ESPuino undercover in der Ton**Box

Dotmatrix812 · 28. Dezember 2023 um 20:43

Hallo Zusammen,

endlich sind meine beiden ESPuinos fertig

Ich hatte schon einen Tonuino in eine defekte Ton**box gebaut, daher wollte ich dies gerne auch mit dem ESPuino machen. Ich finde das Konzept mit dem Schaumstoff aussen herum sehr praktisch. Es sind nun schon zwei geworden, eine Blaue und eine in Beere.

Sie besitzt zwei Touch Button (für vor und zurück, im Schaumstoff links und rechts integriert) und die zwei Buttons der Ohren (laut und leise).

Es ist ein Neopixel mit 8 LEDs verbaut und eine LED um den Ladezustand auch im Deckel anzuzeigen.

Ich habe einige Versuche hinter mir, diese Boxen sind nun das Ergebnis aus den Erfahrungen die ich bisher gemacht habe

Verbaut sind folgende Teile:

D32 pro LiFePo4 Develboard
ESPuino-mini 4-Layer
Kopfhörerplatine
PN5180 RFID-Reader
4000 bzw. 6000 mAh LiFePo4-Akku von Eremit
8-Bit WS2812 LED Ring
2x TP223 Touch Buttons
defekte Ton**box (Gehäuse, Teileträger, Antenne, Ladestation,
DC-DC Step-Down Converter

Damit ich sie mit dem originalen Netzteil laden kann (und falls jemand auf die Idee kommt, sie bei Freunden auf die Ladestation zu stellen) habe ich einen Step-Down integriert, damit ich wieder die 5 Volt habe. Am integrierten USB-C Anschluss, habe ich die 5 Volt weg gelassen, dieser dient somit nur zum Flashen, dies war so nötig, damit mir der DC-DC nicht abraucht, wegen Reverse Vortage. (Musste ich erst lernen )

Der Deckel mit Antenne, LED-Ring, Lade-LED, Ohren-Knöpfe und Kopfhörerplatine:

Innen mit RFID Reader und Lautsprecher:

ESPuino Platine:

Rückseite mit Akku und DC-DC:

Vorderseite des Lautsprechers:

Zusammen gebaut, mit sichtbarem Stecker für die Touch Button:

Unterseite, mit Ladestecker (vom original genutzt), USB-C zum flashen, SD-Karte, und Reset:

Innenteil, mit Anschluss der Touch-Button:

Man kann das Innenleben sehr leicht entnehmen, alles ist Steckbar ausgeführt, somit kommt man überall gut ran.

Ich weiß, für den einen ist es sicher ein „No-Go“ aber die Basis hat mir schon immer gefallen .

Tausend Dank an Alle die mir geholfen haben, vor allem @biologist und @tueddy, aber auch allen anderen die fleißig hier am coden sind. Leider reichen meine Kenntnisse nicht dafür aus, hier zu helfen, aber wenn jemand fragen zur Integration der Teile in diese Box haben, dann kann ich gerne helfen

Viele Grüße und schon mal einen guten Rutsch.

Dotmatrix812 · 29. Dezember 2023 um 07:28

Eines sei noch erwähnt. Da ich keine Play/Pause Taste nutze, sondern Pause wenn RFID weg, funktionieren normale Tags nicht gut.

Dies liegt an der Verwendung der originalen Antenne.

Da meine Tochter die Figuren einer gewissen Firma so schön findet und diese natürlich mit der Antenne gut funktionieren nutzen wir diese. Ja die Kosten Geld, aber sehen auch schön aus und funktionieren am besten in diesem Konzept.

pako · 6. Mai 2024 um 13:58

Hi @Dotmatrix812 ,

danke fürs teilen. Super interessant.
Ich arbeite gerade an einem ähnlichen Projekt, allerdings ist meine Umsetzung etwas anders.
Ich werde meine Umsetzung auch teilen sobald der erste Prototyp steht.

Ich finde es super, dass du die original Stromversorgung verwendest und würde das auch gerne machen.
Kannst du mir sagen welchen DC-DC Step-Down Converter du da verwendet hast und wie du ihn mit dem mini 4layer PCB verbunden hast? Lässt sich damit dann auch der lifepo problemlos laden?

Danke und grüße

Dotmatrix812 · 6. Mai 2024 um 16:40

Hallo @pako,

Ich nutze diesen DC-DC.

Es funktioniert seit damals wunderbar. Man muss ihn nur korrekt auf die 5 Volt einstellen. Da er dann ja direkt die Platine versorgt.

Aber beachte was ich oben geschrieben habe:

Für genauere Infos müsste ich die Box zerlegen. Hatte damals keinen Schaltplan gemacht. Bzw. Mehr Bilder. Ich probiere wenn die kleine im Bett ist dir einen Schaltplan zu skizzieren.

Viele Grüße

Dotmatrix812 · 7. Mai 2024 um 05:59

Sorry @pako hatte es gestern nicht mehr geschafft. Hier eine schnelle laienhafte Skizze

Die Version ohne Diode habe ich bei mir umgesetzt. Klappt super seit Monaten.

Die Version mit Diode müsste auch gehen, aber bei der Diode auf den maximal möglichen Strom achten. Sie muss dafür ausreichend dimensioniert sein. Ist aber von mir nicht getestet. Also nur Theorie.

Ohne Diode auf keinen Fall die rechte Version machen, da dann bei angesteckten 5 Volt per USB der DC-DC Rückwärts versorgt wird. Dies mag er nicht und er wird mächtig warm.

Hoffe das hilft dir.

Viele Grüße Steffen

pako · 7. Mai 2024 um 10:48

Super, das hilft. Vielen Dank.
Welche USB C Stecker hattest du denn da verwendet?

Ich habe noch etwas bedenken für den Fall, dass am Step Down keine Spannung am Eingang anliegt (also das T**ie Netzteil nicht angeschlossen ist) und das Board per Batterie betrieben wird.
Fließt in diesem Fall nicht der Strom von der Batterie über USB in den Step Down? Oder ist der USB Port am DevelBoard entsprechend mit einer Diode gesichert?

Danke für deine Unterstützung!

Edit: @biologist , da die Frage dein D32 pro LiFePo4 Develboard betrifft: vielleicht hast du hier auch eine Antwort zu?

biologist · 7. Mai 2024 um 11:56

Ich hatte den Effekt, dass im Akkubetrieb der Strom rückwärts aus dem LDO wieder rausgekommen ist. Da das in meiner Schaltung Probleme gemacht habe, aber ich am LDO-Eingang eine Diode platziert, die genau das verhindert (Schaltplan ist auf der Develboard-Seite verlinkt).
Also aus meiner Sicht dürfte am USB-Port keine Spannung ankommen, wenn eine reine Akku-Versorgung stattfindet.

pako · 7. Mai 2024 um 12:05

Super, danke für die schnelle Rückmeldung.

Dotmatrix812 · 7. Mai 2024 um 14:19

@pako damit hatte ich kein Problem. Das hatte ich mit einem Multimeter geprüft.

Folgende (RtottiM 18 Stück USB 3.1 Typ C… https://www.amazon.de/dp/B0BB68QYV9?ref=ppx_pop_mob_ap_share) Stecker hatte ich genommen. Nicht optimal, aber ging.

sfields · 7. Mai 2024 um 15:46

Ich habe die Stecker auch (wenn auch direkt von aliexpress). Jedoch habe ich keine Datenübertragung darüber hinbekommen (also kein Flashen und kein monitoring), geht nur Strom. Klappen Daten bei dir über die Stecker und nimmst du ein normales ungeschirmtes 4-adriges Kabeln zum Verbinden?

Dotmatrix812 · 7. Mai 2024 um 16:21

@sfields ich kann darüber auch flashen.

Habe es mit losen Adern verdrahtet.

Alphastar · 22. November 2024 um 20:32

Vielen Dank für die detaillierte Vorstellung deines Umbaus. Mal sehen ob ich das auch du gut hinbekomme
Mich würde allerdings interessieren wie genau du das mit der original Antenne gemacht hast? Also welche Signale hast du da wie verbunden? Welchen NFC Leser verwendest du?Ich hatte immer angenommen, dass Änderungen an Antennen recht genau sein müssen und empfindlich für Störungen sind.
Und wie hast du das gemacht, dass die eigentlich ja „gesperrten“ Tags der original Figuren antworten und du sie mit der ESPuino-Software verwendet kannst?

Zu deinem Problem Karten oder Tags zu erkennen, vermute ich liegt es daran, dass ja die originale Antenne am außeren Rand des Deckels liegt und damit einen ziemlich großen Durchmesser hat, wodurch das die Feldlinien in größerem Bogen verlaufen und ihr „Fokus“ ca 1-2cm über der Oberfläche liegt. Dort sind auch die meisten Tags in den original Figuren versteckt, deshalb geben die gut. Kannst ja mal ausprobieren, ob die Tags auf nem kleinen Podest besser funktionieren

Spannende Sache auf jeden Fall und sieht erst mal leichter aus als die Metallplatte aus dem Deckel zu entfernen.

Dotmatrix812 · 22. November 2024 um 21:05

Hi @Alphastar,

Witziger weiße geht die Antenne sehr gut auch ohne eine große Anpassung. Auf dem Bild erkennt man es relativ gut.

Ich nutze die Antenne ohne Änderung. Am Reader (PN5180) habe ich existierende Antenne abgeschnitten. Habe mir den Schaltplan im Netz gesucht und bin quasi direkt an die SMD Widerstände gegangen wo die alte Antenne dran war. Bissl quick and dirty.

Danke für den Tipp mit dem erhöhen. Das muss ich echt mal testen, dass hatte ich so nicht bedacht.

Das die Figuren funktionieren liegt an dem korrekten Passwort welches man im Code eintragen muss. Das findest du sicher mit Google das darf hier nicht genannt werden.

Viele Grüße