Schema elettrico dettagliato · EL-01

EL-01: proposta dettagliata di riferimento, non montata e non validata con ERC/SPICE o prove hardware. Ipotesi: ESP32 classica WROOM, RGB analogica 12V a comune positivo; ventola con ingresso PWM e tach open collector da confermare. Non applicabile automaticamente alla SUNON A99 della simulazione.

15 tavole: circuiti, GPIO, morsetti e componenti. Le reti con nome identico sono collegate tra loro. I pin dei connettori sono quelli del cablaggio di progetto; prima del montaggio confrontarli con i componenti reali.

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Apri tavola vettoriale a piena dimensione

Ipotesi e dimensionamento

• Compatibilita: ESP32 classica WROOM. La scheda effettivamente posseduta non e stata identificata. GPIO16/17 possono essere occupati sulla WROVER; C3/S3 richiedono una mappa diversa.
• Alimentazione di progetto condizionata: 12V, RGB <=2A totali, soffiante <=1.6A, ramo 5V <=1A. F1 T5A, F2/F3 T2.5A e F4 T1A sono valori di partenza, non approvati per un carico ancora sconosciuto. Presa e cablaggio principale devono reggere almeno la corrente nominale del sistema, con margine. Non inserire un jack generico non qualificato per la corrente.
• U2 e un modulo buck completo 5V con capacita nominale di almeno 2A, da verificare a 1A continuo nel vano; la sua piedinatura e per etichetta VIN/GND/VOUT. Regolarlo e misurarlo senza ESP32 collegata. Non si fornisce qui lo sbroglio del regolatore switching.
• Il +5V entra nel pin 5V della DevKit; il pin 3V3 e la sorgente della logica a 3.3V. Non collegare il +12V alla DevKit. Per USB, togliere l’alimentazione esterna alla DevKit prima di inserire una normale USB; usare altrimenti un’interfaccia con alimentazione isolata e verificata. Non assumere che un cavo USB con VBUS interrotto mantenga operativo il convertitore seriale della propria scheda.
• Fili di riferimento per tratte interne corte: 0.75 mm2 ingresso/massa comune, 0.5 mm2 rami fan/RGB, 0.14–0.22 mm2 segnali. Sono proposte per lo scenario indicato, da verificare con corrente reale, posa, fusibili e morsetti. Masse dei carichi ritornano alla distribuzione, non attraverso la DevKit; tutte le masse di segnale restano comuni.
• RGB: AO3400A ha Rds(on) specificata anche a Vgs 2.5V; a 3.3V e adatto come candidato, ma servono verifica termica del PCB e corrente per canale. A 1A e Rds 48mOhm, la sola perdita statica e circa 0.048W, esclusi riscaldamento e commutazione. La soglia Vgs(th) da sola non dimensiona un MOSFET. Applicare lo schema solo a strisce 12V a comune positivo.
• I2C: BSS138 gate=+3V3, source=lato 3.3V, drain=lato 5V. Una sola rete di pull-up effettiva per lato, obiettivo 4.7kOhm: verificare/rimuovere quelle duplicate dei moduli. Bus iniziale 100kHz, tenuto corto e misurato sul cablaggio definitivo. Il software deve inizializzare direttamente HT16K33: DS1 usa COM0, DS2 COM1, ROW0..6 sono a..g. Una libreria per un display commerciale a quattro cifre puo avere una mappatura diversa.
• Display: due SC56-11EWA rossi a catodo comune sono il riferimento elettrico proposto. Il CAD mostra ancora segmenti ciano illustrativi e ingombri generici: colore, zoccoli e mascherina vanno allineati prima di costruire. Le 7 resistenze condivise da 220Ohm sono in serie a ROW0..6. Con 5V e Vf rosso circa 2V, limitano la corrente di picco a meno di circa 14mA anche ignorando la caduta del driver; luminosita multiplexata da provare.
• Sensori: usare due coppie complete tipo Adafruit 2167, con uscita a collettore aperto. Alimentazione 5V, pull-up delle uscite solo a 3.3V. I ricevitori sono sui GPIO35/39: nessun pull-up interno disponibile. I condensatori da 10nF non sostituiscono la logica anti-doppio-gol: accettare un evento per attraversamento e riarmare dopo fascio libero stabile.
• Pulsanti: sei ingressi attivi bassi, pull-up esterne 10k, filtro 100nF, serie 1k. Debounce software iniziale 20ms. Un pulsante corregge il punteggio una volta per pressione. RV1 10k sul GPIO36 usa ADC1, con calibrazione e attenuazione adeguata; l’intervallo ADC reale non coincide necessariamente con 0–3.3V.
• Ventola: JFAN e un’interfaccia logica proposta, non il pinout di un modello acquistato. Q5 porta a massa il comando, non la potenza. Usare solo una soffiante con PWM dedicato compatibile e tach open collector privo di pull-up interni incompatibili. Frequenza/duty minimo/stop e impulsi per giro vanno dal suo datasheet. Il riferimento Noctua illustra il principio, non prova che una SUNON o una 9733 generica sia compatibile. La variante A99 usata nel calcolo non va pilotata tagliando l’alimentazione con PWM. Tach opzionale: se assente, lasciare il pin del connettore isolato e disabilitare la lettura.
• Il PWM della ventola e invertito: GPIO19 alto fa condurre Q5 e abbassa FAN_PWM. Con transistor spento, la ventola compatibile puo girare al massimo; verificare il comportamento di reset e di perdita del controllo. Nessuna promessa di arresto a duty zero senza il datasheet.
• Suono: qui si sceglie un trasduttore magnetico passivo 5V <=100mA, con Q4 e diodo SS14 di ricircolo (fascia/catodo al +5V). Non e il circuito di un piezo e non si deve sostituire il tipo senza rivederlo. I toni sono generati dalla ESP32; mute spegne questo canale.
• Primo collaudo proposto: controlli di continuita a spento; polarita della presa; buck a vuoto; collegamento sola ESP32; ingressi e display; poi RGB e ventola separati con alimentazione limitata. Misurare assorbimento massimo e spunto, caduta, temperatura MOSFET/buck e rumore sui sensori. Queste prove non sono state eseguite.
• Stato della verifica: controllata la coerenza della mappa GPIO, del conteggio degli ingressi, dei pin dei componenti di riferimento e dei collegamenti in netlist. Non e stato eseguito ERC di un progetto EDA, SPICE, sbroglio PCB o collaudo hardware. I disegni del CAD non si aggiornano automaticamente dalla netlist.

Connessioni esatte per componente

Le note e la numerazione dei pin fanno parte dello schema.

Fonti primarie

• Espressif: GPIO ESP32
• Espressif: DevKitC V4, alimentazione e varianti
• AOS: AO3400A e conduzione a basso Vgs
• Holtek: HT16K33 datasheet
• Adafruit: breakout HT16K33 1427
• Kingbright: SC56-11EWA, pinout pagina 1
• Philips/NXP: traslazione I2C con MOSFET
• Adafruit: sensori IR open collector
• onsemi: 2N3904, E1 B2 C3
• Noctua: esempio specifiche PWM e tach, non datasheet della nostra soffiante