ESPuino-miniD32(pro): Lolin D32/D32 pro mit SD_MMC und Port-Expander (SMD)

Über die letzten Monate hinweg habe ich die mini-Platine stetig in kleinen Schritten weiterentwickelt. Dabei hatte ich zuletzt bereits angefangen, den SD-Slot als SMD-Teil zu integrieren. Ich bin nun den logischen Schritt gegangen und habe den MAX98357a ebenfalls integriert. Um mich nun von der vielen Lötarbeit zu entlasten, lasse ich nun die gesamte SMD-Lötarbeit durch JLCPCB erledigen (weniger Arbeit, weniger Müll, weniger Kosten). Das war 2021/2022 mindestens zeitweise nicht möglich, da manche Teile entweder sehr teuer waren oder gar nicht verfügbar.

Die rev3 der mini-Platine habe ich nun in folgenden Punkten überarbeitet:

a) Es ist nun eine Platine mit vier Layern. Oben und unten wird für Signal-Leiterbahnen benutzt, Layer 2 für GND und Layer 3 für Power. Zuvor, auf zwei Layern, war die Platine doch ziemlich „voll“, was ich nun verbessert habe, zumal die Power-Leiterbahnen jetzt auch dicker sind. Ansonsten habe ich das Routing an verschiedenen Stellen verbessert und auch mit unterschiedlichen Via-Größen gearbeitet.
b) Zuvor waren alle SMD-Bauteile in der Größe 0805. Das habe ich nun, da ich es eh nicht von Hand löten muss, auf 0402/0603 umgestellt. Lediglich die Sachen, die man selbst konfigurieren können soll, ist weiterhin 0805, so dass es gut handlebar ist.
c) MAX98357a ist nun onboard und ist in der Voreinstellung auf stereo konfiguriert und die Verstärkung auf 3dB. Als Konnektor für den Lautsprecher wird JST-ph verwendet. Euch wird das vermutlich egal sein, aber Schraubterminals waren bei mir zum Testen immer umständlich, weil ich das ständig umbauen musste.
d) Vereinzelt wurde das Feature nachgefragt, dass man auch zwei Lautsprecher anschließen kann. Das habe ich nun adressiert und den Slot für den externen MAX98357a an seiner Stelle belassen, wo er zuvor schon war. Durch Schließen von JP7 wird der bereits aufgelötete MAX98357a auf Kanal links gestellt - der externe spielt dann rechts. Das Ganze ist optional und ich bitte hierbei zu bedenken, dass alles nur über einen Festspannungsregler läuft. D.h. dreht man lauter, dann kann das mit der Spannungsversorgung grenzwertig werden. Ausnahme: Man verwendet mein FePo-Develboard im Akkubetrieb (USB nicht angeschlossen!), weil dann der Festspannungsregler umgangen wird.
e) Die Lautstärke für beide MAX98357a ist für beide getrennt einstellbar über R7/R8 bzw. R13/R14.
f) JP5 ist entfallen. D.h. die Ansteuerung des Mosfets übernimmt jetzt IMMER der Port-Expander (ESPuino-Pin 115). Es hatte schlicht keinen Vorteil, dafür optional den GPIO32 zu opfern.
g) GPIO32 liegt weiterhin auf dem EXT-Konnektor auf, man kann ihn nun jedoch auch für LPCD verwenden. LPCD, welches optional nutzbar ist, hing zuvor am Port-Expander. Das hatte jedoch den Nachteil, dass man dieses (spezielle) Aufweck-Event nicht von einem Aufwecken per Button unterscheiden konnte.
h) An verschiedenen Stellen habe ich nun SMD-Kondensatoren für’s Decoupling eingebracht. Das sollte die Spannungsversorgung stabilisieren. Der große 100 uF-Kondensator ist nun auch ein SMD-Teil.
i) Als P-Mosfet habe ich bisher immer IRLML2244 oder 6401 verwendet. Das habe ich auf AO3401A geändert. Grund dafür ist aber lediglich, dass das bei JLCPCB günstiger ist.

Die neue Platine ist vollständig mit der bisherigen Version kompatibel, so dass (bei Bedarf) auch die mini-Platine ausgetauscht werden kann. In meinen ersten Tests hat sich gezeigt, dass der Deepsleep mit und ohne LPCD sowohl bei Arduino 1 also auch bei Arduino 2 funktionert. Bei Arduino 2 und LPCD habe ich vereinzelt jedoch gesehen, dass RFID den ESP32 aufweckt. Dadurch, dass dies jedoch über einen GPIO läuft, geht der ESP32 sofort wieder schlafen. Es ist also minimal-invasiv. @tueddy wird sich das Ganze nochmal anschauen, da er sich mit der Thematik besser auskennt als ich.
Aber für’s Erste sieht’s auf jeden Fall gut aus und es scheint, als wären die gut 20 Stunden an investierter Zeit lohnend gewesen :+1:.

Wer jetzt akut traurig mit der 2 Layer-Variante ist und gerne wechseln möchte: Schreibt mich an, da werden wir bestimmt eine Lösung finden. Ich habe die Platine allerdings bisher nur in kleinen Stückzahlen da.

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