Criando E Testando Uma Placa De Circuito Impresso Para Um LED RGB Usando ESP32

Este guia tem o objetivo de mostrar como desenvolver uma placa de circuito impresso para um LED RGB, e demonstrá-la, fazendo o LED indicar o estado de conexão bluetooth de um ESP32.

ATENÇÃO: O processo de criação da placa de circuito impresso deve ser realizado em um laboratório, ou em um lugar especializado com as ferramentas adequadas, visando todos os procedimentos e equipamentos de segurança. Não tente fazer em casa.

• 1 LED RGB;
• 1 ESP32 (foi usado o modelo "DOIT ESP32 DEVKIT V1");
• 1 placa de cobre;
• 2 resistores de 220 ohms;
• 1 resistor de 2.2 quilo-ohms.

Materiais extras:

• Ferro de solda + estanho;
• 1 folha de papel fotográfico para PCI;
• Palha de aço;
• Caneta retroprojetor;
• Fita adesiva;
• Régua.

Para começar, é necessário cortar a placa de cobre, usando a tesoura e a morsa de corte.

Como circuito que será impresso nela possui aproximadamente 2,5x2,5 (cm) de tamanho, faça marcações nessas dimensões com a caneta retroprojetora, para auxiliar na hora de cortar a placa.

Após o corte, use o esmeril para polir e aparar as laterais da placa.

Um esmeril é um tipo de rebolo. Sua função é alisar e arredondar as extremidades pontiagudas da placa, para que não haja acidentes ou problemas técnicos com o circuito.

Após a moldagem da placa de cobre, é necessário transferir o circuito do papel fotográfico para ela.

NOTA: O circuito foi desenvolvido usando o aplicativo Eagle, e o arquivo em PDF utilizado está logo abaixo. Faça download dele, e imprima-o em uma folha de papel fotográfico para PCI, que pode ser encontrada facilmente em papelarias.

Configure a prensa térmica para atingir 260°C, e seu temporizador para indicar 6 minutos de duração.

O calor da prensa vai transferir a tinta da folha para a placa de cobre, assim marcando os limites das trilhas do circuito.

Com fita adesiva, fixe bem a folha na placa de cobre para que não haja risco dela acabar saindo do lugar durante a transferência, estragando a impressão.

Coloque a placa na prensa, e deixe a máquina fazer seu trabalho. Após 6 minutos, o resultado deve ser parecido com as imagens acima.

Feita a impressão, use a furadeira para fazer um buraco na lateral vazia da placa. O buraco deve ser do tamanho suficiente para um fio poder passar por ele, como mostrado na imagem. O fio servirá para segurar a placa enquanto ela estiver nos tanques de corrosão e neutralização.

Feito isso, coloque a placa no tanque de hipoclorito, para a iniciar a corrosão do cobre. Movimentá-la durante a submersão ajuda os agentes químicos a se espalharem, melhorando o processo.

Toda a parte onde o cobre está exposto será corroída, e sobrará apenas as áreas impressas, intactas. Assim se criam as trilhas.

Após aproximadamente 5 minutos, tire a placa do tanque de corrosão, e mergulhe-a de cinco a dez vezes no tanque de neutralização. Depois, leve-a para ser lavada em água corrente, e deixe secar em um local a parte.

Depois de seca, use uma palha de aço para remover a parte da placa protegida pela tinta para deixar o cobre à mostra. Sua placa estará quase pronta.

Com a furadeira, fure a placa nos locais indicados, para que seja possível inserir os componentes do circuito.

Solde os resistores e o LED RGB, como indicado nas imagens e no vídeo.

Atente-se a resistência dos resistores:

• "RG" e "RB" possuem 220 ohms;
• "RR", 2.2 quilo-ohms.

Perceba também que os terminais do LED devem estar coerentes com a indicação na placa:

• "R" controla a cor vermelha;
• "B" controla a cor azul;
• "G" controla a cor verde;
• "VCC" deve ser conectado ao terminal restante;

Após isso, faça a conexão dos pinos do ESP:

• "R" é conectado ao pino "19" (GIOP23);
• "G" é conectado ao pino "22" (GIOP22);
• "VCC"* é conectado ao pino "3.3";
• "B" não será utilizado.

*NOTA: No projeto, usamos um LED RGB tipo anodo, por isso, conectamos "VCC" ao pino "3.3". Caso seu LED seja do tipo cátodo, conecte-o ao pino "GND".

O ESP32 é um microcontrolador com um módulo bluetooth embutido. A partir do estado de seu status de conexão de bluetooth, ele fará a cor do LED variar.

Conecte o ESP ao computador e instale a IDE do Arduino, juntamente com seus drivers e a biblioteca Bluetooth Serial.

Instale e selecione e a placa do seu ESP na IDE.

1. Vá em "Ferramentas ⇢ Placas ⇢ Gerenciador de Placas", e na aba de pesquisa, busque por "esp32". Clique em instalar, e espere a confirmação de sucesso.
2. Vá em "Ferramentas ⇢ Placas ⇢ ESP32 Arduino" e selecione o tipo do seu ESP.
3. Vá em "Ferramentas ⇢ Porta" para indicar a porta correta para a comunicação entre o computador e o microcontrolador.

Lembre-se também de inserir a biblioteca para que a IDE possa lê-la.

O código acima é o que fará o ESP32 realizar as funções desejadas.

O arquivo .ino abaixo contém os comandos listados nas imagens.

Baixe-o, abra-o e carregue-o para fazer com que seu ESP grave o programa em sua memória.

Instale um terminal de bluetooth em seu celular para testar a conexão ao ESP. Usamos o Serial Bluetooth Terminal, mas qualquer aplicativo do tipo vai funcionar.

Abra o aplicativo, ative o bluetooth do aparelho, e procure por seu ESP para se conectar a ele.

Como demonstrado no vídeo abaixo, o LED vai indicar o estado de conexão do ESP32 com seu smartphone, ficando verde quando conectado e vermelho quando desconectado.

Após isso, o projeto estará finalizado.