Erklärung der Schaltung
Wichtiger Hinweis zum ESP32 D1 Mini & VCC 5V Pin:
Obwohl sich der ESP32 D1 Mini einfach per Micro-USB mit Strom versorgen lässt, war diese Lösung für mein Projekt nicht optimal. Im eingebauten Zustand bevorzuge ich die Versorgung über den VCC-Pin in Kombination mit dem PD Trigger Adapter und einem Ein-/Ausschalter. Das hat auch den Vorteil, dass der USB-Stecker am unteren Ende des Boards keinen zusätzlichen Platz benötigt.
Allerdings gibt es hier ein Detail, das vielen Hobbybastlern Kopfzerbrechen bereitet: Standardmäßig ist auf dem Board eine Schutzdiode (Original) in Reihe zur 5V-Versorgungsleitung verbaut. Diese Diode ist eigentlich dazu gedacht, das Board vor Verpolung zu schützen und ein angeschlossenes Programmiergerät (wie z.B. einen PC-USB-Port) vor einer Beschädigung zu bewahren.
Das Problem dabei ist jedoch, dass diese Schutzdiode einen gewissen Spannungsabfall verursacht (typischerweise 0,3 bis 0,7 Volt). Das führt dazu, dass die effektive Spannung, die am ESP32-Chip ankommt, unter Umständen nicht mehr die vom integrierten Spannungsregler benötigten mindestens 4,5V erreicht. Diese Spannung ist aber entscheidend für einen stabilen Betrieb und vor allem für den sicheren Bootvorgang. Die Folge: Der ESP32 bootet unzuverlässig oder gar nicht, besonders wenn das Netzteil nicht exakt 5V liefert oder unter Last leicht einbricht.
Vorbereitung des ESP32 D1 Mini
Für meine Schaltung habe ich mich daher entschieden, diese Schutzdiode zu entfernen, d.h. durch eine Lötbrücke zu ersetzen (modifiziert). Dadurch liegt die volle 5V-Spannung direkt am ESP32 an, was die Boot-Stabilität sicherstellt. Beachtet, dass durch diesen Eingriff der Verpolungsschutz über diesen Pin entfällt. Wenn ihr diese Modifikation ebenfalls vornehmt, stellt sicher, dass ihr die Polung eurer 5V-Versorgung immer korrekt anschließt, wie gezeigt. Ganz wichtig: Ihr dürft den ESP auch in keinem Fall gleichzeitig über den VCC-Pin mit Spannung versorgen UND an den PC anschließen (z.B. um die Software zu aktualisieren). Das Vorgehen dafür beschreibe ich später noch detailliert. Hier findest du ein Video, wie du die Schutzdiode entfernst bzw. überbrückst.
Basierend auf dieser Vorbereitung beschreibe ich detailliert diese modifizierte Variante des ESP32 D1 Mini. Ich gebe euch aber immer wieder Hinweise zur Verwendung des nicht modifizierten Boards, falls ihr die Modifikation scheut. Beachtet dabei, dass das von mir beschriebene Gehäuse dann nicht passen wird. Ich werde aber irgendwann auch ein Gehäuse und eine Schaltung für die unmodifizierte Variante bereitstellen, falls Interesse besteht.
Als letzte Vorbereitung werde die Buchsenleisten (4 mal 10 polig) wie unten rechts zu sehen auf die ESP Platine gelötet.
Vorbereitung der Lochrasterplatine
Nun löten wir die Stiftleisten (für ESP, Funkmodul, Display, LEDs) auf das Board. (aus dem Platinen set bzw. dem ESP Set, siehe Bezugsquellen).
Lötet dies bitte exakt wie hier gezeigt ein, indem ihr einfach die Löcher abzählt. Danach werden die beiden Widerstände und die Elkos aufgelötet (Polarität beachten). Schließlich löten wir die 2 polige Anschlussklemme (aus dem Platinenset) ein.
Bis jetzt haben wir die Platine immer von der Bestückungsseite betrachtest.
Verdrahten
Jetzt drehen wir die Platine um und beginnen mit der Verdrahtung .
Die Verdrahtung zeige ich ausführlich in folgendem Video:
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