Proiect - Mini IoT Computer

Proiectul constă în implementarea unei scheme electronice și a unui board (PCB) folosind Eagle pentru un nod IoT ce poate fi programat prin Arduino.

Va trebui să proiectați un mini-calculator embedded bazat pe un modul cu microcontroller ESP32 ( ESP32-­C3-­WROOM­-02). Acest modul are posibilitatea de a se conecta la o rețea Wi-Fi sau la un telefon mobil prin Bluetooth Low Energy (BLE) pentru a trimite datele măsurate și pentru a primi comenzi.

Dispozitivul are următoarele funcționalități:

• unitate inerțială (IMU) 6 axe BMI085
• senzor BME680 ce măsoară presiunea, umiditatea, temperatura și compușii organici volatili (VOC).
• senzor de luminozitate LTR308
• baterie LiPo și circuit de încărcare MCP73831
• conector USB-C pentru programare și încărcare
• LED RGB adresabil Neopixel
• electronica trebuie să intre în această cutie

Cerințe & Punctaj:

1. [2 p] Implementarea schemei conform modelului primit
   
2. [3 p] Realizarea board-ului conform specificațiilor din fisierul layout - amplasarea tuturor componentelor se va face pe layer-ul TOP. Board-ul trebuie sa aibă dimensiunile specificate în fișierul de mai jos iar componentele principale trebuie să respecte layout-ul recomandat. De asemenea, componentele trebuie grupate în jurul IC-urilor principale (modul ESP, senzori etc.)
   
3. [1 p] Realizarea planului de masă
   
4. [3 p] Respectarea constrângerilor și a regulilor de good practice. Pentru a verifica buna implementare a PCB-ului vă rugăm să folosiți acest fișier pentru verificarea DRC.
   
5. [1 p] README - pașii de implementare, probleme, decizii luate (ex: “am acceptat aceste erori de overlap pentru că…”)

Upload:
Proiectul se va încărca pe moodle sub forma unei arhive ZIP denumite “Nume_Prenume_Grupa.zip” ce conține:

1. fișierul schematic (.sch)
2. fișierul cu board-ul (.brd)
3. README

Exemple constrângeri:

• Respectarea dimensiunilor necesare pentru traseele de putere
  
• Verificare ERC și DRC
  
• Traseele nu conțin unghiuri drepte
  
• Condensatoarele de decuplare (100nF) trebuie să fie amplasate cât mai aproape de pinii de alimentare ai diferitelor module și circuite integrate.
  
• Dacă placa este realizată dublu strat, se vor evita, pe cât posibil, vias-uri la traseele de putere.
  
• Componentele principale trebuie să fie amplasate conform specificațiilor din documentul cu dimensiuni mecanice si placement.
  
• Traseele de alimentare (VCC, VUSB, VBUS, 3V3 etc.) trebuie rutate folosind width = 0.3mm
  

Precizări:

1. Constrângerile constau în regulile de good practice prezentate la laborator (câteva exemple au fost menționate mai sus).
   
2. Recomandăm folosirea bibliotecii de aici, ce conține toate componentele necesare. Dacă doriți să folosiți alte footprints, le puteți crea singuri sau importa din internet
   
3. Recomandăm folosirea rezistențelor și condensatoarelor SMD, ambele în capsulă 0402 pentru majoritatea componentelor de bază.
   
4. Amplasarea componentelor se face doar pe layer-ul TOP (poate cu excepția celor doi solder-jumpers). Componentele nu trebuie să se suprapună cu cele două găuri și este nevoie de o distanță de 2mm (clearance space) de la marginea găurilor pentru amplasarea oricărei componente.
5. Colțurile PCB-ului trebuie să fie rotunjite pentru a intra în cutie (folosiți comanda Miter).
6. Rutarea se poate realiza atât pe bottom cât și pe top. În cazul în care rutarea s-a realizat pe 2 layere trebuie ca și planul de masă să fie realizat astfel.
   
7. Pentru a folosi DRC împreună cu fișierul de verificare trebuie să: deschideți meniul DRC > selectați Load… > adăugați fișierul conținut în arhivă
8. Aplicați Via Stitching între cele două planuri de masă, în special în preajma modulului ESP32 WROOM
9. Eroarea “Only INPUT pins on NET ID” poate fi ignorată.
10. Suprafața de sub antena modulului ESP32 WROOM nu trebuie inclusă în planul de masă!!!
11. Erorile de Dimension cauzate de amplasarea celor doua butoane, headerelor și mufei USB sunt neglijate