चित्र 04 · रोबोटिक्स लैब · Wi-Fi और दो कोर: रीफ़्लो करें, हेडर लगाएँ, UART पोर्ट से अपलोड करें

ESP32-S3-DevKitC-1 बनाएँ

ESP32-S3-DevKitC-1

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बेंच

अभी कोई रीडिंग नहीं

5 V रेल

अभी कोई रीडिंग नहीं

करंट की खपत

0 mA

बनाएँ और खराबी डालें

1निर्माणअगला
खाली PCB तक उतारें
खाली काले बोर्ड से शुरू करें: 25.4 x 62.7 mm, तांबे की दो परतें, हर पैड पर सोल्डर पेस्ट।
2
SMD पुर्ज़ों का पिक-एंड-प्लेस
3
रीफ़्लो
4
पिन हेडर लगाएँ
5
हेडर के पिन सोल्डर करें
6
UART पोर्ट में USB लगाएँ
7
रंगों का चक्र अपलोड करें
8
खराबी डालें: R17 हटा देंखराबी डालें
9
खराबी डालें: UART पोर्ट पर कोल्ड जॉइंटखराबी डालें
10
खराबी डालें: 5V पिन पर उल्टी पोलैरिटीखराबी डालें
11
खराबी डालें: 3V3 पिन पर 5 Vखराबी डालें
12
Wi-Fi वेब सर्वर अपलोड करें
13
खराबी डालें: कमज़ोर USB पोर्ट पर ब्राउन-आउटखराबी डालें
14
डीप स्लीप अपलोड करें
15
खराबी डालें: रीसेट पर GPIO0 LOWखराबी डालें
16
हाथ से डाउनलोड मोड चालू करें
17
खुला हुआ दृश्य

जानबूझकर खराबी डालें

हर खराबी ऐसी है जिसमें असली बनाने वाले फँसते हैं। उसे चालू करें, बेंच पर लक्षण पढ़ें, फिर उसे ठीक करें।

R17 नहीं लगा: RGB LED बुझी
पुर्ज़ा गायब
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: लाल पावर LED जल रही है और सीरियल मॉनिटर हर सेकंड ह्यू छापता है, पर RGB LED कभी नहीं जलती।
R17 एक 0 Ω लिंक है जो GPIO38 का डेटा सिग्नल LED के DIN पिन तक ले जाता है। इसके बिना LED को पावर तो मिलती है पर डेटा नहीं, इसलिए कोड कितना भी सही हो, वह बुझी रहती है।
उपाय: पावर हटाएँ, हॉट एयर से R17 को फिर से सोल्डर करें, फिर से प्लग लगाएँ।
UART पोर्ट पर कोल्ड जॉइंट
कोल्ड सोल्डर जॉइंट
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: बोर्ड बेतरतीब रीबूट होता है, सीरियल मॉनिटर में ROM बैनर बार-बार आता है और कंप्यूटर बार-बार पोर्ट खो देता है।
Micro-USB सॉकेट पर कोल्ड जॉइंट कभी-कभी ही संपर्क बनाता है, इसलिए VBUS या कोई डेटा लाइन आती-जाती रहती है। हर बार कटने पर चिप फिर से शुरू होती है।
उपाय: पावर हटाएँ, जोड़ को तब तक फिर से पिघलाएँ जब तक सोल्डर बहकर पैड को गीला न कर दे, फिर से प्लग लगाएँ।
5V पिन पर उल्टी पोलैरिटी
उल्टी पोलैरिटी
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: कुछ नहीं जलता, बेंच सप्लाई करंट लिमिट में चली जाती है और रेगुलेटर U2 गरम हो जाता है।
5V हेडर पिन दोनों शॉट्की डायोड के बाद जुड़ा है, इसलिए उस पर उल्टी पोलैरिटी से कोई सुरक्षा नहीं है। उल्टी सप्लाई SGM2212 के इनपुट को ग्राउंड से नीचे ले जाती है और करंट रेगुलेटर में उल्टा बहता है, जब तक वह खराब न हो जाए।
उपाय: पावर हटाएँ, लीड बदलें (लाल 5V पर, काली G पर), U2 खराब हुआ हो तो बदलें, फिर से पावर दें।
3V3 पिन पर 5 V
गलत वोल्टेज
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: कोई LED नहीं जलती, मॉड्यूल तेज़ी से गरम होता है और उसके बाद बोर्ड बेजान हो जाता है।
3V3 पिन सीधे ESP32-S3 मॉड्यूल को पावर देते हैं। उसकी सप्लाई की पूर्ण अधिकतम सीमा 3.6 V है, इसलिए 5 V उसे नष्ट कर देता है, और R24 के ज़रिए ब्रिज और LED में भी उल्टा पहुँचता है।
उपाय: पावर हटाएँ। 5 V सिर्फ़ 5V पिन या किसी USB पोर्ट में दें और 3.3 V रेगुलेटर को बनाने दें। मॉड्यूल बदलें।
Wi-Fi के दौरान ब्राउन-आउट
ब्राउन-आउट
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: सीरियल मॉनिटर में "Brownout detector was triggered", फिर से ROM बैनर, और बोर्ड कभी जुड़ा नहीं रहता।
Wi-Fi ट्रांसमिट के झोंके लगभग 355 mA तक लेते हैं। कमज़ोर USB पोर्ट, लंबी पतली केबल या बिना पावर वाले हब से 5 V इनपुट गिर जाता है, रेगुलेटर ड्रॉपआउट में चला जाता है और 3.3 V रेल ब्राउन-आउट सीमा से नीचे आ जाती है, इसलिए चिप रीसेट हो जाती है।
उपाय: पावर वाले पोर्ट पर छोटी, मोटी केबल इस्तेमाल करें, या कम से कम 500 mA देने वाली 5 V सप्लाई; मॉड्यूल के पास एक 10 µF कैपेसिटर रखें।
रीसेट पर GPIO0 LOW
स्ट्रैपिंग पिन
ऐसा क्यों होता है
लक्षण: सीरियल मॉनिटर "boot:0x0 (DOWNLOAD(USB/UART0))" और "waiting for download" दिखाता है; स्केच कभी शुरू नहीं होता।
GPIO0 एक स्ट्रैपिंग पिन है। चिप रीसेट पर इसे पढ़ती है: HIGH हो तो फ़्लैश से बूट, LOW हो तो ROM डाउनलोड मोड। उस पल इसे LOW रखने वाली कोई भी चीज़ आपके प्रोग्राम को शुरू होने से रोक देती है।
उपाय: बटन या सेंसर को GPIO4 जैसे किसी खाली GPIO पर ले जाएँ, या पक्का करें कि वह रीसेट पर GPIO0 को HIGH छोड़े, फिर RESET दबाएँ।

बेंच से मिलिए

इसे बनाएँ, UART पोर्ट में केबल लगाएँ, अपलोड करें, फिर उसी Wi-Fi पर किसी फ़ोन से वेब पेज खोलें

जब किसी रोबोट को Wi-Fi, Bluetooth LE, ज़्यादा गति या दो कोर चाहिए, तो Uno के बाद अगला कदम ESP32-S3 है, और DevKitC-1 की कीमत Uno से भी कम है। बोर्ड वह सब जोड़ता है जो अकेले मॉड्यूल में नहीं है: 3.3 V रेगुलेटर, अपने-आप डाउनलोड मोड वाला CP2102N USB-से-UART ब्रिज, BOOT और RESET बटन, और GPIO38 पर एक एड्रेसेबल RGB LED (यह v1.1 है; v1.0 में GPIO48 था)। सब कुछ 3.3 V पर चलता है: किसी GPIO पर या 3V3 पिन पर कभी 5 V न लगाएँ। चीज़ें जल्दी चलाने के लिए Arduino कोर इस्तेमाल करें, कोर और पावर पर नियंत्रण चाहिए तो ESP-IDF, और सेंसर के जल्दी टेस्ट के लिए MicroPython, लेकिन बैलेंसिंग लूप के लिए कभी नहीं।

स्रोत

बेंच पर

चुना गया

स्केच प्रोग्राम स्टोरेज के 2,89,680 बाइट इस्तेमाल करता है

कोड: RGB ब्लिंक

// बोर्ड की RGB LED को हर सेकंड एक बार लाल ब्लिंक कराएँ और ब्लिंक गिनें
const uint8_t RGB_PIN = 38;   // v1.1 बोर्ड: RGB LED की डेटा लाइन GPIO38 है (v1.0: GPIO48)
uint32_t count = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  rgbLedWrite(RGB_PIN, 64, 0, 0);   // 255 में से 64 पर लाल: हाथ भर की दूरी पर काफ़ी चमकीला
  Serial.printf("blink #%lu\n", (unsigned long)count);
  count++;
  delay(500);
  rgbLedWrite(RGB_PIN, 0, 0, 0);    // तीनों रंग बंद
  delay(500);
}

अभ्यास के काम

4 में से 0 काम

कोड लिखें, फिर जाँच चलाएँ। रन एक वर्चुअल घड़ी और पहले से तय दुनिया इस्तेमाल करता है, इसलिए एक ही कोड का नतीजा हमेशा एक जैसा आता है।

v1.1 बोर्ड पर RGB LED जलाएँ

Arduino C++

यह स्केच v1.0 बोर्ड के लिए लिखा गया था और आपके बोर्ड पर कुछ नहीं जलाता। सही पिन पर RGB LED को हर सेकंड दो बार हरा ब्लिंक कराएँ, और हर बदलाव पर green और off छापें।

जाँच

अभी चलाया नहीं गया3 s तक बिना किसी एरर के चलता है
अभी चलाया नहीं गयाGPIO38 को rgbLedWrite से चलाता है, RGB_BUILTIN से नहीं
अभी चलाया नहीं गया3 s में कम से कम तीन बार green छापता है
अभी चलाया नहीं गया3 s में कम से कम तीन बार off छापता है

संकेत

Arduino का सामान्य ESP32-S3 Dev Module, RGB_BUILTIN को GPIO48 पर रखता है, जो v1.0 का पिन है। LED के बगल में सिल्कस्क्रीन देखें: RGB@IO38।
पिन का नाम खुद रखें: const uint8_t RGB_PIN = 38; फिर rgbLedWrite(RGB_PIN, 0, 64, 0)।

v1.1 बोर्ड पर RGB LED जलाएँ के लिए कोड

अपने फ़ोन से LED बदलें

Arduino C++

वेब सर्वर को आगे बढ़ाएँ: /on RGB LED को हरा जलाए, /off उसे बंद करे और /data लाइव रीडिंग (Wi-Fi सिग्नल की ताक़त और अपटाइम) JSON में लौटाए। हर रिक्वेस्ट पर एक लाइन छापें।

जाँच

अभी चलाया नहीं गया3 s के अंदर bench-lab से जुड़ता है और अपना IP पता छापता है
अभी चलाया नहीं गयाGET /on LED को चालू करता है
अभी चलाया नहीं गयाGET /data सिग्नल की ताक़त और अपटाइम बताता है
अभी चलाया नहीं गयाGET /off LED को बंद करता है
अभी चलाया नहीं गया/on, /off और /data के हैंडलर मौजूद हैं

संकेत

हर पेज के लिए एक हैंडलर: server.on("/on", handleOn); हर हैंडलर server.send(200, type, body) पर खत्म होता है।
WiFi.RSSI() सिग्नल की ताक़त dBm में देता है, millis() / 1000 सेकंड में अपटाइम।
ठीक यही छापें: GET /on -> LED on, GET /off -> LED off और GET /data -> rssi <n> dBm, up <s> s।

अपने फ़ोन से LED बदलें के लिए कोड

जागने की गिनती करें

Arduino C++

हर बार जागने पर फिर से boot #1 छपता है, क्योंकि काउंटर सामान्य RAM में है, जिसे डीप स्लीप मिटा देती है। गिनती को नींद के पार बचाए रखें, पक्का करें कि हर लाइन सीरियल मॉनिटर तक पहुँचे, और LED बुझाकर हर बार 5 s सोएँ।

जाँच

अभी चलाया नहीं गयापहली शुरुआत पर boot #1 छापता है
अभी चलाया नहीं गयापहली नींद के बाद boot #2 छापता है
अभी चलाया नहीं गयादूसरी नींद के बाद boot #3 छापता है
अभी चलाया नहीं गयाRTC_DATA_ATTR, Serial.flush() और esp_deep_sleep_start() इस्तेमाल करता है

संकेत

RTC_DATA_ATTR किसी वेरिएबल को RTC मेमोरी में रखता है, जिसे डीप स्लीप में भी पावर मिलती रहती है।
Serial.flush() तब तक रुकता है जब तक लाइन UART से निकल न जाए; esp_deep_sleep_start() से पहले LED बंद कर दें।

जागने की गिनती करें के लिए कोड

BOOT बटन पर रिएक्शन टाइमर

Arduino C++

1 से 3 s के किसी बेतरतीब समय के बाद RGB LED हरी हो जाती है; जितनी जल्दी हो सके BOOT दबाएँ और reaction <n> ms छापें। बटन के लिए इंटरप्ट इस्तेमाल करें, उसे डिबाउंस करें, millis() से समय नापें और कभी delay() न बुलाएँ।

जाँच

अभी चलाया नहीं गयापहली बार दबाने पर रिएक्शन टाइम छापता है
अभी चलाया नहीं गयाहर दबाव पर एक रिएक्शन टाइम छापता है, बाउंस अनदेखे
अभी चलाया नहीं गयाइंटरप्ट और millis() इस्तेमाल करता है, और delay() नहीं

संकेत

BOOT, GPIO0 है और दबाने पर LOW पढ़ता है: attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(0), onPress, FALLING)।
इंटरप्ट को छोटा रखें: millis() सहेजें और एक फ़्लैग सेट करें; पिछले एज के 50 ms के अंदर आए एज को अनदेखा करें।
random(1000, 3000) इंतज़ार चुनता है; रुकने के बजाय loop() में millis() - roundStart की उससे तुलना करें।

BOOT बटन पर रिएक्शन टाइमर के लिए कोड

बनाएँ और खराबी डालें

1निर्माणअगला

खाली PCB तक उतारें

खाली काले बोर्ड से शुरू करें: 25.4 x 62.7 mm, तांबे की दो परतें, हर पैड पर सोल्डर पेस्ट।

SMD पुर्ज़ों का पिक-एंड-प्लेस

रीफ़्लो

पिन हेडर लगाएँ

हेडर के पिन सोल्डर करें

UART पोर्ट में USB लगाएँ

रंगों का चक्र अपलोड करें

खराबी डालें: R17 हटा देंखराबी डालें

खराबी डालें: UART पोर्ट पर कोल्ड जॉइंटखराबी डालें

खराबी डालें: 5V पिन पर उल्टी पोलैरिटीखराबी डालें

खराबी डालें: 3V3 पिन पर 5 Vखराबी डालें

Wi-Fi वेब सर्वर अपलोड करें

खराबी डालें: कमज़ोर USB पोर्ट पर ब्राउन-आउटखराबी डालें

डीप स्लीप अपलोड करें

खराबी डालें: रीसेट पर GPIO0 LOWखराबी डालें

हाथ से डाउनलोड मोड चालू करें

खुला हुआ दृश्य

बेंच से मिलिए

बेंच पर

चुना गया

स्केच प्रोग्राम स्टोरेज के 2,89,680 बाइट इस्तेमाल करता है

कोड: RGB ब्लिंक

// बोर्ड की RGB LED को हर सेकंड एक बार लाल ब्लिंक कराएँ और ब्लिंक गिनें
const uint8_t RGB_PIN = 38;   // v1.1 बोर्ड: RGB LED की डेटा लाइन GPIO38 है (v1.0: GPIO48)
uint32_t count = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  rgbLedWrite(RGB_PIN, 64, 0, 0);   // 255 में से 64 पर लाल: हाथ भर की दूरी पर काफ़ी चमकीला
  Serial.printf("blink #%lu\n", (unsigned long)count);
  count++;
  delay(500);
  rgbLedWrite(RGB_PIN, 0, 0, 0);    // तीनों रंग बंद
  delay(500);
}

अपने फ़ोन से LED बदलें

Arduino C++

जाँच

अभी चलाया नहीं गया3 s के अंदर bench-lab से जुड़ता है और अपना IP पता छापता है
अभी चलाया नहीं गयाGET /on LED को चालू करता है
अभी चलाया नहीं गयाGET /data सिग्नल की ताक़त और अपटाइम बताता है
अभी चलाया नहीं गयाGET /off LED को बंद करता है
अभी चलाया नहीं गया/on, /off और /data के हैंडलर मौजूद हैं

संकेत

हर पेज के लिए एक हैंडलर: server.on("/on", handleOn); हर हैंडलर server.send(200, type, body) पर खत्म होता है।
WiFi.RSSI() सिग्नल की ताक़त dBm में देता है, millis() / 1000 सेकंड में अपटाइम।
ठीक यही छापें: GET /on -> LED on, GET /off -> LED off और GET /data -> rssi <n> dBm, up <s> s।

अपने फ़ोन से LED बदलें के लिए कोड

ESP32-S3-DevKitC-1 बनाएँ

बेंच

बनाएँ और खराबी डालें

खाली PCB तक उतारें

SMD पुर्ज़ों का पिक-एंड-प्लेस

रीफ़्लो

पिन हेडर लगाएँ

हेडर के पिन सोल्डर करें

UART पोर्ट में USB लगाएँ

रंगों का चक्र अपलोड करें

खराबी डालें: R17 हटा देंखराबी डालें

खराबी डालें: UART पोर्ट पर कोल्ड जॉइंटखराबी डालें

खराबी डालें: 5V पिन पर उल्टी पोलैरिटीखराबी डालें

खराबी डालें: 3V3 पिन पर 5 Vखराबी डालें

Wi-Fi वेब सर्वर अपलोड करें

खराबी डालें: कमज़ोर USB पोर्ट पर ब्राउन-आउटखराबी डालें

डीप स्लीप अपलोड करें

खराबी डालें: रीसेट पर GPIO0 LOWखराबी डालें

हाथ से डाउनलोड मोड चालू करें

खुला हुआ दृश्य

जानबूझकर खराबी डालें

R17 नहीं लगा: RGB LED बुझी

UART पोर्ट पर कोल्ड जॉइंट

5V पिन पर उल्टी पोलैरिटी

3V3 पिन पर 5 V

Wi-Fi के दौरान ब्राउन-आउट

रीसेट पर GPIO0 LOW

लाइव स्थिति

करंट की खपत

ख़ुद को जाँचें

इसके बाद: रीफ़्लो

इसके बाद: हेडर के पिन सोल्डर करें

इसके बाद: रंगों का चक्र अपलोड करें

इसके बाद: Wi-Fi वेब सर्वर अपलोड करें

इसके बाद: डीप स्लीप अपलोड करें

बेंच के अंत की क्विज़

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स्रोत

बेंच पर

अभ्यास के काम

v1.1 बोर्ड पर RGB LED जलाएँ

जाँच

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जाँच

जागने की गिनती करें

जाँच

BOOT बटन पर रिएक्शन टाइमर

जाँच

ESP32-S3-DevKitC-1 बनाएँ

बेंच

बनाएँ और खराबी डालें

खाली PCB तक उतारें

SMD पुर्ज़ों का पिक-एंड-प्लेस

रीफ़्लो

पिन हेडर लगाएँ

हेडर के पिन सोल्डर करें

UART पोर्ट में USB लगाएँ

रंगों का चक्र अपलोड करें

खराबी डालें: R17 हटा देंखराबी डालें

खराबी डालें: UART पोर्ट पर कोल्ड जॉइंटखराबी डालें

खराबी डालें: 5V पिन पर उल्टी पोलैरिटीखराबी डालें

खराबी डालें: 3V3 पिन पर 5 Vखराबी डालें

Wi-Fi वेब सर्वर अपलोड करें

खराबी डालें: कमज़ोर USB पोर्ट पर ब्राउन-आउटखराबी डालें

डीप स्लीप अपलोड करें

खराबी डालें: रीसेट पर GPIO0 LOWखराबी डालें

हाथ से डाउनलोड मोड चालू करें

खुला हुआ दृश्य

जानबूझकर खराबी डालें

R17 नहीं लगा: RGB LED बुझी

UART पोर्ट पर कोल्ड जॉइंट

5V पिन पर उल्टी पोलैरिटी

3V3 पिन पर 5 V

Wi-Fi के दौरान ब्राउन-आउट

रीसेट पर GPIO0 LOW

लाइव स्थिति

करंट की खपत

ख़ुद को जाँचें

इसके बाद: रीफ़्लो

इसके बाद: हेडर के पिन सोल्डर करें