Hardware

Stand: 09/24

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Microcontroller

Der Microrail-Empfänger nutzt den Microcontroller D1 mini von Lolin zusammen mit den passenden Shields. Dieser Microcontroller beruht auf dem ESP8266-Chip und bietet folgende Eigenschaften:

• Single-Core Tensilica Xtensa LX106 32-bit Microcontroller mit einer Taktfrequenz von 80 MHz oder 160 MHz.
• 4 MByte Flash-Speicher
• 1 ADC (Analog/Digital Converter)
• 3,3V Betriebsspannung
• 2,4 GHz WLAN (Antenne auf der Platine)

Der D1 mini verfügt über einen USB-C Anschluss zur Verbindung mit einem PC. Darüber lässt sich der Programmcode übertragen.

Motor-Shield

Ein weiteres wesentliches Element stellt die Treiber-Platine für den Motor dar. Auch bei dieser ist die Software auf spezielle Bausteine abgestimmt.

• Lolin Motorshield HR8833, HR8833 Chipsatz, 3-10V / 1,5A
• Lolin Motorshield AT8870, AT8870 Chipsatz, 6,5-38V / 2A

Beide Platinen nutzen die gleiche Ansteuerung, daher kannst du zunächst beliebig auswählen. Die beiden Motorshields existieren erst seit kurzem. Zuvor gab es eine ältere Variante namens Lolin Motor V2.0.0, die ebenfalls kompatibel ist.

Spannungsversorgung

Für den Betrieb des D1 mini und des Motorshields spielt die Versorgungsspannung eine wesentliche Rolle. Der Microcontroller D1 mini arbeitet intern mit 3,3V und steuert damit auch die Motorshields. Er besitzt extern einen 5V-Anschluss, entweder über Pins oder USB. Von dort wandelt er die Spannung in 3,3V um. Die Eingangsspannung an diesem Anschluss kann zwischen 3,5V und 5V betragen. Dieser Bereich eignet sich perfekt für Ein-Zellen LiPo- oder LiIo-Akkus (3,7 - 4,2V) sowie 3 alkalische AAA-Zellen mit einer Spannung von 4,5V.

Das Motorshield eignet sich auch für Motoren mit höheren Spannungen. Das Lolin Motorshield HR8833 arbeitet zwischen 3 und 10 V, während das Lolin Motorshield AT8870 Spannungen von 6,5 bis 38 V unterstützt. Lediglich der Motorausgang benötigt die hohe Spannung. Die Steuerung zwischen Microcontroller und Motorshield erfolgt über 3,3 V.

Wird das Gesamtsystem mit mehr als 5V betrieben, etwa bei 6V oder 9V Motoren, benötigt der D1 mini dennoch 5V. Dafür braucht man einen Step-Down-Regler, der die höhere Spannung auf 5V reduziert. Eine Option ist das Lolin DC Powershield. Es passt die Eingangsspannung zwischen 7 und 24V auf die benötigten 5V an.