 s'insère dans un connecteur à broches femelle, et les périphériques se raccordent aux broches (connecteur mâle). Tout le câblage se fait avec des fils ; les résistances et une partie des condensateurs sont soudés soit sur le shield lui-même, soit sur les connecteurs du boîtier.
Utiliser un shield est une solution correcte et assez bon marché. Mais pour l'assemblage final, il est vivement conseillé de souder tous les fils plutôt que de les laisser sur des connexions démontables, sinon les pannes se succéderont.
Il existe aussi des shields pour les cartes ESP32_38 pin, ce qui permet d'utiliser également un ESP32 à 38 broches.
Utilisation d'une plaque de prototypage à souder.
Vous pouvez utiliser une plaque de prototypage imprimée prévue pour souder des composants. (Prototype de circuit imprimé, plaque d'essai, carte universelle)
Tous les éléments peuvent être placés sur une telle plaque, et il restera même de la place pour de futures évolutions. Mais travailler avec une telle plaque demande un certain savoir-faire. Un avertissement : construire un Samovar sur une telle plaque n'est pas vraiment simple.
Le projet peut néanmoins être réalisé de cette façon.
Exemple de réalisation de Samovar sur une telle plaque :
Montage sans carte
Et enfin la dernière option : sans aucune carte de circuit imprimé. Câblage point à point.
Une étiquette avec la désignation des broches est imprimée sur une imprimante et collée sous l'ESP32, qui est retourné et vissé au boîtier sur des entretoises (pour le refroidissement). Les fils sont fixés aux broches de l'ESP32 avec des connecteurs de type Dupont.
Exemple de réalisation :
Recommandations :
- Disposer d'une carte de circuit imprimé facilite grandement l'assemblage et la mise au point qui suit. Mais surtout, cela vous épargne la plupart des problèmes liés à d'éventuelles erreurs et à de mauvaises connexions entre l'ESP32 et les périphériques.
- Si vous voulez commencer l'assemblage, mais que personne ne vous a fourni de carte de circuit imprimé spéciale et que vous ne voulez pas commander la fabrication vous-même, l'utilisation d'un shield est l'option la plus raisonnable.