Making a tiny 9-Axis ESP32 Controller

Summary

Das Video beschreibt die Entwicklung eines extrem kleinen Arduino-kompatiblen Wireless-Sensor-Controllers namens Codecell, der sich ideal für IoT-Projekte, tragbare Geräte und winzige Roboter eignet. Der Entwickler erläutert Herausforderungen beim Design, insbesondere das Einpassen von Funktionen auf einer 18,5 x 18,5 mm Platine. Trotz Platzmangel wurden ein ESP32-C3-Chip, ein Akkuanschluss, ein USB-C-Anschluss, Sensoren und eine 9-Achsen-Bewegungsfusion integriert. Das Board bietet drahtlose Steuerungen, Gestenerkennung und Bewegungssensoren, unterstützt durch eine einfache Arduino-Bibliothek. Der Codecell ist auf microbots.io erhältlich und soll es Bastlern erleichtern, innovative Projekte zu entwickeln.

Takeaways

• 🤖 Der kabellose Sensorcontroller ist winzig und Arduino-kompatibel, ideal für Wearables, kleine Roboter und IoT-Projekte.
• ⚙️ Das Ziel des Projekts ist es, eine möglichst kompakte und vielseitige Steuerzentrale für Roboter zu schaffen.
• 🔌 Der Entwickler entschied sich für das ESP32-C3-Modul, da es eine integrierte Antenne hat und sowohl Bluetooth als auch WiFi unterstützt.
• 🔋 Die Platine musste so klein wie möglich sein und umfasst einen USB-C-Anschluss, eine Spannungsregelung und einen Batterie-Laderegler.
• 🛠️ Das Design musste mehrfach überarbeitet werden, um den Stromfluss zu optimieren und Platz für zusätzliche Komponenten zu schaffen.
• 🧠 Um Platz zu sparen, wurde die USB-C-Buchse unter das ESP-Modul gelegt, was zusätzlichen Raum für weitere Anschlüsse schuf.
• 💡 Auf der Platine gibt es einen Infrarotsensor und optional einen Bewegungssensor, der erweiterte Messungen wie Schrittzählen und Aktivitätserkennung ermöglicht.
• 📱 Der Entwickler bietet eine Arduino-Bibliothek an, die das Programmieren mit wenigen Codezeilen erleichtert und Tutorials für den Einstieg bereitstellt.
• 🦾 Codecell soll als Plattform dienen, um kleinere Roboter zu bauen, und wird möglicherweise bald in Kits erhältlich sein.
• 💻 Die Platine kann in gängige ESP32-Anwendungen integriert werden, z.B. für Sprachsteuerung mit Alexa oder AI-gestützte Projekte.

Q & A

Was ist der Codecell und wofür wurde er entwickelt?

Der Codecell ist ein drahtloser Sensorkontroller, der so klein wie möglich sein soll. Er ist Arduino-kompatibel und kann Licht messen sowie eine 9-Achsen-Bewegungsfusion durchführen. Er erleichtert den Bau von Wearables, kleinen Robotern und IoT-Projekten.

Warum wurde ein neues Arduino-kompatibles Board entwickelt, obwohl es schon viele gibt?

Der Entwickler wollte eine kompakte Lösung für kleine Roboter bieten, die viele Verbindungen vereinfacht und Platz spart. Bestehende Lösungen benötigen oft zu viel Raum für zusätzliche Komponenten wie Motoren, Sensoren und Batterien.

Welche Mikrocontroller-Optionen wurden für den Codecell in Betracht gezogen?

Zunächst wurde ein kleines BLE-Modul in Betracht gezogen, aber letztendlich wurde der ESP32-C3 gewählt, da er beliebter ist, eine integrierte Antenne besitzt, Wi-Fi und Bluetooth unterstützt und mit der Arduino-Umgebung kompatibel ist.

Welche Herausforderungen gab es beim Design des ersten Prototyps?

Im ersten Prototyp gab es ein Problem mit der Stromversorgung, da der ESP32 nur über den 3,3-V-Regler mit Strom versorgt werden konnte, was nicht ausreichte, wenn keine Batterie angeschlossen war. Außerdem war es notwendig, den Akku direkt auf die Platine zu löten, was Risiken für Beschädigungen mit sich brachte.

Welche Verbesserungen wurden in der zweiten Version des Codecell vorgenommen?

In der zweiten Version wurde ein passenderer Ladechip hinzugefügt, der sowohl über USB als auch über eine Batterie betrieben werden kann. Außerdem wurde ein Batteriestecker integriert, um das direkte Löten der Batterie zu vermeiden.

Wie wurde der Platz auf der Platine optimiert?

Der Entwickler hat den USBC-Anschluss auf die Unterseite der Platine verlegt und die Antenne an den Rand der Platine verschoben. Dadurch wurde Platz für zusätzliche Pins, einen adressierbaren LED, einen Spannungsregler und einen Ladechip geschaffen.

Welche Sensoren sind im Codecell integriert?

Der Codecell enthält einen Lichtsensor sowie optional einen Bewegungssensor mit einem Trägheitsmessgerät (IMU), das Beschleunigung, Gyroskop und Magnetometer kombiniert. Diese Sensoren ermöglichen fortschrittliche Anwendungen wie Schrittzählung, Bewegungserkennung und Gestensteuerung.

Was macht den Bewegungssensor des Codecell besonders?

Der Bewegungssensor verwendet eine Sensorfusion, die Daten aus drei Achsen (Beschleunigung, Gyroskop, Magnetometer) kombiniert. Dadurch können fortschrittliche Bewegungen wie Winkelerkennung, Schrittzählung und Aktivitätserkennung erfasst werden.

Welche Anwendungen können mit dem Codecell entwickelt werden?

Mit dem Codecell können drahtlose Fernsteuerungen, AI-gesteuerte Projekte und IoT-Anwendungen wie die Integration mit Alexa entwickelt werden. Er ist ideal für den Bau kleiner Roboter und Wearables.

Wo kann man den Codecell kaufen und welche Versionen gibt es?

Der Codecell kann auf der Website microbots.io gekauft werden. Es gibt zwei Versionen: eine mit beiden Sensoren (Licht- und Bewegungssensor) und eine günstigere Version, die nur den Lichtsensor enthält.