PCB-overzicht

Technische documentatie voor de RADR-hoofdprintplaat (OSSM Wireless v0.4)

In dit gedeelte wordt het RADR-hoofd-PCB-ontwerp besproken, inclusief schema's, componentspecificaties en productiebestanden.

Overzicht van de printplaat

SpecificatieWaarde
BoardnaamOSSM Wireless
Versiev0.4
MicrocontrollerESP32-S3 met PSRAM
OntwerpsoftwareAltium Designer
Aantal lagen2 (geschat)

De RADR-PCB integreert alle elektronica die nodig is voor een zelfstandige draadloze afstandsbediening, inclusief de microcontroller, displayinterface, energiebeheer, gebruikersinvoer en feedbacksystemen.

RADR PCB-weergave

Kerncomponenten

Microcontroller

ParameterWaarde
MCUESP32-S3
GeheugenInclusief PSRAM
DraadloosWiFi + Bluetooth LE
Bedrijfsspanning3.3V

De ESP32-S3 biedt:

  • Dual-core Xtensa LX7-processor
  • Geïntegreerde Bluetooth Low Energy voor apparaatcommunicatie
  • Voldoende GPIO voor alle in- en uitgangen en randapparatuur
  • Energiezuinige slaapmodi voor batterijbesparing

Energiebeheer

OnderdeelFunctie
USB-C-connector5V-laadingang
Laad-ICLiPo-batterij opladen
MAX17048Laadtoestandsmeter (accubewaking)
LDO/regelaar3.3V systeemvermogen

Het voedingssysteem ondersteunt:

  • USB-C opladen (5V-ingang)
  • LED-indicator voor hardware-opladen
  • Nauwkeurig batterijpercentage via een I²C-laadtoestandsmeter
  • Stroom in diepe slaap < 100μA

Weergave-interface

ParameterWaarde
DisplaytypeTFT LCD
Resolutie320 x 240 pixels
Kleurdiepte16-bit (RGB565)
InterfaceSPI
AchtergrondverlichtingPWM-gestuurd

Gebruikersinvoer

InvoerTypeGPIO
Linker encoderRoterend + indrukkenGPIO 10, 11
Rechter encoderRoterend + indrukkenGPIO 42, 41
LinkerschouderMomentschakelaarGPIO 48
RechterschouderMomentschakelaarGPIO 1
Links onder het schermMomentschakelaarGPIO 38
Midden onder het schermMomentschakelaarGPIO 39
Rechts onder het schermMomentschakelaarGPIO 40

De getoonde GPIO-toewijzingen gelden voor v0.4-kaarten met PSRAM. Eerdere v1.x-kaarten gebruiken verschillende pinnen voor de linker encoder (GPIO 35, 36) en LED's (GPIO 37).

Feedback-uitgangen

OnderdeelTypeGPIO
Status-LED'sWS2812B RGB (x3)GPIO 12
ZoemerPiëzo-elektrischGPIO 2
TrillingsmotorERM-motorGPIO 47

Uitbreiding

ConnectorInterfaceDoel
QWIICI²CExterne sensoren/randapparatuur
USB-CUSB 2.0Programmeren en opladen

Schematische secties

Het schema is onderverdeeld in functionele blokken:

SectieBeschrijving
VoedingUSB-C-ingang, laadcircuit, spanningsregeling
MCUESP32-S3, kristal, reset, opstartselectie
DisplayTFT LCD-connector, driver voor achtergrondverlichting
IngangenRoterende encoders, knoppen, pull-up/pull-down-weerstanden
FeedbackLED-datalijn, zoemerdriver, motordriver
BatterijMAX17048 laadtoestandsmeter, batterijconnector
UitbreidingQWIIC-connector, programmeerheader

Overwegingen bij PCB-indeling

Componentplaatsing

  • MCU centraal gepositioneerd voor gebalanceerde printspoorroutering
  • USB-C-connector aan de rand van het bord voor toegankelijkheid
  • Display-connector gericht op lintkabelgeleiding naar de behuizing
  • Batterij-connector gepositioneerd voor plaatsing van de interne batterij
  • QWIIC-connector toegankelijk voor uitbreidingsmodules

Antenne-overwegingen

De ESP32-S3 maakt gebruik van een geïntegreerde PCB-antenne of externe antenne (versieafhankelijk). Het antennegebied moet vrijgehouden worden van:

  • Massavlakken direct eronder
  • Nabijheid van metalen behuizing
  • Hoogfrequente schakelsignalen

Plaats geen componenten en routeer geen sporen in de antennebeschermingszone. Dit verslechtert de WiFi-prestaties aanzienlijk.

Ontwerpbestanden

Alle ontwerpbestanden zijn beschikbaar in de GitHub-repository:

BestandFormaatBeschrijving
PCB - OSSM Wireless v0.4.pcbdocAltium DesignerPCB-indeling met koper, zeefdruk, boorbestanden
Schematic - OSSM Wireless V0.4.schdocAltium DesignerVolledig schema
RADR Schematic - OSSM Wireless V0.4.pdfPDFAfdrukbaar schema ter referentie
RADR BOM - OSSM Wireless - v0.4 - S3.xlsxExcelStuklijst met onderdeelnummers
RADR PCB render.pngPNG3D render van geassembleerd bord

Ontwerpbestanden downloaden

Toegang tot Altium-projectbestanden, Gerbers en BOM op GitHub.

Productie

PCB-fabricage

Aanbevolen specificaties voor bestellen:

ParameterWaarde
Lagen2
Dikte1.6mm
OppervlakteafwerkingHASL of ENIG
Kopergewicht1oz
SoldeermaskerElke kleur
ZeefdrukWit

Montageopties

MethodeAanbevolen voor
HandmontagePrototypes, afzonderlijke eenheden
PCBA-serviceProductiehoeveelheden

Diensten zoals JLCPCB en PCBWay bieden gecombineerde PCB-fabricage en -assemblage. Upload de Gerbers en de stuklijst voor een kant-en-klare oplossing.

Kritieke componenten

Deze componenten vereisen zorgvuldige aandacht tijdens de montage:

OnderdeelOpmerkingen
ESP32-S3-moduleControleer de oriëntatie en zorg ervoor dat alle pads zijn gesoldeerd
USB-C-connectorVereist nauwkeurige uitlijning, controleer op kortsluiting
MAX17048Klein QFN-pakket, heeft een goede reflow nodig
WS2812B LED'sHittegevoelig, let op het reflow-profiel

Versiegeschiedenis

VersieVeranderingen
v0.4Huidige release met ESP32-S3

Versie v0.4 maakt gebruik van de ESP32-S3-variant. Het achtervoegsel "S3" in de BOM-bestandsnaam geeft deze variant aan.

Problemen oplossen

Gerelateerde documentatie

Op deze pagina