Offizielle Wemos D1 Mini Shields und Erweiterungen

Für den Wemos D1 Mini und Mini Pro gibt es eine Vielzahl verschiedener Shields und Erweiterungen. Um den Überblick nicht zu verlieren versuche ich auf dieser Seite einen Großteil der Wemos D1 Mini Shields aufzulisten und deren Nutzen ein wenig näher zu erläutern.

Viele der Shields sind untereinander kompatibel. Jedoch kann es in Ausnahmefällen zu Überschneidungen in der Pinbelegung kommen. Dies sollte beim Programmieren beachtet werden, um langes Debuggen oder Hardwaredefekte zu vermeiden.

Der Wemos D1 besitzt zahlreiche I/O Ports, welche eine große Anzahl verschiedener Erweiterungen erlauben. Unter anderem besitzt er 12 I/O Ports, darunter eine I²C-Schnittstelle, eine SPI-Schnittstelle, eine serielle Schnittstelle (TX & RX) und ein 10-bit Analogeingang. Des Weiteren stehen stehen Pins für PWM und Interrupts zur Verfügung.

Der Microcontroller und alle I/O Ports arbeiten mit einer Logikspannung von 3,3V und sind nicht 5V tolerant. Zur Spannungsversorgung kann die 5V Micro-USB Schnittstelle oder der 3,3V VCC Pin verwendet werden.

SHT30 Shield

Features:

  • I2C Schnittstelle
  • zwei selektierbare Bus-Adressen
  • Genauigkeit ±3%RH und ±0.3°C
  • modulares Design
  • Φ2mm Montagelöcher

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D1SCL
D2SDA

Das Shield lässt sich für viele interessante Projekte und Ideen nutzen. Beispielsweise lassen sich so Wetterstationen oder Raumtemperaturfühler realisieren. Auch einer Nutzung in einem Humidor oder im Gewächshaus steht mit diesem Sensor nichts im Wege.

Der SHT30 basiert auf einem komplett neuen und optimierten CMOSens®-Chip, welcher eine besserte Zuverlässigkeit und Genauigkeit ermöglicht. Zudem bietet der Feuchtesensor SHT30 eine verbesserte Signalverarbeitung, zwei unterschiedliche und benutzerdefinierbare I2C-Adressen und Kommunikationsgeschwindigkeiten von bis zu 1 MHz.

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TFT 2.4 Touch Shield

Features:

  • 2.4” LCD TFT display
  • Auflösung: 320×240 Pixel
  • TFT Treiber IC: ILI9341
  • Touch Screen Controller IC: XPT2046
  • 3 Verbindungsarten (SPI, TFT, Wemos Pins)

Das 2,4″ Touchscreen Shield erweitert den Wemos D1 sowohl um eine Eingabe, also auch eine Ausgabemöglichkeit in einem. Mit Hilfe des 2,4 Zoll TFT Bildschirms lassen sich relavante Informationen für die eigenen Projekte ausgeben. Durch den integrierten Touchscreen ist es zusätzlich möglich mit dem Wemos D1 zu interagieren und Nutzereingaben zu liefern.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
NC*(D1/D2/D3/D4)TFT_LED
RST*(D1/D3/D4))TFT_RST
D8TFT_DC
D7MOSI
D6MISO
D5SCK
D0TFT_CS
D3*(D1/D2/D4)TS_CS
*default

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Matrix LED Shield

Features:

  1. 8×8 Dot matrix LED
  2. Intensität regelbar (8 Stufen)

Das Matrix LED Shield ist das ideale Shield für Wemos D1 Einsteiger. Durch die einfach Bedienung und visuelle Rückgabe eignet sich das Board perfekt für Anfängerübungen und simple Projekte.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D5CLK
D7DIN

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ProtoBoard Shield

Lieferumfang:

  • 1x WeMos ProtoBoard 2,54 mm Raster
  • 2x Stiftleiste kurz
  • 2x Buchsenleiste kurz
  • 2x Buchsenleiste lang

Bei diesem „Shield“ handelt es sich mehr um eine prototyping Platine, als um eine technische Erweiterung des Wemos D1. Diese Lochrasterplatine eignet sich hervorragend für eigene Erweiterungen, die von den offiziellen Shields nicht bedient werden.

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Tipp: Da das ProtoBoard in Prinzip nur eine leere Platine ist, ist man mit einem Set Lochrasterplatinen  und einer Laubsäge preislich besser beraten.

Barometric Pressure Shield

Features:

  • I2C Interface
  • zwei selektierbare Bus-Adressen (0x77, 0x76)
  • Arbeitsbereich:
    • Druck: 300 -1200 hPa.
    • Temperature: -40 – 85 °C.
  • relative Genauigkeit: ± 0.06 hPa
  • absolute Genauigkeit: ± 1 hPa

Das Barometric Pressure Shield für den Wemos D1 Mini eignet sich hervorragend für die genaue Messung des Luftdrucks. Es basiert auf einem HP303B-Sensor und wird von Hobbyisten häufig in Wetterstationen oder Wetterballons eingesetzt.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D1 (IO5)SCL
D2 (IO4)SDA

Zu kaufen gibt es das Barometric Pressure Shield bei Aliexpress

Micro SD Card Shield

Features:

  • konfigurierbarer CS Pin, Standard: D4 (GPIO0)

Mit Hilfe des Micro SD Card Shields ist es möglich Messdaten von Sensoren oder anderen Wemos Shields persistent auf einer MicroSD Speicherkarte abzulegen. Ebenso eigenet sich das Board sehr gut zum Auswerten von Daten oder sogar zum Auslesen von Musikdateien, wie z.B. MP3-Files.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D5CLK
D6MISO
D7MOSI
D4 (Default)CS

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IR Controller Shield

Features:

  • 4x IR LEDs (940nm)
  • 1x IR Empfänger (38kHz)
  • konfigurierbare I/O

Dieses Wemos D1 Mini Shield ist ideal zum Senden und Empfangen von Daten per Infrarot-Übertragung. Ein Anwendungsfall ist beispielsweise das Auslesen von Daten einer TV-Fernbedienung.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D3(GPIO0)Send
D4(GPIO2)Receiver

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ePaper 2.13 Shield

Features:

  • 2.13” ePaper/eInk Display
  • 250×122 Pixel
  • Driver IC: IL3897

Das ePaper 2.13 Shield ist kompatibel mit dem Wemos D1 mini, D1 mini Pro, und D32 Pro. Es eignet sich hervorragend für Applikationen, bei dem auf engen Raum viele Informationen angezeigt werden sollen. Durch die hohe Auflösung und geringen Energiebedarf ist es das perfekte Display für Projekte rund um die Hausautomatisierung.

Pinout / Pinbelegung:

Zu kaufen gibt es das ePaper 2.13 Shield Aliexpress

Tipp: Wer nicht so lang auf seine Aliexpress-Lieferung warten möchte, kann ebenso dieses 2,9  von Amazon nutzen.

Motor Shield

Features:

  • I2C Schnittstelle
  • Spannungsversorgung: VM=15V max
  • Ausgangsstrom: 1.2A(average) / 3.2A (peak)
  • Energiesparfunktion
  • CW/CCW/short brake/stop Motor Control Modi

Das Wemos Motor Shield arbeitet mit dem TB6612FNG Chipsatz und kann zwei Motoren parallel ansteuern. Aufgrund seiner Einfachheit wird das Modul von Anfängern wird häufig im Bereich Robotics eingesetzt. Aufgrund der zulässigen Versorgangsspannung von maximal 15V ist es problemlos möglich eine externe Spannungsquelle für die Motoren zu verwenden.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D1SCL
D2SDA
RSTRST
ShieldMotor
VMMotor Stromversorgung + (Max 15Vdc)
GNDMotor Stromversorgung –
1-A-2Motor A
2-B-1Motor B

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Relay Shield

Features:

  • NO: 5A(250VAC/30VDC), 10A(125VAC), MAX:1250VA/150W
  • NC: 3A(250VAC/30VDC), MAX:750VA/90W
  • 7 konfigurierbare I/O Ports

Mit dem Wemos Relay-Schild ist es möglich das angebrachte Relais auf einfacher Art und Weise zu steuern. Es erlaubt das Schalten von Lasten bis zu 10A bei 250VAC. Vor allem im Bereich der Hausautomatisierung erfeut sich das Modul großer Beliebtheit.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D1 (standard)Relay

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Tipp: Amazon bietet ein große Anzahl verschiedener Relais  für Arduino und Wemos D1 Boards an. Wer also auf den Komfort eines echten Shields verzichten kann, ist mit den Alternativen preislich meist besser ausgehoben.

Buzzer Shield

Buzzer Shield

Features:

  • Frequenz: 1kHz-3kHz
  • 4 optionale Control Pins
    (Default: D5)

Das Buzzer Shield bietet die Möglichkeit Töne in verschiedenen Höhen abzuspielen. Technisch wird der Ton von einem einfachen Piezo / Buzzer erzeugt, welcher über einen einzigen Pin angesteuert wird. Mit Hilfe verschiedener Tonlagen ist es möglich Melodien oder Alarmtöne wiederzugeben.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D5/D6/D7/D8Buzzer

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Dual Base Shield

Dual Base Shield

Lieferumfang:

  • nur Dual Base Board im 2,54 mm Raster

Bei diesem Shield handelt es sich, ähnlich wie beim ProtoBoard Shield, um eine physische Erweiterung des Wemos D1 Mini. Mit Hilfe des Boards ist es möglich mehrere Erweiterungen zu nutzen, ohne diese übereinander stapeln zu müssen.

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WS2812B RGB Shield

WS2812B RGB Shield

Features:

  • LED: 5050
  • Farben: 16777216
  • Spannung: 5V

Das WS2812B RGB Shield bietet den perfekten Einstieg in die Welt der WS2812B LEDs. Es bietet die Möglichkeit die verbaute LED in 16,7 Millionen verschiedenen Farben leuchten zu lassen. Daher ist es bestens zum Anzeigen von Statusinformationen oder Warnhinweisen geeignet.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D2WS2812B

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Ambient light Shield (BH1750)

Features:

  • I2C Schnittstelle
  • zwei selektierbare Bus-Adressen
  • BH1750FVI digitaler Beleuchtungsstärke Converter
  • hohe Auflösung ( 1 – 65535 lx )
  • Φ2mm Montagelöcher

Dieses Shield basiert auf dem BH1750FVI Umgebungslicht-Sensor. Somit ist es möglich die Lichtintensität von 1 – 65535 lx digital auszulesen.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D1SCL
D2SDA

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DHT Shield

Features:

  • Temperatur: -20~60°C (±0.5°C)
  • Feuchtigkeit: 20-95%RH (±5%RH)

Mit Hilfe des DHT Wemos D1 Mini Shields ist es auf eine Art und Weise möglich aktuelle Temperatur- und Luftfeuchte-Werte ausgeben zu lassen. Diese Eigenschaft macht das DHT Shield zum Lieblings für Entwickler und Bastler von Hobby-Wetterstationen. Als Sensor kommt der DHT12 zum Einsatz.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D1SCL
D2SDA

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Tipp: Wer sich genauere Messwerte wünscht, sollte lieber zum DHT22 Sensor  greifen, da dieser eine weitaus geringere Standardabweichung bei Messungen aufweist.

Battery Shield

Features:

  • Ladespannung: max: 10V, empfohlen: 5V
  • Ladestrom: max: 1A
  • Lithium Battery Spannung: 3.3-4.2V
  • Boost Power: 5V (max: 1A)

Das Wemos Battery Shield bietet Bastlern die Möglichkeit ihren Wemos D1 Mini mit einem Lithium-Polymer-Akku (LiPo) zu betreiben und diesen parallel durch eine externe Spannungsquelle zu laden. Hiermit lassen sich beispielsweise autonome Datenlogger oder Überwachungsstationen realisieren. Auch der Anschluss einer Solarzelle ist mit diesem Shield problemlos möglich.

Ausführliche Details und passende Akkus zu diesem Shield findet ihr auf der Seite: Wemos D1 mini Battery Shield – Aufbau und Anleitung

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
5V5V(max: 1A) Power Supply
GNDGND

Anschlüsse:

PortInfo
PH2-2.0MM (Port 1)verbunden mit Lithium Akku (normal 3.3-4.2V)
Micro USB (Port 2)Ladeport (normal 5V)
Green LEDLadevorgang beendet
Red LEDLadevorgang aktiv
J1Einstellung maxi. Ladestom: 0.5A oder 1A.
J2Akku mit A0 verbinden

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OLED Shield

Features:

  • Auflösung: 64×48 Pixels
  • Diagonale: 0.66”
  • Betriebsspannung: 3.3V
  • Driver IC: SSD1306
    (I2C Adresse: 0x3C oder 0x3D)
  • zwei I2C Buttons

Durch das OLED Shield ist es problemlos möglich den eigenen Projekten eine gut leserliche Anzeige für Sensordaten zu bieten. Des weiteren besitzt das Shield zwei I2C Buttons, welche nach den eigenen Vorgaben programmiert werden können.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D1SCL
D2SDA

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Tipp: Wer auf den Komfort eines Shields verzichten kann, ist preislich mit diesem 0,96  besser aufgehoben.

RGB LED Shield

Features:

  • 7 RGB LEDs (WS2812B-mini)
  • 9 optionale control Pins
    (standard: D4/GPIO2)

Das RGP LED Wemos D1 Mini Shield ist der große Bruder des bereits genannten WS2812B Shields. Es besitzt gleich sieben WS2812B LEDs, welche einzeln steuerbar sind.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D4WS2812B-mini

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Tripler Base

Tripler Base

Lieferumfang:

  • nur Triple Base Baord im 2,54 mm Raster

Ähnlich wie beim Dual Base Shield handelt es sich bei diesem Schild um eine passive Platine zur Erweiterungen der nutzbaren Ports des Wemos D1 Mini und Mini Pro.

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PIR Shield

Features:

  • konfigurierbare I/O Ports
    (Standard: D3/GPIO0)
  • Φ2mm Montagelöcher

Dieses PIR (Passive Infrared) Sensor Shield für den Wemos D1 kann zur einfachen Erkennung von Bewegung genutzt werden. Es wird häufig für die Anwesenheitserkennung oder selbstgebaute Alarmanlagen eingesetzt.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D3(Default)PIR Data out

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TFT 1.4 Shield

Features:

  • 1.44” LCD TFT display
  • Auflösung: 128×128
  • 18-bit Farbtiefe
  • Driver IC: ST7735S
  • 3 Verbindungsarten

Mit dem TFT 1.4 Wemos D1 Mini Shields lässt sich der Mini um eine einfache grafische Anzeigemöglichkeit erweitern. Anders als beim 2,4″ Display hat diese Variante jedoch kein eingebautes Touchdisplay – dennoch eignet sich das 1,44″ TFT Panel sehr gut zum Anzeigen von Sensordaten und vielen weiteren Informationen im IoT Bereich.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
RST*(D0/D3/D4))TFT_RST
D3*(D0/D4/D8)TFT_DC
D4*(D0/D3/D8)TFT_CS
D7MOSI
D5SCK
NC*(D0/D3/D4/D8)TFT_LED
*standard

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1-Button Shield

1-Button Shield

Das 1-Button Shield ist, wie der Name bereits sagt, eine Erweiterungsplatine mit einem simplen Pusbutton. Besondern für Einsteiger und Übungsaufgaben ist dieses Shield ideal geeignet.

Pinout / Pinbelegung:

D1 miniShield
D3Button

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Tipp: Das 1-Button Shield ist wirklich nur für absolute Anfänger zu empfehlen. Für Fortgeschrittene Nutzer mit ein wenig Bastelerfahrung empfehle ich dieses Longruner 180 Stücke Taktilen Druckschalter Micro Momentary Tact Sortiment Kit-4 Pin / 10 wert LP12  für nur wenige Euro mehr.

DC Power Shield

Features:

  • Spannung: 7-24V
  • Strom (max): 1A
  • Center-Postive Buchse

Mit Hilfe des DC Power Shields ist es möglich den Wemos D1 durch eine externe Spannungsquelle mit bis zu 24V zu versorgen. Des weiteren ist auch der Betrieb mittels einer Batterie oder eines Akkus möglich.

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