Franzininho WIFI – A evolução do projeto Franzininho

Nesse artigo é apresentada a Franzininho WIFI, uma nova placa do projeto Franzininho com o ESP32-S2. Confira os detalhes do projeto.

O projeto Franzininho surgiu com o propósito de desenvolver capacidades em pessoas nas áreas de eletrônica e programação, através de atividades no formato DIY e em conjunto com cultura maker.

Através da placa Franzininho DIY, conseguimos alcançar milhares de pessoas no Brasil. Muitos, tiveram o primeiro contato com a eletrônica, através da montagem de sua própria placa compatível com Arduino e em seguida passando para a programação da mesma e criando suas próprias aplicações. A realização dessa jornada foi um diferencial das oficinas da Franzininho DIY, levando os participantes passarem por diversas etapas de um projeto eletrônico. 

Durante as oficinas e com os feedbacks, notamos a necessidade de uma plataforma com mais recursos e possibilidades de programação para os iniciantes, principalmente o público da área de educação, professores e alunos do fundamental e médio. Algumas placas desenvolvidas por nós recentemente, já nasceram com esse cenário em mente e ajudaram a desenvolver materiais e oficinas para esse público alvo.

Agora damos mais um passo na evolução do projeto. Com o apoio da Espressif Systems com amostras do ESP32-S2, desenvolvemos uma nova placa, a Franzininho WIFI, que nos permitirá explorar os recursos desse novo SoC da Espressif, bem como desenvolver ferramentas de programação e aplicações voltadas para a educação, antes de desenhar o hardware voltado para aplicação em sala de aula pelos professores e alunos do fundamental e médio, assim como outras aplicações.

Por que o ESP32-S2?

O ESP32-S2 vem com um processador single-core Xtensa de 32 bits LX7 que opera em até 240 MHz, com 320 KB de SRAM e 128 KB de ROM. Ele apresenta os seguintes recursos:

ESP32-S2

Como observado nas especificações acima, ele não possui bluetooth e núcleo dual core. Porém, recursos como USB OTG, periféricos de IHM e o co-processador ULP com núcleo RISC V, são características interessantes para explorarmos no projeto Franzininho. Além disso, o ESP32-S2 tem um consumo de energia menor que o ESP32.

O que tem na Franzininho WIFI?

Conforme mencionado acima, recebemos algumas amostras de módulos da Espressif para avaliar o ESP32-S2. Como não há muitas placas no mercado com esse SoC, desenvolvemos a Franzininho WIFi para servir de plataforma de desenvolvimento do ESP32-S2 e nos ajudar avaliar e validar aplicações com esse SoC.

A placa foi feita usando como base as dimensões e características da Franzininho DIY. Mantemos o conector USB A e dimensões da PCB.

A placa é relativamente simples, deixamos todos a maioria dos pinos disponíveis para o usuário, além de um LED RGB e um conector JTAG. 

O projeto é open hardware e feito no Kicad. A seguir apresento mais detalhes do projeto.

Esquemático

Franzininho WIFI

Usamos um módulo ESP32-S2 já disponível no mercado, ao invés de desenhar a solução com o chip ESP32-S2. A alimentação é feita através da USB passando por um regulador de 3,3V. A comunicação USB usada foi a própria do SoC, pois esse é um dos recursos principais que queremos avaliar no ESP32-S2 para nosso projetos. Além disso, colocamos um LED RGB na placa para informações visuais. 

PCB

Franzininho WIFI

A PCB, como já mencionado, foi feita com base no footprint da Franzininho DIY. Mantemos o conector USB A e a dimensão da placa. O layout foi feito em 2 layers e procuramos escolher componentes que permitam a soldagem manual:

Franzininho WIFI
Franzininho WIFI

Pinout

pinagem franzininho wifi

Licença

Escolhemos a licença CERN Open Hardware Licence, para publicação do hardware.

Conforme definido no “how to” da licença, no repositório do projeto estão incluídos os seguintes arquivos:

  • LICENSE.TXT
  • cern_ohl_v_1_2_howto.pdf
  • CHANGES.TXT
  • COPYRIGHT.TXT
  • PRODUCT.TXT

Para reprodução do projeto ou derivações, é importante verificar os requisitos da licença , copyright e boas práticas.

Acesse o projeto no Github: Franzininho WIFI

Próximos passos com a Franzininho WIFI

Fiz a compra de algumas placas no final de novembro, que devem chegar na segunda metade de Dezembro (espero). O próximo passo será montar as placas e validar o hardware. Em seguida explorar o ESP-IDF e recursos já disponíveis para o ESP32-S2, ferramentas de programação para usar a USB OTG, integração com a IDE Arduino, MicroPython.

Como observado, teremos um grande trabalho de software pela frente. Essas atividades devem começar em 2021, já que ainda temos que montar os protótipos. Caso você tenha interesse em se envolver com o projeto, acompanhe o projeto Franzininho pelas redes sociais que logo vamos abrir um canal de comunicação específico para esse projeto. 

Se você é um professor que tem interesse em envolver seus alunos em projetos open source, essa pode ser uma ótima oportunidade para um trabalho de TCC, iniciação científica, ou até mesmo em disciplinas. Podemos alinhar as atividades que possam contribuir para o projeto.

Para feedbacks sobre o hardware da Franzininho WIFI, utilize área de issues no Github

Conclusão

Estamos muito entusiasmados com esse projeto e esperamos que esse próximo passo no projeto Franzininho possa ajudar no desenvolvimento de pessoas que já estão envolvidas com a área técnica e que as ferramentas e aplicações criadas.

Live de apresentação do projeto

Saiba mais

Saiba mais sobre o projeto Franzininho em: https://franzininho.com.br/

Documentação: https://franzininho.github.io/docs-franzininho-site/docs/franzininho-wifi/franzininho-wifi

Franzininho WiFi – Primeiros passos com ESP-IDF

Franzininho WiFi: Primeiros passos na Arduino IDE

Hello World com a Franzininho WiFi no CircuitPython

Franzininho – Um Arduino para todos

Engenheiro, especialista em sistemas embarcados. Hoje é diretor de operações do portal Embarcados, onde trabalha para levar conteúdos de eletrônica, sistemas embarcados e IoT para o Brasil.

Também atua no ensino eletrônica e programação. É entusiasta do movimento maker, da cultura DIY e do compartilhamento de conhecimento, publica diversos artigos sobre eletrônica e projetos open hardware.

Com iniciativas como o projeto Franzininho e projetos na área de educação, leva a cultura maker para o Brasil capacitando e incentivando professores e alunos a usarem tecnologia em suas vidas. Participou da residência hacker 2018 no Red Bull Basement.

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eletronier
eletronier
30/01/2021 19:53

refazer a roda, porém com forma quadrada, kkkk

Celso Caldeira
Celso Caldeira
Reply to  Fábio Souza
11/08/2021 00:36

Acredito que ele não tenha visto grandes diferenças entre este modelo e o node devkit, por isto considerou que foi refazer algo já pronto. Sensores e atuadores embutidos na placa (como o led rgb por exemplo) tem um apelo didático pois agiliza a parte do HW permitindo ir rápido para a programação, mas não é algo necessariamente ‘novo’, ou ‘inovador’, comparado com um esp devkit que não possui, é uma questão de quantos pinos livres estão disponíveis. Talvez ele não tenha entendido o propósito da placa, acha que é um clone do devkit. Em tempo: esse captcha tá todo cagado… Leia mais »

Flavio Oliveira
flavio Oliveira
07/12/2020 06:56

Boa! Parabéns, baita melhoria no projeto!

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