🔧 ESP-Projekt Aufbauanleitung

Eine Schritt-für-Schritt Anleitung zum Aufbau eures ESP-Projekts auf Lochrasterplatine

🛠️ Benötigte Werkzeuge und Materialiale

1️⃣ Vorbereitung der Lochrasterplatine

Schritt 1: Platine vorbereiten

Überprüft die Lochrasterplatine auf sichtbare Beschädigungen und plant die Bauteil-Positionen.

Tipp: Plant vor dem Löten die Bauteil-Positionen. Zeichnet euch am besten einen groben Plan auf Papier oder markiert die Positionen leicht mit Bleistift.

2️⃣ ESP-Modul (SMD) anlöten

Schritt 2: ESP-Modul positionieren

Der ESP wird ohne Beinchen direkt auf die Platine gelötet. Die "Briefmarken"-Ränder des ESP-Moduls dienen als Lötflächen.

Achtung: SMD-Löten erfordert Präzision! Arbeitet langsam und vorsichtig.
  1. Positioniert das ESP-Modul an der gewünschten Stelle
  2. Fixiert eine Ecke mit einem kleinen Lötpunkt
  3. Überprüft die Ausrichtung
  4. Lötet nacheinander alle Kontaktpads der "Briefmarken"-Ränder
Löt-Tipp: Verwendet nicht zu viel Lötzinn und arbeitet mit der Spitze des Lötkolbens. Die Temperatur sollte bei ca. 350°C liegen.

3️⃣ MOSFET (SMD SOT-23) anlöten

Schritt 3: SMD MOSFET löten

Der MOSFET im SOT-23 Gehäuse ist sehr klein und erfordert besondere Vorsicht.

Elektrostatik-Warnung: MOSFETs sind empfindlich gegen statische Entladung. Erdet euch vor der Handhabung!
  1. 1Gebt einen kleinen Tropfen Lötzinn auf ein Pad
  2. 2Platziert den MOSFET mit einer Pinzette (Pin 1 beachten!)
  3. 3Erwärmt das vorbereitete Pad und schiebt den MOSFET in Position
  4. 4Lötet die beiden anderen Pins
  5. 5Überarbeitet falls nötig den ersten Pin
Profi-Tipp: Verwendet Flussmittel für saubere SMD-Lötverbindungen. Nach dem Löten mit Isopropanol reinigen.

4️⃣ SMD-Widerstände anlöten

Schritt 4: SMD-Widerstände positionieren und löten

Die Widerstände sind ebenfalls im SMD-Format und werden direkt auf die Platine gelötet.

  1. Gebt einen kleinen Tropfen Lötzinn auf ein Pad
  2. Platziert den Widerstand mit einer Pinzette
  3. Erwärmt das vorbereitete Pad und fixiert eine Seite des Widerstands
  4. Lötet die andere Seite des Widerstands
  5. Überarbeitet falls nötig die erste Seite
  6. Wiederholt für alle Widerstände

5️⃣ LED-Matrix anschließen

Schritt 5: Kabel vorbereiten

  1. Schneidet das dreipolige Kabel auf die gewünschte Länge
  2. Entfernt ca. 0,4cm der äußeren Isolation
  3. Isoliert die einzelnen Adern ca. 3-4mm ab (mit Seitenschneider vorsichtig anritzen)
  4. Verdreht die feinen Kupferdrähte jeder Ader
  5. Benetzt die Enden mit Lötzinn ("Verzinnen")

Schritt 6: Kabel anlöten

  1. Lötet die Kabel an die entsprechenden Pads der Platine
  2. Das andere Ende wird später an die LED-Matrix gelötet
  3. Überprüft die Verbindungen mit dem Multimeter

6️⃣ Laser-Entfernungsmesser montieren

Schritt 7: Sensor positionieren und löten

Der Laser-Entfernungsmesser wird um 90° gedreht montiert, sodass er zur Seite strahlt.

  1. Positioniert den Sensor am Rand der Lochrasterplatine
  2. Achtet darauf, dass der Laser zur Seite zeigt (90° Drehung)
  3. Die Beinchen werden direkt auf die Platine aufgelegt
  4. Lötet die Pins einzeln fest
  5. Überprüft die mechanische Stabilität
Sicherheit: Dieser Laser ist für die Augen ungefährlich. Du kannst ihn mit deiner Handykamera sichtbar machen.

7️⃣ Verbindungen mit dünnem Kabel herstellen

Schritt 8: Schaltplan-Verbindungen löten

Alle Verbindungen laut Schaltplan werden mit dünnem Kabel (0,6mm) hergestellt. Dieser Schritt wird als letztes durchgeführt, nachdem alle Komponenten auf der Platine montiert sind.

Wichtig: Das dünne Kabel lässt sich nicht konventionell abisolieren. Die Isolation wird durch Schmelzen mit einem Lötzinn-Tropfen am Lötkolben entfernt.
  1. 1Schaut euch den Schaltplan genau an
  2. 2Nehmt ein längeres Kabelstück (ca. 20cm) zur Hand
  3. 3Macht einen Lötzinn-Tropfen an die Lötkolbenspitze
  4. 4Haltet das Kabelende an den heißen Lötzinn-Tropfen
  5. 5Die Isolation schmilzt zurück und gibt das Kupfer frei
  6. 6Fügt frisches Lötzinn hinzu (für frisches Flussmittel)
  7. 7Das Kabel wird jetzt richtig benetzt und verzinnt
  8. 8Lötet eine Seite der Verbindung fest
  9. 9Schneidet das Kabel auf die richtige Länge ab
  10. 10Bereitet das andere Ende vor (Schritt 3-7)
  11. 11Lötet mit Hilfe der Pinzette das andere Ende fest
  12. 12Streicht die Verbindung im Schaltplan durch
  13. 13Wiederholt für alle Verbindungen
Achtung: Arbeitet systematisch und überprüft jede Verbindung bevor ihr zur nächsten übergeht. Das frische Lötzinn ist wichtig für eine gute Benetzung - ohne frisches Flussmittel haftet das Kabel nicht richtig!

8️⃣ Funktionstest und Programmierung

Schritt 9: Platine testen

  1. Überprüft alle Lötverbindungen visuell
  2. Messt mit dem Multimeter Kurz- und Unterbrechungen
  3. Schließt die Platine an den PC an

Schritt 10: Firmware programmieren

Öffnet ein Terminal (Linux) und navigiert zum Firmware-Ordner:

Terminal-Befehle:

# In den Firmware-Ordner wechseln
cd ~/git/lightboard/firmware

# Install-Skript ausführen
./install.sh
Hinweis: Das install.sh Skript automatisiert den kompletten Programmiervorgang. Falls Probleme auftreten, fragt euren Lehrer um Hilfe.

9️⃣ Gehäuse vorbereiten

Schritt 11: M2 Gewinde einschmelzen

Im 3D-gedruckten Gehäuse müssen zwei M2-Gewinde für die Befestigung eingeschmolzen werden.

Sicherheit: Arbeitet in gut belüfteten Räumen! Kunststoffdämpfe nicht einatmen.
  1. 1Heizt den Lötkolben auf ca. 200-250°C vor
  2. 2Haltet das M2-Gewindeeinsatz-Werkzeug bereit
  3. 3Setzt den M2-Gewindeeinsatz auf die markierte Stelle
  4. 4Drückt ihn vorsichtig mit dem heißen Lötkolben ins Gehäuse
  5. 5Lasst das Gehäuse abkühlen
  6. 6Wiederholt den Vorgang für das zweite Gewinde
Alternative: Falls ihr ein spezielles Gewindeeinsatz-Werkzeug habt, könnt ihr dieses anstelle des Lötkolbens verwenden.

🔟 Endmontage

Schritt 12: Platine ins Gehäuse einbauen

  1. Überprüft, ob alle Komponenten funktionieren
  2. Setzt die Platine vorsichtig ins Gehäuse ein
  3. Achtet darauf, dass der Laser durch die Öffnung zeigt
  4. Wenn alles passt, kannst du die Platinen mit etwas Heißkleber fixieren
  5. Verschraubt das Gehäuse mit M2-Schrauben
  6. Testet die finale Funktion

✅ Abschließende Kontrolle

Checkliste:

Glückwunsch! Ihr habt erfolgreich euer ESP-Projekt aufgebaut. Bei Problemen wendet euch an euren Lehrer.

Diese Anleitung wurde für Bildungszwecke erstellt. Arbeitet stets sicherheitsbewusst!