PUBBLICATO
agosto 2025
CATEGORIA
PCB / Hardware
aziende coinvolte
R&D
PCB IoT a energia solare – Piattaforma ESP32 con Bluetooth
01. La sfida e la soluzione
Per un progetto coperto da riservatezza era necessario sviluppare una scheda elettronica dedicata basata su ESP32, in grado di:
- comunicare tramite Bluetooth,
- funzionare a batteria,
- ricaricarsi tramite pannelli solari,
- garantire un funzionamento affidabile sul campo.
La soluzione è stata la progettazione di una PCB custom che integra:
- un microcontrollore ESP32 per gestione logica e connettività,
- un controllore per batteria e gestione della ricarica da pannelli solari,
- circuiti di protezione e condizionamento dei segnali per sensori e periferiche esterne.
L’obiettivo principale non era solo “far funzionare” il prototipo, ma creare una base hardware scalabile e producibile, adatta a successive evoluzioni del prodotto.
“Tutti sono bravi a mettere in pratica degli insegnamenti, ma solo i migliori imparano da sé”
– EMR
02. Il processo di lavoro
Lo sviluppo della scheda ha richiesto un lavoro approfondito su più livelli.
Analisi tecnica e studio dei componenti
- Studio dettagliato della documentazione dei microcontrollori e dei componenti di power management (battery charger, solar controller, protezioni, regolatori, ecc.)
Valutazione delle diverse soluzioni disponibili per ottimizzare:
- consumi energetici,
- stabilità della ricarica solare,
- ingombri e costi di produzione.
Progettazione dello schema & layout PCB
Realizzazione dello schema elettrico completo della scheda, includendo:
- sezione logica (ESP32 e interfacce),
- sezione alimentazione e ricarica,
- gestione batteria, sensori e connettori esterni.
Progettazione del layout PCB seguendo le best practice per:
- integrità dei segnali,
- routing dell’alimentazione,
- riduzione dei disturbi,
- posizionamento ottimale per antenna e componenti critici.
- Generazione dei file Gerber e dei file di produzione per i fornitori.
- Prototipazione, test e iterazioni
Produzione dei primi prototipi fisici della scheda.
- Test sul campo in condizioni reali per verificare:
- stabilità della comunicazione Bluetooth,
- comportamento della ricarica solare,
- autonomia della batteria,
- risposta del sistema con sensori e cablaggi esterni.
Sulla base dei risultati, sviluppo di diverse versioni successive della PCB, con miglioramenti mirati a:
- ottimizzare layout e componentistica,
- semplificare assemblaggio e cablaggio,
- aumentare l’affidabilità complessiva.
Supply chain & componentistica
Ricerca di fornitori adeguati per:
- PCB e assemblaggio,
- componenti principali (IC, passivi, connettori),
- cavi esterni, sensori e accessori collegati alla scheda.
Ottimizzazione della BOM (Bill of Materials) per garantire reperibilità, costo sostenibile e continuità produttiva.
03. Il risultato
Il risultato è una piattaforma hardware IoT:
- basata su ESP32 con Bluetooth,
- alimentata a batteria con ricarica da pannelli solari,
- progettata seguendo best practice di PCB design e power management,
- validata tramite test reali sul campo e più iterazioni di miglioramento.
Questa PCB rappresenta un tassello chiave per il progetto confidenziale di cui fa parte e dimostra la capacità di affrontare, in modo strutturato, tutte le fasi:
dallo studio della documentazione alla progettazione, dalla prototipazione fino alla selezione dei fornitori per una possibile produzione su scala.