W001-1: la prima evoluzione del Dongle USB2World

W001-0

Nel post W001 – Dongle USB2World vi avevo presentato il mio primo progetto completamente open source: una semplice scheda da connettere alla porta USB del computer per avere a disposizione, su diversi formati di connettori, una seriale/UART. In particolare la scheda permetteva di inviare la seriale a:

  • una morsettiera con passo 2.54mm,
  • un connettore di  tipo Grove,
  • ad un HM-11
  • ad un ESP8266.

Di questo progetto trovate tutto il necessario per riprodurre la revisione 0 su github.

In questi mesi il dongle ha ricevuto un successo che non mi aspettavo e lo hanno usato veramente in tanti sia a lavoro che per hobby. Questo mi ha permesso di ricevere molti feedback per poter ragionare sulla revisione 1.

W001-0 at work

ESP8266 non funziona. La prima cosa che mi hanno fatto notare è che il modulo ESP8266 alimentato direttamente dall’FT230X non riesce a funzionare correttamente. Guardando attentamente il datasheet di questo integrato si nota come la corrente massima erogabile sui 3.3V sia di 50mA, mente l’ESP8266 ha picchi anche di 200mA.

FT230X max current on 3V3FT230X max current on 3V3

Per risolvere questo problema, senza aggiungere collegamenti ad alimentatori esterni, si può aggiungere un regolatore lineare LDO che prenda in ingresso i 5V forniti dall’USB e li trasformi in 3.3V e che sia in grado di fornire in uscita almeno 300mA.

Proteggiamo la scheda. Collegando il dongle all’USB questa rimane pericolosamente esposta a urti, contatti e corto circuiti, soprattutto sopra la scrivania di un ingegnere estremamente disordinato :) . Seguo assiduamente il blog di Erich Styger (veramente una fonte inesauribile di conoscenza) e nel post propone un contenitore a forma di chiavetta USB per una sua scheda… perché non provare ad usarlo?! L’inconveniente potrebbe sorgere quando utilizzando il connettore Grove non sarà (forse) possibile usare il contenitore.

Aggiungiamo il WiFi STMicroelettrinics. A lavoro mi sono imbattuto in un modulo spettacolare: l’SPWF01Sx. Un modulo dal costo ragionevole (10$) che permette di creare un nodo 802.11 b/g/n gestito da una comunicazione seriale tramite comandi AT.

ESP8266, troppo instabile. E’ si, veramente una delusione! Purtroppo ogni modulo che utilizza questo chip ha firmware e parametri diversi, rendendone impossibile l’uso. Magari per una soluzione one-shot hobbistica può anche andar bene, ma basare progetti su di questo dispositivo non mi sembra la scelta migliore. Per questo motivo ha deciso di eliminarlo.

Footprint più piccoli! Tutte queste modifiche hanno portato ad un incremento di componenti in uno spazio ancora più piccolo (per rispettare le misure del contenitore plastico) e questo ha inevitabilmente richiesto una riduzione delle dimensioni dei componenti passivi, quindi resistenze, condensatori e led sono passati da un contenitore 1206 ad un contenitore 0603.

Nella figura lo sbroglio dello schema elettrico, ovviamente fatto con Kicad !!

Sbroglio del progetto W001-1 in Kicad
Sbroglio del progetto W001-1 in Kicad

Ho già mandato in produzione il nuovo PCB. Questa volta ho voluto provare il servizio di pcbway. Ho letto molte recensioni positive ed il costo è paragonabile a quello di seeedstudio.

A presto le foto del nuovo PCB!!!

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