Nel mondo dei progetti embedded e wearable capita spesso di trovarsi davanti allo stesso problema: i collegamenti. I classici header GPIO sono pratici durante i primi test, ma diventano poco affidabili quando il dispositivo è soggetto a movimento, vibrazioni o continui cambi di configurazione. Le morsettiere a vite migliorano la situazione, ma non sempre sono comode quando bisogna scollegare rapidamente moduli, strip LED o pulsanti. Per questo motivo risultano particolarmente interessanti le nuove board open source basate su ESP32-S3 progettate da RevK, nate inizialmente per il retrofit elettronico di una tuta di Iron Man ma pensate in modo sufficientemente generico da poter essere riutilizzate in molti altri contesti. La caratteristica che le distingue immediatamente è l’uso dei connettori WAGO push-in direttamente sulla scheda, una scelta insolita nel panorama maker ma estremamente pratica.
Il progetto è stato pubblicato da CNX Software e tutta la documentazione hardware e firmware è disponibile pubblicamente.
Come funziona questa ESP32 con connettori WAGO
La prima board viene definita “Battery powered controller development board” ed è pensata principalmente per applicazioni compatte alimentate a batteria, come guanti elettronici o moduli indossabili.
Alla base troviamo il modulo ESP32-S3-MINI-1-N4-R2, basato sul SoC ESP32-S3 dual-core con supporto WiFi 4 e Bluetooth 5.0. La configurazione hardware include 2 MB di PSRAM e 4 MB di flash QSPI, più che sufficienti per molti progetti IoT e wearable.
L’aspetto più interessante è però la connettività esterna. La scheda integra direttamente connettori WAGO push-in per collegare strip LED, pulsanti o altri moduli GPIO senza dover saldare nulla. Il collegamento risulta molto più stabile rispetto ai pin header tradizionali e allo stesso tempo molto più rapido da modificare rispetto alle morsettiere a vite.
La presenza del connettore LiPo con circuito di ricarica integrato rende inoltre la board particolarmente adatta a dispositivi portatili. Le dimensioni di appena 41 x 24 mm aiutano ulteriormente nelle installazioni compatte.
Dal progetto emerge chiaramente come l’obiettivo non fosse semplicemente creare una dev board ESP32-S3, ma realizzare una piattaforma realmente utilizzabile in scenari dinamici, dove i collegamenti devono poter essere sostituiti velocemente senza compromettere affidabilità e robustezza meccanica.
Il modello multi-porta per casco e suit
Accanto alla versione compatta esiste una seconda scheda chiamata “multi-port controller development board”, progettata per gestire una quantità maggiore di periferiche e destinata principalmente al casco e alle altre sezioni della tuta.
Anche qui ritroviamo il modulo ESP32-S3-MINI-1-N4-R2, ma il resto dell’hardware è molto più ricco. La board integra uno slot microSD utilizzato nel progetto originale per memorizzare file audio WAV, due microfoni MEMS TDK ICS 43434 e due driver audio MAX98357A per pilotare speaker da 4 Ohm.
La parte interessante rimane però l’espansione tramite connettori WAGO. Sono presenti ingressi GPIO per pulsanti, uscite per strip LED o servo, oltre ai collegamenti dedicati agli speaker. L’alimentazione a 5V arriva direttamente dalla porta USB-C, mentre le linee dati operano a 3.3V.
In pratica la scheda diventa una piattaforma centralizzata per la gestione di illuminazione, audio e controlli fisici senza la necessità di cablaggi permanenti. In un progetto wearable questo approccio è particolarmente utile perché permette di sostituire rapidamente moduli o sezioni del costume durante i test o la manutenzione.
Un approccio molto orientato alla modularità
Uno degli aspetti più interessanti del progetto è proprio il cambio di filosofia rispetto alle classiche board maker. Normalmente l’espansione avviene tramite pin header Dupont o connettori JST, mentre qui tutto è stato progettato attorno alla modularità rapida.
Anche nei commenti all’articolo originale emerge come questa scelta sia stata vista positivamente soprattutto per applicazioni soggette a vibrazioni o continui smontaggi. Diversi lettori hanno evidenziato come i connettori push-in offrano un compromesso molto interessante tra praticità e affidabilità meccanica.
L’uso di WAGO direttamente sulla PCB non è comune nelle dev board ESP32, ma in effetti ha molto senso in progetti dove i cablaggi vengono modificati spesso oppure devono rimanere stabili durante il movimento.
Comunicazione Bluetooth e firmware ESP-IDF
Il firmware del progetto è sviluppato usando il framework ESP-IDF e il sistema sembra utilizzare Bluetooth LE per la comunicazione tra i vari moduli della tuta.
Nel caso del progetto Iron Man, il guanto comunica eventi relativi ai pulsanti e attiva effetti audio riprodotti tramite i file WAV presenti sulla microSD della board principale.
Tutto il materiale è open source e disponibile su Codeberg, inclusi i file KiCad delle PCB e il codice firmware:
Il progetto non include i file 3D della tuta perché nasce come retrofit di un costume già esistente, ma la parte elettronica è completamente documentata.
Un anello LED RGB da 88 LED
Oltre alle due schede principali è stato realizzato anche un anello LED da 32 mm con 88 LED RGB compatibili WS2812 disposti su più cerchi concentrici.
L’anello opera a 3.3V ed è stato pensato specificamente per la glove board. Anche in questo caso il design hardware è open source e i file KiCad sono stati pubblicati pubblicamente:
Dal punto di vista estetico il risultato finale è decisamente scenografico e mostra bene come queste board siano state progettate con un approccio molto pratico e orientato all’integrazione reale.
Disponibilità e prezzi
Le board sono acquistabili tramite lo store Lectronz di RevK:
Al momento dell’articolo i prezzi indicati sono:
- Glove board: 20,04 dollari
- Helmet board: 40,07 dollari
- LED ring: 13,36 dollari
I prodotti risultano presenti anche su Tindie:
Tuttavia la disponibilità è limitata a causa dei recenti problemi della piattaforma, legati al cambio di proprietà e a disservizi temporanei nei pagamenti ai venditori. Secondo quanto riportato, la situazione sta tornando gradualmente alla normalità:
Considerazioni finali
Queste board ESP32-S3 non introducono soltanto una nuova configurazione hardware, ma mostrano un approccio diverso alla progettazione di sistemi embedded modulari. L’uso dei connettori WAGO direttamente sulla scheda rende il montaggio molto più pratico rispetto alle soluzioni tradizionali e risulta particolarmente adatto a wearable, prototipi dinamici e installazioni soggette a movimento.
Il fatto che l’intero progetto sia open hardware e open source aumenta ulteriormente l’interesse per maker e sviluppatori che vogliono prendere ispirazione da una soluzione concreta e già utilizzata in un contesto reale.
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Link utili
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Simone Candido
Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.