Rota DIY!

Eu sei man, não deu pra comprar um protopanda montado ou você só quer construir o seu próprio. Eu entendo. Como eles disseram no filme de 2005 “Robôs”: “Oh querido, sinto muito que você perdeu a entrega. Mas tudo bem, fazer o bebê é a parte divertida.”

Vamos fazer um então >:3

Importante

Este projeto ainda está em desenvolvimento e muito poucas pessoas seguiram a rota DIY até agora. É possível, dá pra fazer tranquilo! Mas não será tão bom quanto um protopanda montado com a PCB fornecida.

Esse guia vai exigir que você saiba um pouco de solda e o básico de como usar um multímetro (medir voltagem, resistência e continuidade). Existem guias na internet ensinando isso, então isso não será ensinado aqui.

Algumas peças podem ser substituídas por outras, como os resistores, não precisam ser especificamente 3k e 10k, você pode usar tipo 30k e 100k. Eu testei até com 5k/15k. Se você souber o que é um divisor resistivo, a proporção deve ser cerca de 1/3. O MCU não pode ser substituído. PRECISA SER ESP32 N16R8

Você está lidando com ESP32, este microcontrolador usa 3.3v, então se você acidentalmente conectar ou deixar uma ponte de solda entre o 9v ou 5v e qualquer um dos GPIOs, diga adeus ao seu ESP. xablau.

Alguns conversores buck têm problemas com capacitores extras, então o capacitor de 1000~4700uF necessário mais adiante no guia pode ser desnecessário.

Peças necessárias

1. Um dos conversores buck 5v 3A: opção 1 / opção 2 / opção 3
2. Gatilho PD: opção 1 / opção 2
3. Módulo SD Card
4. Tela OLED
5. Placa de desenvolvimento ESP32 N16R8
6. Buzzer 5 ou 3.3v
7. Conector para o HUB75 (Pegue o de 16 pinos)
8. Fita de LED WS2812b
9. Fan 40x10mm 5v
10. Algumas barras de pino fêmea e macho
11. Resistores (1k, 3k e 10k)
12. Um capacitor eletrolítico entre 1000uF a 4700uF de pelo menos 6.3v (pode ser dispensável)
13. Qualquer botão push
14. Uma placa perfurada (perf board)
15. Alguns fios
16. Um cartão SD (tente pegar o menor que encontrar, tipo 2gb~8gb)
17. 2x painéis HUB75 P2.5
18. Cabo de alimentação HUB75 (geralmente vem com o painel HUB75 quando você compra)
19. 2x cabos de dados HUB75 (geralmente vem com o painel HUB75 quando você compra)

Opcionais para uso externo:

• Sensor de toque para boop (recomendado)
• Receptor IR VS1838B se usar controle IR

Ferramentas

• Solda
• Ferro de solda
• Alicate de corte
• Um suporte para a PCB. Alguns chamam de “mão tripla” (terceira mão)
• Multímetro
• Alguns fios

Sim, você vai soldar coisas aqui. Eu não recomendo usar cabos jumper. Eles até funcionam, mas soltam facilmente e isso VAI acontecer muito e você vai ficar louco por que isso vai rolar no meio da sua fursuit parade.

Convenções de nomenclatura

Existem algumas convenções de nomenclatura que podem ser confusas, então para ajudar você pode usar este guia durante a montagem.

• VCC - Significa ‘Voltagem no Coletor Comum’ (Voltage at the Common Collector). Geralmente onde você vai fornecer energia ou onde a energia está sendo gerada. No esquema isso geralmente significa 9V, 5v ou 3.3v dependendo de onde está apontado. Em termos simples é o terminal positivo.
• GND - Significa terra (ground). Em termos simples é o terminal negativo. É normal que seja compartilhado entre os elementos.
• SLC/SCK - Clock serial (Serial Clock), o pino de clock do barramento I2C. Às vezes é escrito como SLC, outras vezes como SCK. Eles são iguais.
• SDA - Dados seriais (Serial Data), o pino de dados do barramento I2C.
• GPIO / IO - Quando disser IO5, GPIO5 significa a mesma coisa.

Montagem

Minha ideia com este guia é fornecer um passo a passo até você ter algo finalizado. Em cada passo vamos verificar se fizemos as coisas corretamente antes de prosseguir. Pode parecer complicado no início, mas não se preocupe, meu amigo!

Reunindo as peças

Com todas as ferramentas e peças, vamos lá!

Aqui está o que vamos construir.

IMPORTANTE: No esquematico, tem IO9, IO10, IO33 (inner number)… Note que o GPIO9/IO9 está no pino 15 do esquematico (numero de fora). Neste guia, quando dizemos “conecte algo ao IO15”, isso significa conectar ao GPIO15 (que está na posição 8 do numero de fora), e não ao pino 15 (que é o IO9). USE OS NÚMEROS DENTRO DO QUADRADO, NÃO OS NÚMEROS FORA DELE.

Alimentação

IMPORTANTE: Qualquer fio usado na trilha de 5V ou 9V deve ser mais grosso. Use algo como AWG 20 ou maior. Se você soldar o capacitor e o 5V parar de aparecer, significa que o módulo tem uma proteção contra sobrecorrente defeituosa, você pode ficar sem ele. Então se isso acontecer, apenas remova o capacitor!

Primeiro, certifique-se de usar alguma ferramenta abrasiva, como palha de aço ou lixa fina para limpar o lado do cobre da placa perfurada. O cobre oxida muito, muito rápido, e essa camada de óxido impede a solda de grudar na superfície da placa.

Com isso, vamos construir esta parte nesta seção:

Antes de tudo, vamos posicionar os componentes na PCB de forma que fique compacto.

A ideia é usar aqueles barramentos fêmea para segurar o módulo ESP32S3 de forma que possamos removê-lo se necessário. Também com o duplo propósito de levantá-lo um pouco para podermos colocar coisas embaixo!

Então coloque os barramentos fêmea nos pinos do ESP e coloque-o na PCB deixando pelo menos uma fileira de espaço da borda.

Agora solde todos os pinos e remova o módulo ESP dos pinos.

Agora é hora de conectar os módulos. Se você está começando, este diagrama pode ajudar a indicar onde conectar o quê.

Resumindo, há duas etiquetas no módulo gatilho PD, VCC e GND. VCC significa positivo 9V e GND significa negativo ou terra. Embaixo do conversor DC há etiquetas indicando a polaridade e onde é entrada/saída.

Certifique-se de não estar soldando GND ao IN+ nem VCC ao IN-. Coloque também dois barramentos fêmea de 2 pinos no gatilho PD e outros dois barramentos fêmea de 2 pinos na saída do conversor DC assim:

Coloque-os na placa assim. Empurre-os para baixo o máximo que puderem.

E, claro, solde os pinos do outro lado.

Agora conecte em uma bateria externa (power bank) que tenha carregamento rápido/Power Delivery, pegue um voltímetro e coloque as pontas de prova (TOME CUIDADO PARA NÃO ENCURTÁ-LAS). Se mostrar 5V, você pode precisar ajustar aqueles interruptores.

Ajuste até mostrar 8.70v~9.10v.

Agora verifique a saída do conversor DC. Deve mostrar entre 4.9~5.2v.

Feito isso, vamos soldar o capacitor. Primeiro, observe cuidadosamente o capacitor, geralmente há uma faixa branca. Isso indica onde está o polo negativo. Coloque na placa com a polaridade correta!!!! Isso é importante. NÃO COLOQUE O CAPACITOR AO CONTRÁRIO

Se você soldar o capacitor e o 5V parar de aparecer, significa que o módulo tem uma proteção contra sobrecorrente defeituosa, você pode ficar sem ele. Então se isso acontecer, apenas remova o capacitor!

Do outro lado você pode dobrar os terminais para funcionarem como fio. Basta cortar o excesso quando terminar.

Também é aceitável fazer ponte de solda nos dois pinos de cada lado do conversor DC como na foto acima. Coloque o ESP32 nos barramentos fêmea e verifique se aqueles pinos destacados correspondem à foto. Você precisará conectá-los adequadamente. Você só precisa de um GND, mas é uma boa ideia conectar ambos se tiver paciência.

Tome cuidado ao virar a placa, porque olhando agora, o 5V é o segundo pino no topo. Mas olhando por baixo, isso inverte, é o segundo pino na parte inferior.

Agora, colocando o ESP32 e ligando, ele deve acender!

Feito!

I2C

Para esta e todas as outras etapas, primeiro você precisa gravar o firmware. Use este guia para isso.

Depois de gravar o firmware, vamos conectá-lo à tela OLED.

Para este guia específico, usarei uma tela diferente, uma maior para facilitar tirar fotos. Lembra quando eu disse “Sem cabos jumper!!”. Sim, eu os usarei, mas eles serão soldados. A única razão pela qual estou usando agora é porque posso conectar/desconectá-los da tela OLED. Todo este hardware do guia será reaproveitado depois.

Apenas certifique-se de que SLC/SCK está indo no pino IO9 e SDA no IO8. GND está em qualquer pino GND e VCC está no pino 3.3v do ESP. Verifique duas e três vezes se você conectou o fio no pino correto!

Use alguns fios para unir a PCB e a tela. Essa tela ficará dentro da moldura frontal do protogen, então você precisará que ela tenha esses fios de extensão.

Se tudo estiver correto, quando você ligar, deve mostrar uma imagem na tela:

Então você verá um erro aparecendo dizendo: “Sem cartão SD”

Se você não vir nada, verifique se conectou tudo corretamente. Verifique com o multímetro se há 3.3v chegando. Se necessário, use o testador de continuidade no multímetro para confirmar se o pino está correto.

Opcionais da placa

Agora instalaremos o botão interno, o buzzer e o divisor resistivo! Observe que todos esses podem ser ignorados.

• Se você não quiser o buzzer, edite o config_defaults.hpp comentando esta linha: USE_BUZZER
• Se você não quiser o botão interno para ativar o wifi na inicialização, edite o config_defaults.hpp comentando esta linha: ENABLE_EDIT_MODE
• Se você não quiser o divisor resistivo (recomendado se você não for usar o gatilho PD, mas uma bateria), edite o config_defaults.hpp comentando esta linha: USE_PIN_BATTERY_IN

Vou colocar o botão e o buzzer próximos um do outro naquele canto, mas honestamente, se você acha que há um lugar melhor, coloque-os lá.

É bastante coisa, mas vá devagar, parte por parte. Para esta parte você pode usar qualquer fio. Pode usar fios finos, sem problema.

Botão interno

Primeiro, verifique como um botão push funciona. Se eles têm 4 pinos, significa que dois são comuns como nesta imagem:

Com isso em mente, é assim que você o conecta:

• O resistor de 1k está conectado ao pino 3.3V.
• O outro pino do resistor está conectado ao pino do botão E ao pino IO39 no ESP32
• O outro pino do botão está conectado ao GND

Divisor resistivo

• O resistor de 10k é conectado entre o pino IO3 e 9V (aquele conector de pino de 9v que colocamos no gatilho PD)
• O resistor de 3k é conectado entre GND e IO3

Buzzer

• O buzzer é conectado entre o pino IO40 e GND. Verifique a marcação de um + no buzzer. É lá que vai o IO40.

Cartão SD

Alguns módulos de cartão SD podem ser maiores ou menores… Estou usando um grande no tutorial, mas pegue um que caiba para você!

Escolhi colocar o módulo do cartão SD ali porque esse era o formato da minha placa. Não precisa colocar especificamente ali.

É assim que você deve conectá-lo:

E quando concluído:

Agora, depois de verificar duas vezes, coloque o cartão SD (certifique-se de colocar todos os arquivos necessários no cartão SD como diz no guia de gravação). Ao ligar, ele deve detectar o cartão. Se não detectar, verifique se você fez a parte de configuração do cartão SD para o modo DIY. Ou seja trocar o PANDA_SD_MODE para 1, e reduzir o clock para 40mhz

Cartões SD maiores que 32GB não funcionam! Eles também devem estar formatados como FAT32

Se tudo correr bem, o protopanda deve inicializar corretamente e todos os procedimentos devem mostrar isto:

Neste ponto você pode conectar o controle remoto e brincar como quiser!

Se você estiver usando o mesmo módulo que estou usando nas fotos, conecte o VCC ao 5V em vez do 3.3v. Este módulo tem um regulador e precisa de 5v para operar.

Tela HUB75

Esta é a parte mais complexa, porque você precisa soldar cerca de 13 fios nos GPIOs. Há muito espaço para erro, então faça DEVAGAR e verifique três vezes se está conectando corretamente.

Uma boa ideia é começar com os fios pretos (GND) para ter uma referência visual.

Então, depois de soldar dolorosamente todos os fios, deve parecer ocupado assim.

Lembre-se de que você ainda pode colocar alguns fios do outro lado da placa.

Antes de testar, vamos garantir que todos os fios estejam conectados! Coloque seu multímetro no modo de continuidade e teste CADA PINO.

Important: Os pinos estão sendo vistos de cima para baixo. Se você ver pelo outro lado da placa ou se olhar o conector de frente, esquerda e direita trocam de lugar.

Agora que você verificou que cada pino está conectado corretamente, vamos conectar a alimentação dos painéis. Pegue o cabo de alimentação que veio com os painéis e corte as pontas.

Agora eles devem ir no 5V e no GND.

Agora, certifique-se de que está conectado ao 5V, meça a saída e deve ser 5v. Se estiver correto, desconecte tudo e conecte o cabo do painel e a alimentação.

Ligue e você deverá vê-lo funcionando!!