Die Verkabelung ist die Grundlage dafür, dass alle elektronischen Komponenten deines Roboterautos reibungslos zusammenarbeiten. In diesem Artikel zeige ich dir Schritt für Schritt, wie du den ESP32 mit dem PCA9685 Servo-Controller, dem Motortreiber, dem OLED-Display und dem LED-Ring verbindest.
Der ESP32 ist das zentrale Steuermodul deines Roboters. Alle anderen Komponenten werden an diesen Mikrocontroller angeschlossen.
2. PCA9685 Servo-Controller
Dieser Baustein erweitert die PWM-Ausgänge deines ESP32 und ermöglicht die präzise Ansteuerung von Motoren und Servos.
3. Motortreiber (z. B. L298N)
Der Motortreiber übernimmt die Steuerung der TT-Getriebemotoren.
4. OLED-Display
Das Display zeigt den aktuellen Status deines Roboters an, beispielsweise „Controller verbunden“ oder „Motoren gestoppt“.
5. WS2812 LED-Ring
Der LED-Ring sorgt für visuelle Effekte wie Geschwindigkeitssignale oder stimmungsvolle Beleuchtung.
Robot ESP32 – logische Verkabelung
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Verkabelung
1. Verbindung des PCA9685 Servo-Controllers mit dem ESP32
Der PCA9685 wird über die I2C-Schnittstelle mit dem ESP32 verbunden:
SDA (Datenleitung): Verbinde den SDA-Pin des PCA9685 mit GPIO21 des ESP32.
SCL (Taktleitung): Verbinde den SCL-Pin des PCA9685 mit GPIO22 des ESP32.
VCC und GND: Schließe die Stromversorgung des PCA9685 an 3,3 V (VCC) und GND des ESP32 an.
Robot ESP32 PCA9685 I2C Verkabelung
2. Anschluss des Motortreibers an den PCA9685
Die PWM-Ausgänge des PCA9685 steuern den Motortreiber. Verbinde dazu die Kanäle des PCA9685 mit den jeweiligen Eingängen des Motortreibers (z. B. IN1 bis IN4) sowie ENA und ENB:
PCA9685
L298N
Kanal 0
ENA
Kanal 1
IN1
Kanal 2
IN2
Kanal 3
IN3
Kanal 4
IN4
Kanal 5
ENB
Robot ESP32 PCA9685 I2C und L298N H-Bridge Verkabelung
3. OLED-Display anschließen
Das OLED-Display wird ebenfalls über I2C angesteuert. Da die Pins 21 und 22 am ESP32 bereits verwendet werden, nutzt du den I2C-Ausgang am PCA9685 (er teilt sich denselben Bus):
SDA: Verbinde den SDA-Pin des Displays mit dem SDA-Ausgang des PCA9685.
SCL: Verbinde den SCL-Pin des Displays mit dem SCL-Ausgang des PCA9685.
VCC und GND: Schließe die Stromversorgung an 3,3 V (VCC) und GND des PCA9685 an.
Robot ESP32 PCA9685 I2C und L298N H-Bridge und OLED Display Verkabelung
4. LED-Ring (WS2812) an den ESP32 anschließen
Der WS2812 LED-Ring wird über einen einzigen Datenpin gesteuert:
DIN (Datenleitung): Verbinde den DIN-Pin des LED-Rings mit GPIO5 des ESP32.
VCC und GND: Schließe die Stromversorgung des LED-Rings an 5 V und GND an. Nutze dafür am besten eine stabile 5 V-Quelle (z. B. Step-Down-Converter), da die Stromaufnahme über den 3,3 V-Pin des ESP32 zu hoch sein könnte. Ein abgeschnittenes USB-A-Kabel mit roter (+5 V) und schwarzer (GND) Ader ist hierfür praktisch.
Robot ESP32 PCA9685 I2C und L298N H-Bridge und OLED Display LED Ring Verkabelung
Wichtige Hinweise zur Stromversorgung
Gemeinsame Masse: Alle Komponenten müssen die gleiche Masse (GND) verwenden, damit das System zuverlässig funktioniert.
Spannung beachten: Achte darauf, dass der ESP32 mit 3,3 V versorgt wird, während Motortreiber und LED-Ring 5 V benötigen.
Zusammenfassung
In dieser Anleitung hast du erfahren, wie du alle Komponenten deines ESP32-Roboterautos optimal miteinander verbindest. Der PCA9685 übernimmt die PWM-Steuerung, während das OLED-Display und der LED-Ring visuelles Feedback geben. Der Motortreiber (L298N) sorgt für die präzise Ansteuerung der Motoren und macht deinen Roboter mobil.
Im nächsten Artikel erkläre ich dir, wie du die Software einrichtest, um die volle Funktionalität deines Roboters zu nutzen. Viel Spaß beim Tüfteln und Verkabeln!
My name is Ingmar and I build Raspberry Pi robots in my sparetime. I wrote a book about Raspberry Pi robots 2016 which is available in German. I am interested in all kinds of electronic projects like differential GPS, machine learning or robotics.
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