【ESP32】開発ボードから自作プリント基板を設計し製品化するまで
はじめに
猫型おしゃべりロボット「ミーア」は、ESP32 Wi-Fi Bluetooth モジュールを利用した自作基板で開発している。
今回は、ESP32の開発ボードを用いた初期開発から、自作基板を作成し製品用に何回か変更を繰り返した経緯を備忘録的にまとめてみる。
開発ボードから自作基板まで10回程度発注
自作基板に関しては、以前、イヤホン型脳波デバイスを開発していた時にも少しだけ携わったことがあったが、本格的な基板開発は初めてだったのと、脳波の時と求められる要件が異なったので、0からアナログ電子回路を勉強しながら開発することに。
開発ボードから製品になるまでの自作基板の試行錯誤を10回以上繰り返した。手元に各基板が残っていたので添付。
順に見ていきたいと思う。
①ブレッドボード付きの開発ボードで開発（2023/3/9）
ESP32について、まず勉強しないといけないと思い、スターターキットをAmazonで購入。ESP32-WROVER-E開発ボード（4MB）かつ、ブレッドボード付きという初心者向けのキット。
Lチカ、モーター制御、LCDディスプレイなど基本的なチュートリアルつきで、チュートリアルのコードを写経しながら勉強した。
ただ、Flashメモリが4MBしかなく、音声ファイルや目の画像ファイルなどを入れるとすぐに4MBをオーバーしてしまったので、メモリを増設したいと思うようになる。
②ESP32-DevKitS+ESP32-WROOM-32E 16MB（2023年4月）
秋葉原の秋月商店に、スプリングピンを介して、はんだ付け無しでESP32モジュールを載せる事が可能な開発ボード「ESP32-DevKitS」があることを知り購入。
さらに、秋月にWi-Fiモジュール ESP32-WROOM-32E 16MBもあったので、Flashメモリを16MBに増設した。
これで、開発は困らなくなったものの、この開発ボードはUSBコネクタがMicro USBであり、USB Type-C給電に切り替えたいと思うようになる。
また、この時にプログラムをArduinoからPlatformIOに切り替えた。
③USB-TypeCの市販の開発ボードを購入（2023/8/10）
USB-Type C給電に対応したESP32の開発ボードを購入。しかし、ここで問題が発生する。
動くはずと思ったコードが、なぜか動かない。商品レビューを見ると、正常動作しましたとコメントが多いのだが、なぜか動かなかったので、別タイプも購入したが動かなかった。おそらくは、USB-typeCコネクタのCCピンを、5.1kΩの抵抗を介してGND接続していなかったからなのではと推測しているが、ここで始めて自作基板を作成しないといけないと思うようになる。。
④⑤初めての自作基板（2023年8月12日）
というわけで、USB-TypeC給電の自作基板開発に初めてトライ。
EasyEDAで下記のように回路を作成し、JLCPCBで発注した。
届いた基板が下図の左。実はこれは回路ミスで動かなかった。
・基板両側のピンヘッダーを、、、
続きは、こちらで記載しています。
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