ArduiTouch Wandgehäuseset mit Touchscreen für ESP32 und ESP8266

ArduiTouch Wandgehäuseset mit Touchscreen für ESP8266 und ESP32

 

Aktuell gibt es das ArduiTouch ESP Wandmodul mit Touchscreen zu einem Sonderpreis hier im Shop. Grund genug, sich das Modul mal näher anzuschauen. Also habe ich das als Bausatz gelieferte Modul mal nach Anleitung aufgebaut. Mir sind jedoch einige "Fallsticke" beim Aufbau aufgefallen, die mich dazu bewogen haben einen Blog mit einer Aufbauanleitung des Moduls zu schreiben. Wenn das Modul am Schluss aufgebaut ist, darf natürlich der erste Funktionstest mit einem "Hello World" Programm nicht fehlen. Dies findet sich am Ende des heutigen Blogs. Fangen wir zunächst mit dem Aufbau an. Wir brauchen dazu neben dem Bausatz einen temperaturregelbaren Lötkolben mit Feinspitze, dazu bleifreies Feinlötzinn. Idealerweise eine Lötstation. Die Temperatur des Lötkolbens sollte auf 250 Grad eingestellt werden. Ein nasses Lötschwämmchen zum Reinigen der Lötspitze zwischen den einzelnen Lötvorgängen sollte ebenso nicht fehlen. Sobald wir alles zusammen haben, kann es ans löten gehen. Da auf der grünen (Modul)-Hauptplatine Bauteile auf Ober- UND Unterseite! anzubringen sind, definieren wir zunächst für die folgende Beschreibung Ober und Unterseite. Die Oberseite ist die Seite, auf der Das TFT Display befestigt wird, und zahlenmäßig die meisten Bauteile enthält. Auf der Oberseite finden sich die Bezeichnungen für die Bauteile T1,T2,L1,C1,C2,R1,R2 und der Schriftzug "ArduiTouch ESP Version 01-03".Die Unterseite ist daran zu erkennen, das sich darauf das CE Zeichen und u.a. die Bezeichnungen für die Bauteile JP1,J1 und K1 befinden. Als erstes muss entschieden werden, welches uC-Board in unserem ArduiTouch ESP Wandmodul zum Einsatz kommen soll. Im Lieferumgang ist EINE Spezial-Buchsen leiste, ausreichend für EINE der genannten uC Module. Ein nachträgliches ändern nach Festlegung auf einen uC Typ ist nicht mehr möglich. Ich empfehle daher die Buchsen leiste auf der RÜCKSEITE der Hauptplatine für das ESP32 Modul einzulöten, da dieses über die größten Rechenreserven RAM und ROM verfügt. Somit stehen bei Erweiterungen des Programmcodes noch Reserven zur Verfügung. Die nachfolgende Anleitung bezieht sich daher NUR auf den Aufbau mit einem ESP32 Modul.

Bauteileliste (im Lieferumfang):

1x IC4 LM2576 UF

2x D10/D12 Diode auf Polung achten!

1x T1 BC557C

1x T2 BC547C

1x C1 100uF Elko auf Polung achten!

1x C2 1000uF Elko auf Polung achten!

1x L1 Rundspule

1x D11 TVS Diode P6KE36CA

1x R14 Widerstand braun, schwarz, rot

1x R2 Widerstand braun, schwarz, rot

1x R1 Widerstand braun, schwarz, orange

1x Buchsen leiste 14 Polig ist für das Display

2x Buchsen leiste 19 Polig ist für den ESP32

1x Lüsterklemmenspitzenleiste 6 polig

2x 3 polige Lüsterklemme für Lüsterklemmenspitzenleistenmontage

1x Jumper / 2fach-Steckerleiste 

4x Abstandshalter für Display

8x Schrauben für Abstandshalter

1x LS1 Print-Piezolautsprecher

Nachfolgende Bilder zeigen den Aufbau der Komponenten auf der Vor- und Rückseite:

 

Vorderseite Platine Ardui-Touch im unbestückten Zustand. Da es mehrere Versionen des Platinenlayouts gibt gilt diese Aufbauanleitung für die Version 01-03. In der rechten oberen Außenecken ist das Lochrasterfeld für eigene Erweiterungsmöglichkeiten zu sehen.

Rückseite Platine Ardui-Touch im unbestückten Zustand.

Im ersten Schritt werden die Buchsen leisten auf der Rückseite je nach gewähltem Prozessortyp eingelötet. Zur Auswahl bzw. zur Verwendung stehen die uC Module WeMos D1 mini, NodeMCU ESP8266 (Amica) oder die NodeMCU ESP32. Hier zu sehen ist die Vorbereitung für ein ESP32 Modul.

Nun werden auf der Vorderseite der Platine folgende Bauteile eingelötet:

 

2x D10/D12 Diode auf Polung achten!

1x IC4 LM2576 UF

1x D11 TVS Diode P6KE36CA

1x R2 Widerstand braun, schwarz, rot

1x C1 100uF Elko auf Polung achten!

1x 14 pol. Buchsenleiste

4x Abstandshalter

 

Die Beine von IC 4 werden um 90 Grad gebogen und das IC flach liegend eingelötet.

Nun können als nächstes folgende Bauteile eingesetzt werden:

1x L1 Rundspule

1x R14 Widerstand br., schw., rot

1x R2 Widerstand br., schw., rot

1x R1 Widerstand br., schw., orange

1x C2 1000uF Elko auf Polung achten!

Elko bitte liegend einbauen. Beinchen mit einer Flachzange ca. 4 mm um 90 Grad abknicken.

Jetzt kommen folgende Bauteile dran:

1x T2 BC547C

1x LS1 Print-Piezolautsprecher

Transistoren sind wärmeempfindlich. Daher sollte das Einlöten dieser Bauteile zügig erfolgen.

Jetzt kann das letzte Bauteil, ein weiterer Transistor der Vorderseite verlötet werden:

1x T1 BC557C

Auch hier gilt:

Transistoren sind wärmeempfindlich. Daher sollte das Einlöten dieser Bauteile zügig erfolgen.

Auf der Rückseite wird die Lüsterklemmenspitzenleiste und die 2 polige Jumpersteckleiste eingelötet. Es wird benötigt:

 

1x Lüsterklemmenspitzenleiste 6 polig

1x Jumper / 2fach-Steckerleiste 

 

Es sollte darauf geachtet werden, dass die Lüsterklemmenspitzenleiste präzise im 90 Grad Winkel zu der Platine eingelötet wird.

Jetzt können die zwei 3-poligen Lüsterklemmen zusammengesetzt werden und auf die Lüsterklemmen-spitzenleiste aufgesetzt werden.

Nun kann der ESP32 auf die Buchsen leiste auf der Rückseite aufgesetzt werden. Wichtig ist die korrekte Einbaurichtung. Die USB Buchse muss in Richtung des geschlossenen Jumpers JP1 zeigen.

Als letzten Schritt kann das resistive Touch-Display eingesetzt werden. Der mitgelieferte Stift kann, muss aber nicht zur Bedienung des Displays eingesetzt werden.

Nach Kontrolle, das der Jumper J1 geschlossen ist, kann folgender Testcode auf das Modul hochgeladen werden:

 

#include <SPI.h>
//#include "Adafruit_GFX.h" //Grafik Bibliothek
#include "Adafruit_ILI9341.h" // Display Treiber
#include <Fonts/FreeSans9pt7b.h> //Verwendete Schrift

//Verwendete Pins am Display
#define TFT_CS   5
#define TFT_DC   4
#define TFT_MOSI 23
#define TFT_CLK  18
#define TFT_RST  22
#define TFT_MISO 19
#define TFT_LED  15

//#define ILI9341_ULTRA_DARKGREY    0x632C

Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

void setup() {
  pinMode(TFT_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(TFT_LED, LOW);    // Display-Beleuchtung einschalten
  tft.begin();   //Treiber starten
  tft.setRotation(0); 
  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
  tft.setTextColor(ILI9341_WHITE, ILI9341_BLACK);
  tft.setFont(&FreeSans9pt7b);
  tft.setCursor(20,60);
  tft.print("Hello World !");
}

void loop() {
  // Do Nothing
  }

 

Wenn alles bis jetzt richtig funktioniert hat, wird auf dem Display ein „Hello World“ angezeigt.

Der Ardui-Touch ist nun einsatzbereit.

Ich wünsche viel Spaß bei dem Zusammenbau und ersten Tests des Moduls.

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Kommentar

Volker Draack - Dezember 7, 2019

Die Anleitung ist korrekt. Die “Centipede” Sockelleisten kommen (wie in der Anleitung bebíldert) auf die Bauteilseite. Die Beinchen des ESP32 (oder Wemos D1 oder NodeMCU/ESP8266) werden dann von der Lötseite durch die Bohrungen in der Platine in die Sockel gedrückt. Dazu müssen die Sockelleisten plan aufliegen – die Beinchen greifen erst im letzten Millimeter richtig. Einfach vor dem Löten ausprobieren und zusammenstecken (ich hatte das zusammengesteckt und dann ein paar Lötpunkte gesetzt um die Leisten zu fixieren).

Tobias - Dezember 3, 2019

Hallo Georg,

Der Stray Fehler tritt auf sobald man versucht den Code mit Markieren und einfügen in die IDE zu kopieren. verwende doch dazu mal den Button “Code kopieren” am Ende des Sketches. Dann sollte der Fehler nicht mehr auftreten.

Gruß

Georg - Dezember 2, 2019

Hallo Blog Gemeinde, das ich ein totaler Anfänger zum Thema Arduino bin brauche dringend eure Hilfe, vom Beruf bin Elektriker, mein alter 68, meine Schaltschränke die ich noch
selbst geplant und gebaut habe funktionieren in Hunderten Fällen nicht nur in DE bis heute und bin damit sehr zufrieden, aber jetzt bin schon Rentner und möchte mir einen alten Traum erfühlen, für denn ich früher keine Zeit hatte, " die Elektronik", kenne die englische Sprache nicht und somit stoße ich ständig an die meine Grenzen. Vor ein paar Monaten durch Zufall bin auf AZ-D gestoßen und überwiegend dadurch das dort unsere Muttersprache noch verwendet wird, zu Zeit stehe aber vor einer Mauer. Habe mir bestellt fast alle Komponenten zum aufbau einer Wetterstation und auch dabei ist auch
Ardui Touch Wandgehäuseset dabei, leider nur bei Überprüfung des sketches kommt sofort eine Fehlmeldung “stray 240 und 302”, wollte mich im Internet schlau machen was die Zahlen zum diesem Thema mir gesagt wird , aber das ist ein Fass ohne ende, kurz und bündig, komme nicht weiter und möchte mir wünschen wenn jemand von euch
möchte mir helfen.
es grüß Georg esch

Bernd Demuth - Dezember 2, 2019

Nachtrag,

nicht die Stiftleiste des ESP32 Moduls war das Problem sondern der Sockel oder die Bohrung in der Platine für ein Beinchen war nicht ganz optimal. Mit einem dünnen Bohrer nachgeholfen für ein Beinchen (bei mig GPIO5) und das Modul saß satt drin und das Bodengehäuse schloss. Wenn man etwas mehr Luft (ca. 1mm) für den Gehäuse Boden hätte wäre dies kein Problem gewesen.

Bernd Demuth - Dezember 2, 2019

Ich habe alles nach dieser Anleitung zusammengebaut. Beim Zusammenbau sind die Lüsterklemmen verkehrt herum abgebildet. Beim Gehäuse Einbau der Platine beult das Gehäuse dann seitlich aus und beim Ausbau ist mir dann ein Zahn der Gehäusebefestigung abgebrochen.

Wenn die Steckerleiste des ESP32 Moduls ungünstig eingelötet wurden sitzt der ESP32 zu hoch obwohl alle Beinchen satt und ohne Luft in der Buchsenleiste sitzen. schließt der Gehäuseboden nicht.

Beim Testprogramm noch die Adafruit ILI9341 Bibliothek in der Arduino Umgebung aufgenommen und alles lief auf Anhieb.

Alles im allem ein schönes Teil und bis auf die beiden kleineren Problem (Lüsterklemmen & ESP32 Stiftleiste nur zu empfehlen.

NetFritz - November 27, 2019

Ich bin auch auf den falschen Einbau der Buchsenleiste reingefallen.
Habe dann in Block danach gefragt, hatte 14Tage später noch keine Antwort erhalten.
Die Buchsenleiste wollte ich nicht wieder auslöten.
Dann wollte ich eine Buchsenleiste mit langen Anschlüssen die ich dann passent
abgewinkelt hätte auf die Lötaugen auflöten.
Dann habe ich es mal versucht den ESP direkt von hinten in den Löchern zu stecken, wie hier empfohlen, es ging wunderbar.
Dadurch hatte es ein gutes Ende bekommen.
Gruß NetFritz

Peter Pitzeier - November 27, 2019

Werden jetzt gar keine kritischen Kommentare mehr veröffentlicht?

Rüdiger Stumm - November 27, 2019

Danke für diesen Beitrag!
Im Testcode muss zumindest bei meinem neuen ArduiTouch die Display-LED mit HIGH eingeschaltet werden, denn T1 ist in meiner Lieferung durch AZ-Delivery ein PNP-Transistor (BC557). An anderen Stellen im Netz findet man auch Varianten mit NPN (BC547) … dann stimmt der Testcode aus dem Beispiel.

Sieht bei mir dann so aus:

void setup() {

digitalWrite(TFT_LED, HIGH); // Display-Beleuchtung einschalten

tft.print(“Hello World !”);
}

Tobias - November 27, 2019

Hallo Peter und Wolfgang,

In dem in der Anleitung gezeigten Aufbau passt auch mit Steckleiste auf der Rückseite und aufgesetztem ESP das ganze Problemlos ins Gehäuse. Ich würde diesen Aufbau wie gezeigt empfehlen, da ansonsten die Kontaktfläche der ESP Beinchen in der Stecke liste reduziert ist, da die Breite der Plantine von der Stecktiefe abgezogen werden mzss,
Gruß

Peter - November 27, 2019

Die Buchsenleisten sollten sogar auf die Bestückungsseite. Das ESP-Modul steckt man dann von der Lötseite durch die Bohrungen in der Platine in die Buchesen. Aus diesem Grunde sind es doch dies speziell abgewinkelten Buchsen! Dann passt es auch mit der Einbautiefe.
Einen Schaltplan hätte ich mir auch gewünscht, da ein eine Node-MCU als Platine nutze.
Aber ich habe die Belegung ermittelt und so sieht meine Deklaration im Proramm aus:
-———————————————————————————————-
//Verwendete Pins am Display
#define TFT_CS D1
#define TFT_DC D2
#define TFT_MOSI D7
#define TFT_CLK D5
#define TFT_RST 3 // Label “RST” funktioniert bei mir nicht
#define TFT_MISO D6
#define TFT_LED D8

#define TOUCH_CS D3
#define TOUCH_IRQ D4
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