3 · Die Complete-Platine¶
Was die Complete besonders macht¶
Die Complete ist die aktuelle ESPuino-Platine und der Bezugspunkt dieses Handbuchs. Ihr großer Vorzug lässt sich in einem Wort zusammenfassen: Integration. Wo bei den Vorgängern noch mehrere Baugruppen zusammengesteckt und verdrahtet werden mussten, sitzt bei der Complete fast alles auf einer einzigen Platine – ESP32-WROVER, Verstärker, Laderegler, Spannungsüberwachung, der Port-Expander für zusätzliche Anschlüsse und der SD-Kartenslot. Funktional bietet sie damit im Kern das Gleiche wie die frühere mini4L, ist aber günstiger und deutlich schneller aufgebaut. Einzig die Kopfhörerplatine bleibt eine separate, optionale Ergänzung.
Für dich heißt das konkret: Du bekommst die Platine fertig bestückt. SMD-Löten – also das feine Löten winziger Bauteile – ist bereits ab Werk erledigt. Was noch zu tun bleibt, ist das Anlöten einiger Drähte und Stecker, und das ist in Kapitel 5 beschrieben.
Technische Eckdaten¶
Bevor wir ins Detail gehen, die Fakten auf einen Blick:
| Merkmal | Wert |
|---|---|
| Abmessungen | 72,2 × 70,6 mm, vier Befestigungslöcher (⌀ 3,2 mm) |
| Aufbau | vierlagige Platine, fertig SMD-bestückt |
| Controller | ESP32-WROVER, 16 MB Flash, 8 MB PSRAM |
| Stromversorgung | Buck/Boost-Schaltregler (TPS63000), konstant 3,3 V |
| Eingänge | USB-C und/oder Akku (LiPo oder LFP), beide verpolgeschützt |
| Laderegler | fest max. 1 A Ladestrom, Status-LED an Bord |
| Verstärker | MAX98357A, ein Lautsprecherausgang (beide Kanäle summiert), ~1 W an 4 Ω |
| Audiospeicher | microSD (SD-MMC, 1-Bit), FAT32 |
| Erweiterung | PCA9555-Port-Expander für zusätzliche Ein-/Ausgänge |
| Anschlüsse | JST-PH-Steckverbinder für RFID-Reader, Lautsprecher, Drehencoder, Neopixel, bis zu 5 Taster, Kopfhörerplatine, Lade-LED, Power-Off-Schalter und Akku; dazu USB-C und der Erweiterungsanschluss Ext.Conn1. Der I²C-Anschluss bleibt ab Werk unbestückt (Details). |
Alles Weitere – welche Leitung wohin gehört, welche Lötbrücke was bewirkt – steht in den folgenden Abschnitten, unter anderem in der Pinout-Referenz.
Die Stromversorgung¶
ESPuino soll an ganz unterschiedlichen Quellen laufen – am USB-Netzteil, an einem LiPo-Akku oder an einem LiFePO4-Akku (LFP). Und egal, welche davon gerade anliegt und wie voll der Akku ist: Hinten müssen stabile 3,3 Volt für den ESP32 herauskommen.
Genau das war früher der wunde Punkt. Die mini4L versorgte den Controller über einen sogenannten Linearregler (LDO). Ein solcher Regler „verheizt" die überschüssige Spannung, braucht aber selbst einen kleinen Vorlauf: War der Akku fast leer und lieferte nur noch etwa 3,3 V, kamen hinten bloß noch rund 3,1 V an – eigentlich schon zu wenig für den ESP32 (in der Praxis lief es meist trotzdem, aber sauber ist anders). Besonders heikel wird das bei LFP-Akkus, die von Haus aus nur etwa 3,2–3,3 V liefern; deshalb musste man dort den Regler kurzerhand umgehen.
Die Complete löst das grundsätzlich mit einem Buck/Boost-Schaltregler. Der kann eine zu hohe Spannung heruntersetzen und eine zu niedrige hochsetzen und liefert dadurch konstant 3,3 V – unabhängig von Quelle und Ladezustand. Dazu kommt eine Unterspannungs-Abschaltung, die das Gerät schützt, bevor der Akku zu tief entladen wird. Dennoch sei an dieser Stelle vorweggenommen, dass dieser Schutz niemals die Abschaltfunktion eines BMS ersetzt, das zwingend im verwendeten Akkupack eingebaut sein muss.
Beide Eingänge – USB-C und Akku – sind zudem gegen Verpolung geschützt. Der eingebaute Laderegler lädt den Akku mit fest eingestellten maximal 1 A. Damit dieser Ladestrom einen Akku nicht überfordert (Faustregel: höchstens die halbe Kapazität pro Stunde, „0,5 C"), sollte der Akku mindestens 2000 mAh haben. Die Unterspannungs-Abschaltung greift je nach Akkutyp bei unterschiedlichen Schwellen: bei LFP etwa 2,75 V, bei LiPo etwa 3,15 V. Diese Werte liegen bewusst mit etwas Reserve über der absoluten Entladegrenze – das schont den Akku und verhindert, dass kurze Stromspitzen (etwa bei lautem Ton) das Gerät gleich abschalten.
Laden & Lade-LED¶
An Bord sitzt eine kleine Status-LED, die dir den Ladezustand direkt an der Platine anzeigt:
| LED | Bedeutung |
|---|---|
| schnelles Blinken | USB angeschlossen, aber kein Akku erkannt |
| Dauerleuchten | USB und Akku angeschlossen – der Akku wird geladen |
| aus | Akku voll (bei USB + Akku) oder Betrieb nur am Akku |
Möchtest du diese Anzeige nach außen ans Gehäuse führen, gibt es einen eigenen 2-poligen Anschluss für eine externe Lade-LED. Der nötige Vorwiderstand sitzt schon auf der Platine, du kannst die LED also direkt anschließen – achte nur auf die aufgedruckte Polarität.
Ein Hinweis fürs Verständnis: Während des Ladens ist die gemessene Akkuspannung nicht aussagekräftig, weil der Ladevorgang sie künstlich anhebt. Eine verlässliche Ladestandsanzeige gibt es daher nur im reinen Akkubetrieb (mehr dazu in Kapitel 4).
Ein- und Ausschalten¶
Im Normalfall „schaltet" der Taster im Drehencoder den ESPuino ein und aus – tatsächlich geht er dabei in den stromsparenden Deep-Sleep und wacht auf Tastendruck sofort wieder auf (siehe Glossar und Kapitel 9). Für die meisten ist das völlig ausreichend.
Wer den Ruhestrom noch weiter senken möchte, kann einen echten Ausschalter vorsehen. Die Complete hat dafür einen 2-poligen Power-Off-Anschluss: Ein daran angeschlossener Schalter legt die zentrale 3,3-V-Versorgung still, indem er die Ausgangsseite des Schaltreglers deaktiviert – der ESP32 ist dann wirklich aus, nicht nur im Schlaf. Das Laden über USB funktioniert dabei weiter, auch wenn der Schalter auf „aus" steht.
Power-Off-Switch: die Kehrseiten
- Der Start dauert danach etwas länger (voller Kaltstart statt Aufwachen aus dem Deep-Sleep).
- Mit dem PN5180-LPCD-Aufwecken ist der harte Ausschalter nicht kombinierbar – beides schließt sich gegenseitig aus.
Stromverbrauch & Netzteil¶
Im Betrieb zieht ein ESPuino grob 140 bis 350 mA, je nach Lautstärke und wie hell die Neopixel leuchten. Kommt das Laden dazu, addieren sich bis zu 1 A. Damit dein Netzteil in keiner Lage knapp wird – lauter Ton und gleichzeitiges Laden –, solltest du ein USB-Netzteil mit mindestens 1,5 A verwenden.
Der Verstärker und der Ton¶
Für den Ton sorgt ein MAX98357A, ein kleiner Class-D-Verstärker mit integriertem Digital-Analog-Wandler. Er liefert an 3,3 V rund 1 Watt an einem 4-Ohm-Lautsprecher – genug für eine kompakte Hörbox in Zimmerlautstärke. Bewährt haben sich kleine Breitbandlautsprecher wie der Visaton FR 7 (4 Ω).
Ein Unterschied zur mini4L: Die Complete hat nur einen Verstärker und damit einen Lautsprecherausgang. „Mono" im Sinne von ein Kanal fällt weg trifft es dabei nicht – auf dem Ausgang liegen beide Stereokanäle zusammengemischt (Summe aus links und rechts), es geht also nichts verloren. Es ist damit ein einkanaliger Ausgang – für eine kompakte Hörbox genau das Richtige. Am Kopfhörerausgang (über die separate Kopfhörerplatine) steht dir Stereo zur Verfügung.
Der Ton muss dabei nicht zwingend über den eingebauten Verstärker laufen: ESPuino beherrscht auch Bluetooth – als Quelle, um an einen Bluetooth-Lautsprecher oder -Kopfhörer zu senden, und als Senke, bei der ESPuino selbst zum Lautsprecher wird und du etwa vom Handy auf ihn streamst. Beide Modi und worauf dabei zu achten ist, stehen in Kapitel 9.
Die Grundverstärkung stellst du per Lötbrücke ein:
| Lötbrücke | Grundverstärkung |
|---|---|
| JP2 – ab Werk gesetzt | +3 dB |
| keine Brücke | +9 dB |
| JP3 | +15 dB |
Niemals JP2 und JP3 zugleich
Die beiden Brücken schließen sich gegenseitig aus: Es darf immer nur eine von beiden gesetzt sein – oder eben keine, dann bleibt es bei +9 dB.
Die Werkseinstellung JP2 (+3 dB) ist für eine Hörbox erfahrungsgemäß laut genug und hat einen angenehmen Nebeneffekt: Bei der niedrigeren Grundverstärkung liegen die 21 Lautstärkestufen der Software enger beieinander, sodass sich die Lautstärke feiner regeln lässt. Die Details zu diesen Lötbrücken stehen bei den Lötbrücken in Kapitel 5.
Versionen & Lieferumfang¶
Die aktuelle Revision der Complete ist 5.1. Sie vereint beide Akkuvarianten auf einer Platine – ob LFP oder LiPo, legst du über die Lötbrücken JP5/JP6 fest (siehe Kapitel 5). Der Reset-Taster wird seit 09/2026 ab Werk bestückt.
Von den wenigen früheren Platinen (Rev. 5.0/5.0.1) sind nur eine Handvoll im Umlauf; falls du eine solche besitzt, sind die kleinen Abweichungen bei den Lötbrücken in Kapitel 5 vermerkt.
Beim Kauf hast du die Auswahl zwischen drei Varianten – welche für dich passt, hängt davon ab, wie viel du selbst beisteuern möchtest (Details und Preise stehen in der Preisliste #3344):
- Nur die Platine – die fertig bestückte Complete allein, ohne weiteres Zubehör.
- Set 1 – die Platine samt der nötigen Anschlussleitungen.
- Set 2 – wie Set 1, zusätzlich mit der Kopfhörerplatine.
Akkutyp bei der Bestellung angeben
Bei der Bestellung musst du angeben, ob du die LiPo- oder die LFP-Version möchtest. Der passende Akkutyp wird ab Werk über die Lötbrücken auf der Platine vorkonfiguriert – du musst daran also nichts selbst einstellen. Möchtest du später doch auf den anderen Akkutyp wechseln, lässt sich das aber jederzeit nachträglich ändern, indem du ein bis zwei Lötbrücken umsetzt (mehr dazu bei den Lötbrücken in Kapitel 5).
Anschlüsse, Bedienelemente, Pinout¶
Welche Funktion auf welchem Anschluss liegt, zeigt die folgende Pinout-Referenz – beim Verdrahten schlägst du hier im Zweifel nach.
Pinout-Referenz¶
Aus settings-complete.h. Wichtig: Werte ≥ 100 sind Port-Expander-Kanäle (PCA9555,
Kanal = Wert − 100), keine direkten ESP32-GPIOs; 99 = ungenutzt/Dummy.
Der Unterschied ist praktisch relevant: Ein Port-Expander-Kanal lässt sich nicht so universell einsetzen wie ein echter GPIO. Er taugt im Wesentlichen dazu, auf einen Taster zu reagieren (Eingang) oder etwas zu schalten (Ausgang) – und selbst das muss für eigene Erweiterungen erst programmiert werden. Mehr zum Port-Expander steht in Kapitel 12.
| Funktion | Signal | Pin |
|---|---|---|
| Audio (I²S) | DOUT / BCLK / LRC | GPIO 25 / 27 / 26 |
| RFID (SPI) | CS / SCK / MOSI / MISO | GPIO 21 / 18 / 23 / 19 |
| RFID (nur PN5180) | RST / BUSY / IRQ | GPIO 22 / 33 / 32 |
| SD-Karte | SD-MMC 1-Bit: CLK / CMD / D0 | GPIO 14 / 15 / 2 |
| Drehencoder | CLK / DT | GPIO 34 / 39 |
| Drehencoder | Taster | PE 105 |
| Buttons | Previous / Pause-Play / Next | PE 100 / 101 / 102 |
| Buttons | Button 4 / Button 5 | PE 103 / 104 |
| Neopixel | LED-Signal | GPIO 12 |
| Power | Peripherie-Abschaltung (POWER) |
PE 114 |
| Power | Verstärker (GPIO_PA_EN) |
PE 113 |
| Batterie | Spannungsmessung (ADC) | GPIO 35 |
| Kopfhörer | Buchsen-Erkennung (HP_DETECT) |
PE 108 |
| Wakeup / PE-Interrupt | Aufwecken aus Deep-Sleep | GPIO 36 |
| IR (optional) | IR-Empfänger | GPIO 5 |
Freie GPIOs
Am Erweiterungsanschluss Ext.Conn1 liegen die noch freien GPIO 0, 5 und 32. Zwei Dinge solltest du dabei wissen: GPIO 0 wird vom ESP32 für interne Zwecke (Bootmodus) gebraucht und sollte nur im Notfall anderweitig verwendet werden. GPIO 32 ist die IRQ-Leitung des PN5180 und damit nur frei, solange du kein LPCD nutzt – im LPCD-Modus (JP1/JP8) belegt sie der Reader. GPIO 5 schließlich ist der Eingang für den optionalen IR-Empfänger.
Die Anschlüsse im Überblick¶
Fast alles wird über kleine JST-PH-Steckverbinder angeschlossen – jeder hat seine eigene Polzahl, sodass man sie kaum verwechselt. Diese Übersicht zeigt, was wohin gehört:
| Anschluss | Stecker | Wofür |
|---|---|---|
| RFID-Reader | 10-polig | RC522 oder PN5180 (Belegung siehe unten) |
| Lautsprecher | 2-polig | ein Mono-Lautsprecher |
| Drehencoder | 5-polig | Lautstärke + Taster (Ein/Aus) |
| Neopixel | 3-polig | Status- und Fortschritts-LEDs |
| Taster (bis zu 5) | je 2-polig | Previous, Play/Pause, Next, Button 4/5 |
| Kopfhörerplatine | 6-polig | optionaler Kopfhörerausgang |
| externe Lade-LED | 2-polig | optionale Lade-Anzeige am Gehäuse |
| Power-Off-Switch | 2-polig | optionaler echter Ausschalter |
| Akku | 2-polig | LiPo oder LFP mit BMS |
Nie auf die Litzenfarben verlassen
Steckerbelegungen richten sich nach der Beschriftung auf der Platine, nicht nach der Farbe der Litzen an einer fertigen Leitung. Gleiche vor dem Anstecken immer Signal für Signal mit dem Platinenaufdruck ab.
Die genaue Belegung des RFID-Steckers – 10-polig, mit den Unterschieden zwischen PN5180 und RC522 – steht dort, wo du sie brauchst: in Kapitel 5 → RFID-Steckerbelegung.
Die Komponenten auswählen¶
Ein Teil der Bauteile hängt von deinen Vorlieben ab. Hier die Entscheidungen, die anstehen:
- RFID-Reader: Zur Wahl stehen der RC522 (günstig, für die meisten völlig ausreichend) und der PN5180 (empfindlicher, größere Reichweite, und Voraussetzung für das optionale LPCD-Aufwecken). Dank Auto-Erkennung (siehe unten) legst du dich nicht per Firmware fest.
- microSD-Karte: Eine ganz normale microSD-Karte, FAT32 formatiert. Karten ab 64 GB sind ab Werk normalerweise exFAT-formatiert und müssen erst umformatiert werden (siehe Hinweis). Sehr große oder sehr billige Karten laufen zudem nicht immer zuverlässig. Solltest du auf Probleme stoßen, probiere es im Zweifel mit einer anderen (kleineren) Karte.
- Akku: optional – ESPuino läuft auch dauerhaft am USB-Netzteil. Für den mobilen Betrieb ist die Wahl zwischen LFP und LiPo wichtig genug für ein eigenes Kapitel: siehe Kapitel 4 · Der Akku.
- Lautsprecher: nach Geschmack und Gehäusegröße; ein 4-Ohm-Breitbänder wie der Visaton FR 7 passt gut. Der Verstärker leistet maximal 1 W – ein übermäßig großer Lautsprecher bringt hier also nichts.
- Kopfhörer: optional über die separate Kopfhörerplatine (mit dem MS6324-Chip, Forum #1099).
Der RFID-Reader-Typ ist keine Firmware-Frage mehr
Früher musste man beim Flashen die passende Firmware-Variante für RC522 oder PN5180 wählen. Seit Mai 2026 erkennt ESPuino den Reader automatisch zur Laufzeit. Die Reader-Wahl ist damit eine reine Hardware-Entscheidung, um die du dich beim Firmware-Update nicht mehr kümmern musst.
Große Karten auf FAT32 formatieren
Karten ab 64 GB (SDXC) sind ab Werk als exFAT formatiert. Windows bietet FAT32 für so große Karten im Standard-Dialog nicht an – hier hilft ein Tool wie „FAT32 Format" (guiformat). Den offiziellen SD Card Formatter kannst du gut nutzen, um eine Karte sauber zurückzusetzen; er formatiert große Karten aber nach SD-Norm als exFAT – für FAT32 brauchst du also zusätzlich das genannte Tool.
Grenzen der Platine¶
Damit du weißt, was die Complete bewusst nicht kann:
- Nur ein Verstärker – kein echter Stereobetrieb mit zwei getrennt angesteuerten Lautsprechern.
- Keine 5-V-Logik – intern arbeitet alles mit 3,3 V.
- Kein Coulomb-Zähler – der Ladestand wird aus der Akkuspannung geschätzt, nicht exakt mitgezählt. Gerade bei LFP ist die Spannung über weite Teile der Entladung sehr flach, die Anzeige entsprechend grob (mehr dazu in Kapitel 4).
Schaltpläne, 3D-Modell & Dokumente¶
Wer tiefer einsteigen oder ein Gehäuse konstruieren möchte, findet im Complete-Thread (#3817) die vollständigen Unterlagen – Schaltpläne (rev 5.0.1 und rev 5.1 als PDF) sowie ein 3D-Modell der Platine (STEP-Datei). Die Befestigungslöcher sitzen in den vier Ecken (⌀ 3,2 mm); die genauen Abstände entnimmst du am besten dem 3D-Modell.
Für Fortgeschrittene: weitere Anschlüsse¶
Ext.Conn1, Ext.Conn2, Ext.USB und der Port-Expander
Diese Anschlüsse brauchst du für einen normalen Aufbau nicht – sie sind für Sonderfälle gedacht und teils ab Werk unbestückt (auf Wunsch bestückbar).
- Ext.Conn1 führt zusätzliche Signale heraus: 3,3 V geschaltet (nur im Betrieb aktiv, im Deep-Sleep aus), 3,3 V dauerhaft, Batterie +, die noch freien GPIO 0, 5 und 32 (mit den Einschränkungen aus dem Hinweis „Freie GPIOs" oben) und die Port-Expander-Kanäle PE109/PE112.
- Ext.Conn2 bietet GND und zwei Spannungen: OOut (~4,6 V bei USB, sonst Akkuspannung; USB hat Vorrang) und Vin (wie OOut, lässt sich aber vom Power-Off-Switch abschalten).
- Ext.USB ist ein alternativer 5-V-Eingang (VUSB, GND, CC1, CC2); die nötigen 5,1-kΩ-Widerstände sind schon bestückt. Achtung: Dieser Eingang ist nicht verpolgeschützt – nur für Erfahrene.
- Der PCA9555-Port-Expander stellt zusätzliche Ein-/Ausgänge bereit; er bedient intern unter anderem die Taster und einige Steuerleitungen und ist auch in Kapitel 12 Thema.
Bestellen & Zubehör¶
Die Complete und optionales Zubehör – etwa die Kopfhörerplatine oder der Drehencoder-Bausatz – kannst du beim Entwickler beziehen. Was es gibt und was es kostet, steht in der Preisliste im Forum (#3344).