B02 の構想

以前に書いた「リモート保守の利便性」の通り、ESP32で作った基板をRaspberry Pi Zero ベースに作り替える作業を行っています。

今回作り替えるESP32 ベースの基板は「ケース製作の悩み」と言う記事のタイトル画像の基板です。ケースが主題の記事ですが、この頃から使い始めた基板です。それなりに仕事をしてくれていますが、保守性を考えて Raspberry Pi Zero ベースに作り替える作業を進めています。

タイトル画像は初版の試作品で、ハードウェア・デバッグを終えた段階ですが、残念ながらカット＆ジャンパーが必要でした。

裏面に Raspberry Pi Zero WH を接続しています。

大小関係が逆転してしまっていますが、一応 Raspberry Pi Zero のHat と言う立ち位置です。用途により Zero 以外でも使えるはずです。

ケースが無い中でデバッグ作業のため、スペーサーが突き出ています。
側面はこんな感じです。

背の高い部品とコネクタ配線を考慮して、Raspberry Pi Zero 基板とは高さ13.5mmのヘッダーソケットで接続することにしました。

配線コネクタは全てXHコネクタ（JST)です。2.50mmピッチで最大7pinですから、2.54mmピッチのヘッダーに置き換えることも可能です。

８桁ｘ２行のキャラクタLCDと３つのタクトスイッチ、LEDについては B01 と同じ回路ですが、今回の B02にはブザーがありません。
ブザーが鳴らない以外は、B01用に作ったアプリケーションは問題なく動作します。（しました。）

仕事用に数を作るので、カット＆ジャンパーを不要にする第２版製作中です。

汎用性があると感じているので、折を見て uPyC 版も作りたいと考えています。

物理的にPWB(生基板）を作るには、私費投資が必要になるので、少々迷っているのも事実です。
回路図やアートワーク出力だけに止めるかも知れません。

特徴

オンボードのマン・マシンＩ／Ｆは以下の通りです。

（選択可　は実装部品の加減によるものです。）

キャラクタLCD　（８桁ｘ２行）
３個のタクトスイッチ
青色LED　１灯

以上は B01 と同じ

LEDは赤と緑を２色LED１灯に集約
ブザーは廃止

電気的Ｉ／Ｆ

B01 と同じく
I2Cバスリピーター経由の拡張用 I2C コネクタ

追加したＩ／Ｆ
１．A/D コンバーター 1CH 
　　（信号電圧3.3Vまたは、5V信号を受けられる減衰回路選択可）
２．アナログ入力可能な３本の入出力
　　　信号電圧3.3V のアナログ入力または、
　　　3.3V I/O出力をGPIOで設定可能な3本の入出力信号
３．PWMまたはI/O出力可能なNch FET オープンドレイン出力  1本
　　（FETは2A出力程度で、ヒーター制御目的）

電源を選択可

当該基板（B02）にDC.5V を供給
　　Raspberry Pi には GPIO 経由で5V供給

当該基板（B02）にDC.6～12V を供給（Raspberry Pi Zero 限定）
　　Raspberry Pi には GPIO 経由で5V供給（MAX. 500mA or 1 A）

Rasberry Pi の USB端子に DC.5V を供給
　　当該基板はGPIO経由で 5V 及び 3.3V 電源を受ける。

面実装部品が中心

B01はディスクリート部品中心に構成しましたが、今回は基板サイズの都合で、面実装部品を多く使いました。ただし、抵抗器で言えば 100, 1k ,10k ,100k と言ったよく使う部品はチップ部品（1608サイズ）で、減衰回路の定数のように使用頻度の小さい抵抗器はディスクリートにしました。
さらに、部品を付けたり外したりして回路を変更するような部分にはディスクリート部品を使っています。

積層セラミックコンデンサも1608サイズ以上のものを選びました。
ICもピンピッチの広いものを使い、手作業で半田付け出来ます。

応用案を聞かせてほしい

タイトル画像のように、私自身は基板を入手可能です。
uPyC 版の基板を作ろうとすると、個人的に初期投資が必要になります。

「○○の用途に使えそう」と言ったご意見で、背中を押していただけると助かります。
勿論、ご意見を頂いたとしても、初期投資は uPyC の自己責任で行います。

お手数ですが、コメントをお寄せいただけると助かります。

宜しくお願い致します。