Zum Inhalt springen

WetterCubePlus/Hardware und Verkabelung

Aus WetterCube Wiki

⚠️ Strom und Sicherheit: Betreibe das Gerät nur mit einem geprüften Netzteil in der angegebenen Spannung und achte auf die richtige Verkabelung; Fehler können Bauteile zerstören oder zu Hitze führen. Nicht für sicherheitskritische Zwecke einsetzen. Du handelst auf eigene Gefahr, siehe die Nutzungshinweise.

Hinweis zum Aufbau: Der WetterCubePlus richtet sich an Leute mit etwas Elektronik-Kenntnis: Beim Aufbau müssen Kabel gecrimpt und Bauteile gelötet werden. Wer das nicht möchte, ist mit dem WetterCube Fusion besser bedient. Bei den neueren Geräten (Fusion und Next) setze ich deshalb auf komplette Boards mit integriertem Display: Der Bau ist so auch für Leute einfach, die sich mit dem Verkabeln von ESP32 und Co. nicht auskennen.

Bauteile

Komponente Typ
Mikrocontroller ESP32-S3 N16R8 (16 MB Flash, 8 MB OPI-PSRAM)
Display ILI9488, 3,5", 480×320 Pixel, SPI (Modul „3.5 TFT SPI 480x320“)
Touch XPT2046, resistiv, eigener SPI-Bus
Hintergrundbeleuchtung PWM über den ESP-IDF-LEDC-Treiber, GPIO 17

Display (ILI9488), SPI2

Display-Pin ESP32-S3 Hinweis
VCC 3,3 V nicht 5 V
GND GND
CS GPIO 15 Chip Select
RST GPIO 16 Reset
DC / RS GPIO 2 Daten/Befehl
MOSI / SDI GPIO 13 SPI-Daten
SCK / CLK GPIO 14 SPI-Takt
LED / BL GPIO 17 Hintergrundlicht (PWM)
MISO / SDO GPIO 12 optional (nur für Lesebefehle)

Touch (XPT2046), eigener Bus SPI3

Das Modul hat eigene Touch-Pins: T_CLK, T_DIN und T_DO sind nicht mit SCK, SDI und SDO des Displays verbunden.

Touch-Pin ESP32-S3 Hinweis
T_CLK GPIO 6 eigener Bus
T_DIN GPIO 7 Touch-MOSI
T_DO GPIO 8 Touch-MISO
T_CS GPIO 21 Chip Select
T_IRQ GPIO 18 nicht genutzt (der Touch wird abgefragt)

Spannungsversorgung

ESP32-S3 Anschluss
5V / VIN USB oder extern 5 V
3,3 V Display-VCC und Touch-VCC
GND gemeinsame Masse

Der ESP32-S3 braucht beim WLAN-Senden kurze Stromspitzen, dazu kommen Display und Hintergrundlicht. Empfohlen sind ein Netzteil mit mindestens 5 V / 2 A und ein kurzes, dickes USB-Kabel. Ein schwaches Netzteil oder Kabel kann beim Kaltstart zu WLAN-Fehlern oder einem Brownout-Reset führen (siehe Diagnose und Fehlersuche).

Gehäuse zum Selbstdrucken

Das Gehäuse aus den Fotos (Unterteil und Deckel, Version 2) gibt es kostenlos als 3MF-Dateien zum Download: Ordner gehaeuse/ auf GitHub. Außenmaße laut Datei: Unterteil 108 × 91,4 × 75,8 mm, Deckel 108 × 66,1 × 66,3 mm (Breite × Tiefe × Höhe). Empfehlung: Druck in PLA oder PETG mit einer 0,4-mm-Düse. Ein fertiges Druckprofil auf Bambu MakerWorld folgt in Kürze. Lizenz der Dateien: CC BY-NC 4.0.

Hinweise

  • GPIO 33–37 nicht verwenden! Sie sind beim N16R8 intern für das OPI-PSRAM reserviert.
  • GPIO 19/20 sind USB D−/D+, für normale Ein-/Ausgänge vermeiden.
  • GPIO 0 ist ein Strapping-Pin (Boot), als Eingang nur mit Pull-Up verwenden.
  • Das Display-Modul hat meist einen eigenen 3,3-V-Pegelwandler. Auch wenn das Modul mit 5 V arbeiten kann: an VCC nur 3,3 V anlegen, sofern kein getrennter 3,3-V-Eingang vorhanden ist.
  • Die Hintergrundbeleuchtung kann direkt an GPIO 17 hängen. Für hellere LEDs einen NPN-Transistor (z. B. BC547) als Schalter verwenden.
  • Als Display-Treiber wird LovyanGFX verwendet (nicht TFT_eSPI): Es kommt mit dem PSRAM des ESP32-S3 und dem separaten Touch-SPI-Bus zurecht.

Die Verkabelung steht auch im Repository: WIRING.md.