Concevez et fabriquez une carte électronique dédiée pour piloter les moteurs pas-à-pas de votre Machine that draws, avec ESP32, lecteur SD et écran OLED.
Ce projet s’inscrit dans la continuité du projet Machine that draws que vous avez réalisé précédemment. L’objectif est de concevoir et fabriquer une carte électronique dédiée pour remplacer le contrôleur de drivers.
La carte intégrera :
À l’issue de ce projet, vous serez capables de :
Ce projet se réalise avec les mêmes équipes que le projet Machine that draws. Organisez-vous pour répartir les tâches : conception schématique, routage PCB, firmware, tests et documentation. La collaboration est essentielle à la réussite du projet.
La carte doit permettre de :
Piloter 2 moteurs pas-à-pas (axes X et Y) via drivers A4988
| Paramètre | Valeur | Remarques |
|---|---|---|
| Alimentation moteurs | 12V ou 24V DC | Alimentation externe pour moteurs |
| Alimentation servomoteur et ESP32 | 5V | Fournie par le régulateur R-78E5.0-1.0 |
| Logique | 3.3V | Fournie par le régulateur de la carte ESP32 |
| Courant moteurs | 0.5A à 1.5A par phase | Réglable via Vref |
| Interface I2C | SDA=GPIO8, SCL=GPIO9 | Écran OLED |
| Interface SPI | SPI2 (GPIO 18/19/11/5) | Carte SD |
| GPIOs fins de course | GPIO 1, 2, 3, 4 | Limit switches |
| Microcontrôleur | ESP32 S3 UNO | Board : esp32-s3-devkitc-1 |
| Dimensions PCB | Format shield arduino uno | Pour faciliter l’intégration avec l’ESP32 format Arduino UNO |
| Connecteurs | Screw terminals | Bouton arrêt urgence |
| Connecteurs | Barrel Jack | Alimentation |
| LEDs | SMD 1206 | Témoins d’alimentation |
| Désignation | Référence | Quantité | Remarques |
|---|---|---|---|
| ESP32 S3 UNO | ESP32 S3 UNO | 1 | - |
| Driver A4988 (module) | StepStick compatible | 2 | - |
| Écran OLED 0.96” I2C | SSD1306 128×64 | 1 | - |
| Socket SD push-push | - | 1 | - |
| Moteur NEMA 17 | - | 2 | - |
| Régulateur 5V | R-78E5.0-1.0 | 1 | - |
| Limit switches (fins de course) | Microswitch mécanique | 2 | X min, X max, Y min, Y max |
| Désignation | Valeur | Package | Quantité | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| Condensateur céramique | 100nF | 1206 SMD | 10 | Découplage |
| Condensateur électrolytique | 100µF 35V | Radial | 2 | Alimentation moteurs |
| Condensateur céramique | 10µF | 1206 SMD | - | Découplage VDD |
| Résistance pull-up | 10kΩ | 1206 SMD | - | I2C (SDA, SCL), SD (CS, MISO) |
| Désignation | Type | Quantité | Remarques |
|---|---|---|---|
| Connecteur alimentation | Barrel Jack | 1 | VMOT (12-24V) + GND |
| Bouton arrêt urgence | Bornier à vis 2 pôles (5mm) | 1 | - |
| Connecteur limit switches | Pin header femelle (2.54mm) 3 pôles | 2 | Signal, GND, 3.3V |
| Pin headers mâle | Header (2.54mm) | 2 | 1A, 1B, 2A, 2B |
| Pin headers mâle | Header (2.54mm) | - | Connexion ESP32 |
Le projet se déroule sur 8 séances de 3 heures (24h au total) réparties sur plusieurs semaines.
| Séance | Durée | Contenu | Description |
|---|---|---|---|
| 1 | 3h | Prototypage | - |
| 2 | 3h | Conception schématique | - |
| 3 | 3h | Routage PCB (1/2) | Routage des éléments importants : drivers moteurs et régulation |
| 4 | 3h | Routage PCB (2/2) | Routage des éléments secondaires : écran et carte SD |
| 5 | 3h | Assemblage | - |
| 6 | 3h | Développement logiciel | - |
| 7 | 3h | Correctifs finaux | - |
| 8 | 3h | Validation finale et documentation | - |
Suivez les étapes dans l'ordre pour réaliser le projet de A à Z.
Fiches de référence matériel, logiciels et outils pour mener le projet.
Matériel & Composants
Logiciels & Outils