Návod na zapojení
Tato stránka popisuje, jak správně propojit všechny elektronické komponenty. Před zapojením si prostudujte schéma zapojení.
Přehled pinů ESP32
| GPIO | Komponenta | Funkce | Poznámka |
|---|---|---|---|
| 23 | WS2812 LED pásek | Datový signál (NeoPixel) | Signálový žlutý drát vedený trubkou |
| 32 | BTS7960B #1 | LPWM (motor #1 – směr vzad) | Nikdy nenastavovat současně s RPWM! |
| 33 | BTS7960B #1 | RPWM (motor #1 – směr vpřed) | Nikdy nenastavovat současně s LPWM! |
| 25 | BTS7960B #2 | LPWM (motor #2 – směr vzad) | Nikdy nenastavovat současně s RPWM! |
| 26 | BTS7960B #2 | RPWM (motor #2 – směr vpřed) | Nikdy nenastavovat současně s LPWM! |
| 19 | HC-SR05 #1 | TRIG | Levý senzor |
| 18 | HC-SR05 #1 | ECHO | Levý senzor |
| 5 | HC-SR05 #2 | TRIG | Pravý senzor |
| 17 | HC-SR05 #2 | ECHO | Pravý senzor |
Napájení
Zařízení používá 24V baterii z původního větráku. Z ní se napájí všechny komponenty:
Baterie 24V
├── Motor driver BTS7960B #1 (přímo 24V)
├── Motor driver BTS7960B #2 (přímo 24V)
├── Step-down LM2596 #1 → 5V → ESP32 (přes VIN (5V) pin)
└── Step-down LM2596 #2 → 3.7V → LED pásek WS2812 (měnič v hlavici)
Postup nastavení step-down měničů
Měniče LM2596 mají na sobě trimr. Před připojením komponent je nutné:
- Připojit vstup měniče na 24V
- Multimetrem měřit výstupní napětí
- Šroubovákem otáčet trimrem, dokud nedosáhnete požadovaného napětí:
- Měnič pro ESP32: 5V
- Měnič pro LED pásek: 3.7V
- Teprve potom připojit komponenty na výstup
Pozor: Nikdy nepřipojujte ESP32 nebo LED pásek na měnič, dokud nemáte ověřené správné výstupní napětí! 24V by je okamžitě zničilo.
Zapojení motor driverů (BTS7960B)
Každý motor driver má tyto důležité piny:
| Pin BTS7960B | Kam zapojit | Popis |
|---|---|---|
| B+ (VCC) | Baterie 24V+ | Napájení motoru |
| B- (GND) | Baterie 24V- | Zem |
| M+ | Motor vodič 1 | Výstup na motor |
| M- | Motor vodič 2 | Výstup na motor |
| RPWM | ESP32 GPIO | Otáčení jedním směrem |
| LPWM | ESP32 GPIO | Otáčení druhým směrem |
| R_EN | 5V nebo ESP32 GPIO | Enable pravý (je propojeno na 5V pro trvalé povolení) |
| L_EN | 5V nebo ESP32 GPIO | Enable levý (je propojeno na 5V pro trvalé povolení) |
| GND | ESP32 GND | Společná zem! |
Důležité: GND ESP32 a GND motor driveru musí být propojeny (společná zem), jinak signály nebudou fungovat.
Schéma zapojení jednoho motoru
ESP32 GPIO (RPWM) ──────► BTS7960B RPWM
ESP32 GPIO (LPWM) ──────► BTS7960B LPWM
GND 5V měniče ───────────────► BTS7960B GND
5V ──────────────────────► BTS7960B R_EN + L_EN
Baterie 24V+ ────────────► BTS7960B B+
Baterie 24V- ────────────► BTS7960B B-
BTS7960B M+ ─────────────► Motor vodič 1
BTS7960B M- ─────────────► Motor vodič 2
Celý postup opakujte pro druhý motor s druhým BTS7960B modulem.
Zapojení LED pásku (WS2812)
LED pásek má 3 vodiče:
| Vodič | Kam zapojit |
|---|---|
| VCC | Výstup step-down měniče 3.7V (v hlavici) |
| GND | GND step-down měniče |
| DIN (data) | GPIO 23 na ESP32 (žlutý drát vedený trubkou) |
Postup:
- LED pásek připevněte utahovacími pásky podél obvodu klece větráku
- DC-DC měnič (LM2596 nastavený na 3.7V) umístěte do hlavice
- Napájení (VCC + GND) pásku připojte přímo na výstup měniče v hlavici
- Datový (signálový) vodič propojte se žlutým drátem, který je vedený trubkou konstrukce dolů k podvozku
- Ve spodní části žlutý drát propojte s GPIO 23 na ESP32
Pozor na směr pásku! Na pásku jsou malé šipky – data tečou ve směru šipek. Připojte DIN na začátek pásku (kde šipky začínají).
Zapojení ultrazvukových senzorů (HC-SR05)
Každý senzor má 4 funkční piny:
| Pin senzoru | Kam zapojit |
|---|---|
| VCC | 5V z ESP32 nebo step-down měniče |
| GND | GND (společná zem) |
| TRIG | ESP32 GPIO (výstupní pin) |
| ECHO | ESP32 GPIO (vstupní pin) |
Senzory jsou vtlačeny do připravených děr v podvozku (nejsou šroubované).
Pájení na prototypovací PCB
V podvozku jsou dva univerzální plošné spoje (prototypovací PCB) pro propojení komponent.
Doporučený postup pájení:
- Nejdříve napájet pinové lišty / konektory JST-XH na PCB
- Propojit napájecí větve (24V, 5V, GND) silnějšími vodiči
- Zapojit signálové vodiče z ESP32 ke konektorům
- Před prvním zapnutím zkontrolovat multimetrem:
- Že mezi VCC a GND není zkrat
- Že napájecí větve mají správné napětí
- ESP32 připojit jako poslední (po ověření napětí)
Společná zem
Všechny komponenty musí sdílet společnou zem (GND):
- ESP32 GND
- BTS7960B #1 GND
- BTS7960B #2 GND
- Step-down měnič #1 GND (vstup i výstup)
- Step-down měnič #2 GND (vstup i výstup)
- Ultrazvukové senzory GND
- LED pásek GND
Bez společné země nebudou signály mezi ESP32 a ostatními komponenty fungovat správně.
Časté chyby při zapojování
| Chyba | Důsledek | Jak se vyhnout |
|---|---|---|
| Přehozená polarita na step-down měniči | Zničení měniče | Zkontrolovat +/- před zapojením |
| Zapojení 24V přímo na ESP32 | Zničení ESP32 | Vždy použít step-down měnič |
| Chybějící společná zem | Motory/LED nereagují | Propojit všechny GND (stačí skrze zem měniče) |
| Oba směry motoru aktivní současně | Zničení motor driveru | V kódu vždy jeden pin na 0 |
| Napájení LED pásku | Pásek nesvítí, nebo se při programování chová nepředvídatelně | LED pásek musí být napájen napětím maximálně 4V, pak již nereaguje správně na řidící signál 3.3V |
| Nepájený studený spoj | Náhodné výpadky | Zkontrolovat kvalitu pájení |