LCD WIKI E32R32P, E32N32P 3.2 duim IPS ESP32-32E 
Vertoon Module Gebruikershandleiding

Die hulpbrongids word in die volgende figuur getoon:

Figuur 1.1 Produkinligtingpakketkatalogus

Vertoon module sagteware ontwikkeling stappe is soos volg:

A. Bou ESP32 platform sagteware ontwikkeling omgewing;
B. indien nodig derdeparty-sagtewarebiblioteke invoer as 'n basis vir ontwikkeling;
C. maak die sagtewareprojek oop om te ontfout, jy kan ook 'n nuwe sagtewareprojek skep;
D. skakel die vertoonmodule aan, stel die ontfoutingsprogram saam en laai af, en kontroleer dan die sagteware-effek;
E. die sagteware-effek bereik nie die verwagte nie, gaan voort om die programkode te wysig en dan saam te stel en af ​​te laai totdat die effek die verwagte bereik;

Vir besonderhede oor die voorafgaande stappe, sien die dokumentasie in die 1-Demo-gids.

3.1. oorview van module hardeware hulpbronne word vertoon
Module hardeware hulpbronne word in die volgende twee figure getoon:

Figuur 3.1 Module hardeware hulpbronne 1

Figuur 3.2 Module hardeware hulpbronne 2

Die hardeware hulpbronne word soos volg beskryf:

Die LCD-skermgrootte is 3.2 duim, die bestuurder-IC is ST7789, en die resolusie is 240×320. Die ESP32 is verbind met 'n 4-draad SPI kommunikasie koppelvlak.

A. Inleiding tot ST7789 kontroleerder

Die ST7789-beheerder ondersteun 'n maksimum resolusie van 240*320 en 'n 172800-grepe GRAM. Dit ondersteun ook 8-bis, 9-bis, 16-bis en 18-bis parallelle poort data busse. Dit ondersteun ook 3-draad en 4-draad SPI-reekspoorte. Aangesien parallelle beheer 'n groot aantal IO-poorte vereis, is die algemeenste SPI-reekspoortbeheer. Die ST7789 ondersteun ook 65K, 262K RGB-kleurskerm, vertoonkleur is baie ryk, terwyl dit roterende vertoning en blaai-vertoning en video-weergawe ondersteun word, vertoon op 'n verskeidenheid maniere.

Die ST7789-beheerder gebruik 16bit (RGB565) om 'n pixelskerm te beheer, sodat dit tot 65K kleure per pixel kan vertoon. Die pixeladresinstelling word in die volgorde van rye en kolomme uitgevoer, en die inkrementerende en dalende rigting word bepaal deur die skanderingsmodus. Die ST7789-vertoonmetode word uitgevoer deur die adres in te stel en dan die kleurwaarde in te stel.

B. Inleiding tot SPI kommunikasie protokol

Die skryfmodustydsberekening van die 4-draad SPI-bus word in die volgende figuur getoon:

Figuur 3.3 Skryfmodustydsberekening van 4-draad SPI-bus

CSX is 'n slaafskyfiekeuse, en die skyfie sal slegs geaktiveer word wanneer CSX op lae kragvlak is.
D/CX is die data/opdragbeheerpen van die skyfie. Wanneer DCX opdragte op lae vlakke skryf, word data op hoë vlakke geskryf
SCL is die SPI-busklok, met elke stygende rand wat 1 bietjie data oordra;
SDA is die data wat deur SPI oorgedra word, wat 8 bisse data op een slag versend. Die dataformaat word in die volgende figuur getoon:

Figuur 3.4 4 SPI transmissie data formaat

Hoë bietjie eerste, stuur eers.
Vir SPI-kommunikasie het data 'n transmissietydsberekening, met 'n kombinasie van intydse klokfase (CPHA) en klokpolariteit (CPOL):
Die vlak van CPOL bepaal die ledige toestandvlak van die seriële sinchrone klok, met CPOL=0, wat 'n lae vlak aandui. CPOL paar transmissie protokol
Die bespreking het nie veel invloed gehad nie;

Die hoogte van CPHA bepaal of die seriële sinchrone klok data op die eerste of tweede klokspringrand insamel,
Wanneer CPHL=0, voer data-insameling by die eerste oorgangsrand uit;
Die kombinasie van hierdie twee vorm vier SPI-kommunikasiemetodes, en SPI0 word algemeen in China gebruik, waar CPHL=0 en CPOL=0

2) Resistiewe raakskerm
Die resistiewe raakskerm is 3.2 duim groot en is deur vier penne aan die XPT2046-beheer-IC gekoppel: XL, XR, YU, YD.

3) ESP32-WROOM-32E Module
Hierdie module het 'n ingeboude ESP32-DOWD-V3-skyfie, Xtensa-dubbelkern 32-bis LX6-mikroverwerker, en ondersteun kloktempo's tot 240MHz. Dit het 448KB ROM, 520KB SRAM, 16KB RTC SRAM en 4MB QSPI Flash. 2.4GHz WIFI, Bluetooth V4.2 en Bluetooth Laekragmodules word ondersteun. Eksterne 26 GPIO's, ondersteun SD-kaart,
UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, motor PWM, I2S, IR, pulsteller, GPIO, kapasitiewe aanraaksensor, ADC, DAC, TWAI en ander randapparatuur.

4) MicroSD-kaartgleuf
Met behulp van SPI-kommunikasiemodus en ESP32-verbinding, ondersteuning vir MicroSD-kaarte van verskillende kapasiteite.

5) RGB driekleur LED
Rooi, groen en blou LED-ligte kan gebruik word om die loopstatus van die program aan te dui.

6) Serial Port
'n Eksterne seriële poort module word gebruik vir seriële poort kommunikasie.

7) USB-na-seriepoort en een-klik-aflaaikring
Die kern toestel is CH340C, een kant is gekoppel aan die rekenaar USB, een kant is gekoppel aan die ESP32 seriële poort, om USB na TTL seriële poort te bereik.
Daarbenewens is 'n een-klik aflaaikring ook aangeheg, dit wil sê, wanneer die program afgelaai word, kan dit outomaties die aflaaimodus binnegaan, sonder dat dit nodig is om deur die eksterne aan te raak.

8) Battery-koppelvlak
Twee-pen koppelvlak, een vir die positiewe elektrode, een vir die negatiewe elektrode, toegang tot die battery kragtoevoer en laai.

9) Batterylaai- en -ontladingsbestuurkring
Die kerntoestel is TP4054, hierdie stroombaan kan die batterylaaistroom beheer, die battery word veilig tot versadigingstoestand gelaai, maar kan ook die batteryontlading veilig beheer.

10) BOOT-sleutel
Nadat die skermmodule aangeskakel is, sal IO0 verlaag word deur te druk. As die oomblik dat die module aangeskakel word of die ESP32 teruggestel word, sal die verlaging van IO0 die aflaaimodus betree. Ander gevalle kan as gewone knoppies gebruik word.

11) Tipe-C-koppelvlak
Die hoofkragtoevoer-koppelvlak en programaflaai-koppelvlak van die vertoonmodule. Koppel USB aan seriële poort en een-klik aflaai kring, kan gebruik word vir kragtoevoer, aflaai en seriële kommunikasie.

12) 5V tot 3.3V Voltage Reguleerderkring
Die kerntoestel is die ME6217C33M5G LDO-reguleerder. Die voltage reguleerderkring ondersteun 2V~6.5V wyd voltage inset, 3.3V stabiel voltage uitset, en die maksimum uitsetstroom is 800mA, wat ten volle kan voldoen aan die voltage en huidige vereistes van die vertoonmodule.

13) RESET-sleutel
Nadat die skermmodule aangeskakel is, sal die druk die ESP32-terugstelpen aftrek (die verstektoestand is optrek), om die terugstelfunksie te bereik.

14) Resistiewe aanraakskermbeheerkring
Die kerntoestel is XPT2046, wat deur SPI met die ESP32 kommunikeer.
Hierdie stroombaan is die brug tussen die resistiewe raakskerm en die ESP32-meester, verantwoordelik vir die oordrag van die data op die raakskerm na die ESP32-meester, om die koördinate van die raakpunt te verkry.

15) Brei die invoerpen uit
Die twee ongebruikte invoer-IO-poorte op die ESP32-module word uitgetrek vir perifere gebruik.

16) Agterligbeheerkring
Die kern toestel is BSS138 veld effek buis. Die een kant van hierdie stroombaan is gekoppel aan die agterligbeheerpen op die ESP32-meester, en die ander kant is gekoppel aan die negatiewe pool van die LCD-skerm-agterlig LED lamp. Agterligbeheerpen optrek, agterlig, andersins af.

17) Luidsprekerkoppelvlak
Bedradingsklemme moet vertikaal verbind word. Word gebruik om toegang tot mono-luidsprekers en -luidsprekers te kry.

18) Klankkrag Ampverligter Kring
Die kern toestel is die FM8002E klank ampverligter IC. Die een kant van hierdie stroombaan is gekoppel aan die ESP32 oudio DAC waarde uitsetpen en die ander kant is gekoppel aan die horing koppelvlak. Die funksie van hierdie stroombaan is om 'n klein kragtoeter of luidspreker te laat klink. Vir 5V-kragtoevoer is die maksimum dryfkrag 1.5W (las 8 ohm) of 2W (las 4 ohm).

19) SPI Perifere Interface
4-draad horisontale koppelvlak. Lei 'n ongebruikte skyfiekeusepen en SPI-koppelvlakpen uit wat deur die MicroSD-kaart gebruik word, wat vir eksterne SPI-toestelle of gewone IO-poorte gebruik kan word.

20) I2C Perifere Interface
4-draad horisontale koppelvlak. Lei die twee ongebruikte penne uit om 'n I2C-koppelvlak te maak, wat vir eksterne IIC-toestelle of gewone IO-poorte gebruik kan word.

Figuur 3.5 Tipe-C-koppelvlakkring

In hierdie stroombaan is D1 die Schottky-diode, wat gebruik word om te verhoed dat die stroom omkeer. D2 tot D4 is elektrostatiese stootbeskermingsdiodes om te verhoed dat die skermmodule beskadig word as gevolg van oormatige volumetage of kortsluiting. R1 is die aftrekweerstand. USB1 is 'n tipe-C-bus. Die vertoonmodule koppel aan Type-C kragtoevoer, laai programme af en seriële poort kommunikasie deur die USB1. Waar +5V en GND positiewe drywing is voltage en grondseine USB_D- en USB_D+ is differensiële USB-seine, wat na die aanboord USB-na-reekskring oorgedra word.

Figuur 3.6 Voltage reguleerderkring

In hierdie stroombaan is C16~C19 die omleidingfilterkapasitor, wat gebruik word om die stabiliteit van die insetvolume te handhaaftage en die uitset voltage. Die U1 is 'n 5V tot 3.3V LDO met die modelnommer ME6217C33M5G. Omdat die meeste van die stroombane op die vertoonmodule 3.3V-kragtoevoer benodig, en die kraginvoer van die Type-C-koppelvlak basies 5V is, dus die vol.tage reguleerder omskakeling kring word vereis.

Figuur 3.7 Resistiewe raakskermbeheerkring

In hierdie stroombaan is C25 en C27 omleidingsfilterkapasitors, wat gebruik word om die insetvolume te handhaaftage stabiliteit. R22 en R32 is optrekweerstande wat gebruik word om die verstekpentoestand so hoog te handhaaf. U4 is die XPT2046 beheer IC, die funksie van hierdie IC is om die koördinaat voltage waarde van die raakpunt van die weerstand raakskerm deur X+, X-, Y+, Y- vier penne, en dan deur ADC-omskakeling, word die ADC-waarde na die ESP32-meester oorgedra. Die ESP32-meester skakel dan die ADC-waarde om na die pixelkoördinaatwaarde van die skerm. Die XPT2046 kommunikeer met die ESP32-meester via die SPI-bus, en omdat dit die SPI-bus met die skerm deel, word die aktiveringstatus via die CS-pen beheer. Die PEN-pen is 'n raakonderbrekingspen, en die invoervlak is laag wanneer 'n aanrakingsgebeurtenis plaasvind.

Figuur 3.8 USB na reekspoort en een-klik aflaaikring

In hierdie stroombaan is U3 'n CH340C USB-na-reeks IC, wat nie 'n eksterne kristal ossillator nodig het om kringontwerp te vergemaklik nie. C6 is 'n bypass filter kapasitor wat gebruik word om die inset vol te handhaaftage stabiliteit. Q1 en Q2 is NPN-tipe triodes, en R6 en R7 is triode basisbeperkende stroomweerstande. Die funksie van hierdie stroombaan is om USB na seriële poort en een-klik aflaai funksie te realiseer. Die USB-sein word ingevoer en uitgevoer deur UD+ en UD-penne, en word na die ESP32-meester deur RXD- en TXD-penne oorgedra na omskakeling. Een-klik aflaai kringbeginsel:

A. Die RST- en DTR-penne van CH340C lewer by verstek hoë vlak uit. Op hierdie tydstip is die Q1- en Q2-triode nie aan nie, en die IO0-penne en terugstelpenne van die ESP32-hoofbeheer word tot op hoë vlak getrek.
B. Die RST- en DTR-penne van CH340C lewer lae vlakke, op hierdie tydstip is die Q1 en Q2 triode steeds nie aan nie, en die IO0 penne en terugstelpenne van die ESP32 hoofbeheer word steeds na hoë vlakke getrek.
C. Die RST-pen van CH340C bly onveranderd, en die DTR-pen lewer 'n hoë vlak uit. Op hierdie tydstip is Q1 steeds afgesny, Q2 is aan, die IO0-pen van die ESP32-meester word steeds opgetrek, en die terugstelpen word afgetrek, en die ESP32 gaan in die terugsteltoestand.
D. CH340C se RST-pen lewer 'n hoë vlak uit, DTR-pen lewer 'n lae vlak uit, op hierdie tydstip is Q1 aan, Q2 is af, die terugstelpen van die ESP32-hoofbeheer sal nie dadelik hoog word nie omdat die gekoppelde kapasitor gelaai is, ESP32 is steeds in die hersteltoestand, en IO0-pen word onmiddellik afgetrek, op hierdie tydstip sal dit die aflaaimodus betree.

Figuur 3.9 Oudiokrag ampverligter kring

In hierdie stroombaan vorm R23, C7, C8 en C9 die RC-filterkring, en R10 en R13 is die versterkingsaanpassingsweerstande van die operasionele ampverligter. Wanneer die weerstandswaarde van R13 onveranderd is, hoe kleiner die weerstandswaarde van R10, hoe groter is die volume van die eksterne luidspreker. C10 en C11 is insetkoppelkapasitors. R11 is die optrekweerstand. JP1 is die toeter/luidsprekerpoort. Die U5 is die FM8002E klankkrag ampverligter IC. Na invoer deur AUDIO_IN, is die oudio-DAC-sein ampbekragtig deur FM8002E versterking en uitset na die luidspreker/luidspreker deur die VO1 en VO2 penne. SHUTDOWN is die aanskakelpen vir FM8002E. Die lae vlak is geaktiveer. By verstek is die hoë vlak geaktiveer.

Figuur 3.10 ESP32-WROOM-32E hoofbeheerkring

In hierdie stroombaan is C4 en C5 omleidingsfilterkapasitors, en U2 is ESP32-WROOM-32E-modules. Vir besonderhede oor die interne stroombaan van hierdie module, verwys asseblief na die amptelike dokumentasie.

Figuur 3.11 Sleutelterugstelkring

In hierdie stroombaan is KEY1 die sleutel, R4 is die optrekweerstand, en C3 is die vertragingskapasitor. Herstel beginsel:

A. Na aanskakeling laai C3. Op hierdie tydstip is C3 gelykstaande aan kortsluiting, RESET-pen is geaard, ESP32 gaan die terugsteltoestand in.
B. Wanneer C3 gelaai word, is C3 gelykstaande aan oop kring, RESET pen word opgetrek, ESP32 reset is klaar, en die ESP32 gaan die normale werkende toestand in.
C. Wanneer SLEUTEL1 gedruk word, is die RESET-pen geaard, ESP32 gaan die terugsteltoestand in, en C3 word deur SLEUTEL1 ontlaai.
D. Wanneer SLEUTEL1 vrygestel word, word C3 gelaai. Op hierdie tydstip is C3 gelykstaande aan kortsluiting, RESET-pen is geaard, ESP32 is steeds in die RESET-toestand. Nadat C3 gelaai is, word die terugstelpen opgetrek, ESP32 word teruggestel en gaan die normale werkende toestand in.

As die RESET onsuksesvol is, kan die toleransiewaarde van C3 gepas verhoog word om die terugstelpen lae vlak tyd te vertraag.

Figuur 3.12 Koppelvlakkring van seriële module

In hierdie stroombaan is P2 'n 4P 1.25 mm steek sitplek, R29 en R30 is impedansiebalansweerstande, en Q5 is 'n veldeffekbuis wat die 5V insetkragtoevoer beheer. R31 is 'n aftrekweerstand. Koppel RXD0 en TXD0 aan reekspenne, en verskaf krag aan die ander twee penne. Hierdie poort is gekoppel aan dieselfde reekspoort as die aanboord USB-na-reekspoortmodule.

Figuur 3.13 Uitgebreide IO en perifere koppelvlakkringe

In hierdie stroombaan is P3 en P4 4P 1.25 mm steek sitplekke, en JP3 is 2P 1.25 mm steek sitplekke. R33 en R34 is I2C pen optrekweerstande. SPI_CLK, SPI_MISO, SPI_MOSI penne word gedeel met MicroSD kaart SPI penne. Penne SPI_CS, IIC_SCL, IIC_SDA, IO35, IO39 word nie deur aanboordtoestelle gebruik nie, dus word hulle uitgelei om SPI- en IIC-toestelle te verbind, en kan ook vir gewone IO gebruik word. Dinge om voor op te let:

A. IO35 en IO39 kan slegs insetpenne wees;
B. Wanneer die IIC pen vir gewone IO gebruik word, is dit die beste om die R33 en R34 optrekweerstand te verwyder;

Figuur 3.13 Batterylaai- en ontladingsbestuurkring

In hierdie stroombaan is C20, C21, C22 en C23 omleidingsfilterkapasitors. U6 is die TP4054 batterylaai bestuur IC. R27 reguleer die batterylaaistroom. JP2 is 'n 2P 1.25 mm pitch sitplek, gekoppel aan 'n battery. Q3 is 'n P-kanaal FET. R28 is Q3-rooster-aftrekweerstand. TP4054 laai die battery deur die BAT-pen, hoe kleiner die R27-weerstand, hoe groter die laaistroom, die maksimum is 500mA. Q3 en R28 vorm saam die battery-ontladingskring, wanneer daar geen kragtoevoer deur die Tipe-C-koppelvlak is nie, die +5V voltage is 0, dan word die Q3-hek afgetrek na die lae vlak, die drein en die bron is aan, en die battery verskaf krag aan die hele vertoonmodule. Wanneer dit deur die Type-C-koppelvlak aangedryf word, sal die +5V voltage is 5V, dan is die Q3-hek 5V hoog, die drein en bron is afgesny, en die batterytoevoer word onderbreek.

Figuur 3.14 18P LCD-paneel bedrading sweiskoppelvlak

In hierdie stroombaan is C24 die omleidingsfilterkapasitor, en QD1 is die 18P 0.8mm toonhoogte vloeibare kristal skerm sweiskoppelvlak. Die QD1 het 'n weerstand raakskerm sein pen, LCD skerm voltage-pen, SPI-kommunikasiepen, beheerpen en agterligkringpen. Die ESP32 gebruik hierdie penne om die LCD en raakskerm te beheer.

Figuur 3.15 Laai knoppiekring af

In hierdie stroombaan is KEY2 die sleutel en R5 is die optrekweerstand. IO0 is by verstek hoog en laag wanneer KEY2 gedruk word. Druk en hou KEY2, skakel aan of stel terug, en die ESP32 gaan aflaaimodus in. In ander gevalle kan KEY2 as 'n normale sleutel gebruik word.

Figuur 3.15 Batteryvlakbespeuringskring

In hierdie stroombaan is R2 en R3 gedeeltelike voltage resistors, en C1 en C2 is bypass filter kapasitors. Die battery voltage BAT+ seininvoer gaan deur die verdeelweerstand. BAT_ADC is die voltage waarde aan beide kante van R3, wat deur die insetpen na die ESP32-meester oorgedra word, en dan deur ADC omgeskakel word om uiteindelik die battery vol te verkrytage waarde. Die voltage verdeler word gebruik omdat die ESP32 ADC 'n maksimum van 3.3V omskakel, terwyl die batteryversadiging voltage is 4.2V, wat buite bereik is. Die verkrygde voltage vermenigvuldig met 2 is die werklike battery voltage.

Figuur 3.16 LCD-agterligbeheerkring

In hierdie stroombaan is R24 die ontfoutingsweerstand en word tydelik behou. Q4 is die N-kanaal veld effek buis, R25 is die Q4 rooster aftrek weerstand, en R26 is die teruglig stroom beperkende weerstand. Die LCD-agterlig LED lamp in parallelle toestand is, is die positiewe pool gekoppel aan 3.3V, en die negatiewe pool is gekoppel aan die drein van Q4. Wanneer die beheerpen LCD_BL hoë voltage, die drein en bronpool van Q4 is aangeskakel. Op hierdie tydstip is die negatiewe pool van die LCD-agterlig geaard, en die agtergrond-LED lamp is aangeskakel en straal lig uit. Wanneer die beheerpen LCD_BL lae voltage, die drein en bron van Q4 is afgesny, en die negatiewe agtergrond van die LCD-skerm is opgeskort, en die agtergrond-LED lamp is nie aangeskakel nie. By verstek is die LCD-agterlig af. Die vermindering van die R26-weerstand kan die maksimum helderheid van die agtergrond verhoog. Daarbenewens kan die LCD_BL-pen PWM-sein invoer om die LCD-agterlig aan te pas.

Figuur 3.17 LCD-agterligbeheerkring

In hierdie stroombaan is LED2 'n RGB driekleur lamp, en R14~R16 is 'n driekleur lamp stroombeperkende weerstand. LED2 bevat rooi, groen en blou LED-ligte, wat algemene anodeverbindings is, IO16, IO17 en IO22 is drie beheerpenne wat LED-ligte op lae vlak aansteek en LED-ligte op hoë vlak uitdoof

Figuur 3.18 MicroSD-kaartgleuf-koppelvlakkring

In hierdie stroombaan is SD_CARD1 die MicroSD-kaartgleuf. R17 tot R21 is optrekweerstande vir elke pen. C26 is die bypass filter kapasitor. Hierdie koppelvlakkring neem SPI-kommunikasiemodus aan. Ondersteun hoëspoedberging van MicroSD-kaarte.
Let daarop dat hierdie koppelvlak die SPI-bus met die SPI perifere koppelvlak deel.