Wemos D1 mini Breakoutboard

[simplest-circuits]

I added a simple small breakout board for the NRF24L01+ module with 2D&3D images + schematic.

[stefan123t]

@simplest-circuits thanks for the contribution, +1 for merging
it follows the default layout D3/GPIO0 = IRQ and D4/GPIO2 = CE.
We could add a jumper to switch those two around for Wemos D1 mini v1/v3 which may have this requirement.
We have seen some from Makershop lately which required that.

@lumapu maybe this should go under tools/pcb ?

[stefan123t]

is it better to have these unzipped ?

[Loetnase]

@simplest-circuits
Hallo, ich hoffe du verstehst deutsch besser als ich englisch, englisch ist nicht so meine Stärke.
Genau solch eine kleine Platine habe ich gesucht und hier gefunden. Beim genauen Anschauen aber leider einen fatalen Fehler darin gefunden.
Der rechte PinHeader ist falsch belegt, die Pins sind um 180° vertauscht bzw. verdreht
die +5V sind ganz unten, nicht ganz oben usw.
Das solltest du noch berichtigen damit das Ganze überhaupt funktioniert.

Ich hätte da dann aber auch noch ein paar Änderungswünsche welche deine Platine noch verbessern.

1. keinen Kupferschirm hinter der WLAN-Antenne, das verringert die Sendeleistung,
   eventuell die Platine da komplett kürzen.
2. Das Funkmodul NRF24L01+ würde ich um 1 oder 2 Raster nach links und
   dann den 100µF Kondensator nach unten verschieben.
   Es würden dann Funkmodule mit internen und externen Antennen passen, bei internen ist der Stecker etwas links angebracht.
3. Die plus 3V3 Leiterbahn zum Kondensator etwas breiter machen.
4. Die PWR 5V und GND würde ich direkt am PinHeader abgreifen bzw. einspeisen.

Ich hänge auch noch ein Bild dran auf dem der Fehler und meine Wünsche ersichtlich sind.
Schau dir jeweils den rechten PinHeader genauer an.

Vieleicht kannst du auch @stefan123t seinen Wunsch mit mit entsprechenden Lötbrücken erfüllen.

Ich danke dir schon mal vorab für deine geleistete Arbeit.

[simplest-circuits]

@Loetnase & @stefan123t

Please confirm the changes I´ve made, before i pull a new request.

Edit: Yes, I´ve spared out the inner side of the PCB, to avoid the interferences with the antennas.

[Loetnase]

Hallo @simplest-circuits,
dein neues Layout gefällt mir deutlich besser, aber noch nicht ganz. :-)

1. Der 100µF Kondensator passt eigentlich nicht unter die Antenne, da wird das Ganze doch sehr hoch.
   Den würde ich nach links unten versetzen oder dort nochmals platzieren,
   dann kann je nach Gefallen der dort eingelötet werden.
2. Die Lötpads würden mir alle zusammen unten rechts gefallen, da könnten auch zwei davon entfallen.

Ich habe mal zwei Muster zusammengesteckt, mit der großen und der kleinen Antenne.
Das muss ich meist sehen bzw. anfassen können.
Es ist schade das da die 8 poligen PinHeader unterschiedlich platziert sind, das hatte ich nicht auf dem Schirm. Da kommt die große Antenne etwas in Konflikt mit dem 100µF Kondensator.
Du hattest das sehr schön in deinem 3DModel dargestellt, vielleicht macht es Sinn den 8 poligen PinHeader doch wieder etwas nach rechts zu schieben. An die Lötpads würde man hoffentlich auch später bei der kleinen Antenne noch rankommen.

Nochmals danke für deine geleistete Arbeit.

@stefan123t ich hoffe die Lötbrücken gefallen dir so auch.

[stefan123t]

@simplest-circuits coole Sache das sieht schon recht nett aus. Die Lötpads würde ich mit einer dünnen Leiterbahn in der Standard Config vorbelegen. Wenn man es anders will / braucht kann man die leicht auftrennen und stattdessen einen Draht in der anderen Richtung einlöten. Evtl. Sogar mit Löchern vorsehen für einen echten Jumper ?

Wegen der Platzierung würde ich diese Option evtl sogar unter den Wemos / NRF Modul platzieren falls am Rand kein Platz ist. Die haben ja im Default keine Bauhöhe.

Die Fläche ohne Kupferschirm muss mW nicht bis unter das Modul reichen. Es gibt da irgendwo auch genaue Bemessungen für die notwendige Freifläche... je nach Modul / Antenne. Vermutlich in den Espressif Dokumenten ?

PS: Schau mal im Discord vorbei im Kanal #reference-board arbeitet @Sebbeldieseb an einem Board für ESP32 oder ESP8266 im Wemos/NodeMCU Formfaktor für den Einbau in eine IP68 Verteilerdose.

Vielleicht könnt ihr ja gemeinsam mehr erreichen ? Seine Variante hat ein Netzteil auf der Platine aber evtl wäre auch eine Variante ohne Netzteil aber mit Display oder ModBus485 Modul interessant.

@DanielR92 arbeitet auch schon länger an einer eierlegenden Wollmilchsau 🐷...

[isarrider]

I like it a lot... my d1 mini v4 will enjoy...
one suggestion - add an display next to the NRF, maybe on the side?
SSD1306 is very cheap and already supported...

[simplest-circuits]

I like it a lot... my d1 mini v4 will enjoy... one suggestion - add an display next to the NRF, maybe on the side? SSD1306 is very cheap and already supported...

Can´t find any code implementation for an OLED, but with an SoftwareSerial we can implement and use any pin. I will add some headers for an additional OLED, probably somebody will implement it in the future?

[isarrider]

it is a pending PR:
#566
;)

[simplest-circuits]

Some changes on the PCB again.

[isarrider]

awesome, although I think SDA & SCL need to be switched,
and also 5V & GND...

[isarrider]

awesome, although I think SDA & SCL need to be switched, and also 5V & GND...

ok, maybe not for all boards, compared to #566, my board is like that:

[simplest-circuits]

awesome, although I think SDA & SCL need to be switched, and also 5V & GND...

ok, maybe not for all boards, compared to #566, my board is like that:

No switch pads at all for OLEDs, because you have to wire it with cables. The dupont connectors can also be pinned out and the cables switched...

[simplest-circuits]

Somebody needs to approve this pull request and merge the PCB into the main branch, please.

[isarrider]

I checked why there is a mismatch for the SSD1306 pins...
It seems that the old version has VCC, GND, SDA, SCL
and the new version GND, VCC ,SCL, SDA...
I propose to layout the new version...

[Loetnase]

@simplest-circuits
Hast da eventuell auch ein 3D Bild von der ganzen zusammengebauten Einheit.
Ich kann mir da den Zusammenbau nicht wirklich vorstellen.
Das Funkmodul wurde ja um 180° nach unten und hinten gedreht? Wie ist der Wemos jetzt verbaut und wie hast du den Anschluss vom Display dir vorgestellt.

[stefan123t]

@lumapu passt das in die Ordner Struktur mit dem PR #453 ?

[isarrider]

@simplest-circuits so you wanna leave it with the old layout of the Display (VCC, GND, SDA, SCL)?

[simplest-circuits]

@simplest-circuits so you wanna leave it with the old layout of the Display (VCC, GND, SDA, SCL)?

I corrected the PINs as shown below:

@Loetnase: Die Platine kann auch von unten für das OLED "angekabelt" werden. EIn 28AWG Kabel sollte ausreichend flexibel sein, sodass man das Kabel einfach in einem z.B. 3D gedruckten Gehäuse zum Display verlegen kann. Auch wäre es denkbar, dass das OLED von unten gesteckt werden könnte.
Ich denke die Platine soll auch nur dazu dienen, dass die Ausgänge alle entsprechend gelegt sind und ein Wemos 8266 super simpel mit dem 2,4GHz-Modul zusammengesteckt werden kann, welches OLED und welche Wemos Version man nun benutzt, sollte in der letzten Version des Layouts nun keine Rolle mehr spielen oder habe ich noch etwas vergessen?

[isarrider]

@simplest-circuits Ich sage "muchas gracias"
Werde mal kucken kommende Woche da ein paar zu bestellen...

[isarrider]

Does anybody also get errors when uploading the gerber.zip? (I wanted to use JLCPCB)...

[stefan123t]

Is the keep-out-zone under the wemos necessary to be really that large ?
I would reckon the line between RST and TX pins indicate the lower boundary.
Maybe it is better to keep out of the area left and right of it too,
or simply make the board smaller, as there are no circuits anyway ?

@simplest-circuits You could also consider to provide a common Grove JST Header (on the side ?) for the I2C Bus to connect the OLED Display or some more sensors. That way we would allow to connect a lot of other I2C sensors too.
https://wiki.seeedstudio.com/Grove_System/#grove-connector

Others eg. @knickohr prefer to use the Nokia display, which uses the same MOSI, MISO and SCK from the SPI Bus as the NRF24.
In addition to that it would require the GND, VCC and a separate CE to be on the pin header for that.
Would you want to add this option too to the layout ?

[knickohr]

Top view

Bottom view

[Loetnase]

Hallo @simplest-circuits,
prinzipiell könnte deine Platine so funktionieren.

Ich würde aber noch ein paar Änderungen vorschlagen.

1. Wie @stefan123t auch schon schrieb, würde ich die oben über RST und TX das Kupfer weglassen oder die Platine um 6 mm kürzen. Das Kupfer über der WLAN-Antenne schwächt die Sende- und Empfangsleistung somit WLAN Reichweite.
2. Hat der Ausschnitt zwischen RST und TX nach unten bis zur OLED-Schrift einen Zweck? Wenn nicht kannst du ihn weglassen.
3. 5V für das Oled? Ich verwende da immer die 3,3V. Damit sind die Ein/Ausgänge vom Wemos besser geschützt, denen gefallen 5V Rückspannung nicht besonders. Oft werden da sogar Levelshifter 3,3 auf 5V dazwischen eingesetzt. Vieleicht kann da noch ein anderer Wissender seine Meinung dazu äussern. Die OLEDs könne aber mit 5V und 3,3V betrieben werden.
4. Die Leiterbahn zum 5V OLEDpin würde ich noch verbreitern, egal ob 3,3V oder 5V. Wenn du ein potentes USB Netzteil z.B. 5V/2A zur Versorgung verwendest und beim Ausprobieren einen "Kurzen" baust, dann verwandelt sich diese dünne Leiterbahn schnell in eine Schmelzsicherung bzw. gibt vor ihrem Abschied Rauchzeichen von sich. Bei Versorgung mit 3,3V begrenzt der Spannungsregler den maximalen Strom etwas.
5. Den GND Pin OLED versorgst du doppelt, einmal schön dick über das Top-Layer und das zweite Mal dünn und veschlungen über das Bottom-Layer. Das stört nicht wirklich, könnte aber entfallen und bei Änderungen hat du mehr Platz für andere Sachen.
6. Ich denke @knickohr könnte sein Nokia Display mit den restlichen 3 Pins auch direkt an den Lötpads vom Wemos anschliessen.

Vieleicht hat @isarrider schon was bestellt, bald ausprobiert und kann sagen ob alle so funktioniert.

Ich habe alle Gerberfiles einzeln als Text herunterkopiert und wieder zurückgebastelt, dann in KiCad wieder angeschaut.
Wäre es möglich oder sinnvoll da alle zugehörigen Dateien in eine Zip Datei reinzupacken.

Ich wünsche allen noch ein schönes Wochenende

[isarrider]

Hallo @Loetnase,

ich stimme in allen Punkten zu - vor allem bei 3.
Bzgl Platine siehe meinen Post ein paar Punkte weiter oben...
JLCPCB wirft bei mir da immer n Fehler...

[isarrider]

ok, if i change to alu instead of FR-4, I can order... weird...

[Loetnase]

Hallo @simplest-circuits ,
habe ich gerade bei KiCad gefunden, das nur zu Punkt 1 von oben

[Jens869]

ich hab ein 2x4 IDC Kabel halbiert und damit das NRF24 Modul angeschlossen.
Die zweite Hälfte des Kabels dient dem I2C Display zum Anschluss.
Den Kondensator kam noch quer unter den WEMOS Mini auf 3,3 Volt.
Der Rest erledigte Captontape