Uživatelská příručka k LCD wiki E32R28T 2.8palcovému zobrazovacímu modulu ESP32-32E

Adresář zdrojů obsahuje sampprogramy, softwarové knihovny, produktové specifikace, strukturální diagramy, datové listy, schémata, uživatelské manuály a nástrojový software.
Tato sekce poskytuje přesview hardwarových prostředků dostupných na modulu.

Podrobně vysvětluje schéma zapojení zobrazovacího modulu.
Uvádí bezpečnostní opatření, která je třeba dodržovat při používání zobrazovacího modulu.

Popis zdroje

Adresář prostředků je znázorněn na následujícím obrázku:

Adresář	Popis obsahu
1-Demo	Sample program code, softwarová knihovna třetí strany, kterou sample program spoléhá na náhradu softwarové knihovny třetí strany file, dokument s pokyny pro nastavení vývojového prostředí softwaru a sampinstrukce programu le dokument.
2-Specifikace	Specifikace produktu zobrazovacího modulu, specifikace LCD obrazovky a inicializační kód IC ovladače LCD displeje.
3-Struktura_diagram	Zobrazte rozměry produktu modulu a 3D výkresy produktu
4-DataSheet	Datová příručka ovladače LCD displeje ILI9341, datová příručka ovladače dotykové obrazovky s odporem XPT2046, datová příručka a pokyny k návrhu hardwaru ESP32, datová příručka USB to Serial IC (CH340C), audio ampDatová kniha čipu Liferier FM8002E, datová kniha regulátoru 5V až 3.3V a datový list čipu TP4054 pro správu nabíjení baterie.
5-Schématický	Schéma hardwaru produktu, tabulka alokace I/O zdrojů modulu ESP32-WROOM-32E, schéma a pouzdro součástek na desce plošných spojů
6-Uživatelská_příručka	Uživatelská dokumentace produktu
7-Nástroj_software	Testovací aplikace a nástroje pro ladění Wi-Fi a Bluetooth, ovladač USB na sériový port, software pro stahování ESP32 Flash, software pro snímání znaků, software pro snímání obrázků, software pro zpracování obrázků JPG a nástroje pro ladění sériového portu.
8-Quick_Start	Je třeba spálit popelnici file, nainstalujte stahovací nástroj a použijte pokyny.

Softwarové pokyny

Kroky vývoje softwaru modulu displeje jsou následující:

A. Vytvořte vývojové prostředí pro platformu ESP32.

B. V případě potřeby importujte knihovny softwaru třetích stran jako základ pro vývoj;
C. Otevřete softwarový projekt, který chcete ladit, nebo můžete také vytvořit nový softwarový projekt.

D. Zapněte zobrazovací modul, zkompilujte a stáhněte ladicí program a poté zkontrolujte, zda software běží.
E. Pokud software nedosahuje očekávaného efektu, pokračujte v úpravě programového kódu a poté jej kompilujte a stahujte, dokud nedosáhnete očekávaného efektu.
Podrobnosti o předchozích krocích naleznete v dokumentaci v adresáři 1 Demo.

Pokyny k hardwaru

Nadview hardwarových zdrojů modulu

Hardwarové prostředky modulu jsou znázorněny na následujících dvou obrázcích:

Hardwarové prostředky jsou popsány následovně:

LCD

Velikost LCD displeje je 2.8 palce, ovladač IC je ILI9341 a rozlišení je 24x0. ESP32 je připojen pomocí 0vodičového komunikačního rozhraní SPI.
A. Úvod k řídicí jednotce ILI9341 Řadič ILI9341 podporuje maximální rozlišení 240*320 a paměť GRAM o velikosti 172800 8 bajtů. Podporuje také 9bitové, 16bitové, 18bitové a 3bitové paralelní datové sběrnice. Podporuje také 4vodičové a 9341vodičové sériové porty SPI. Protože paralelní řízení vyžaduje velký počet I/O portů, nejběžnějším je řízení přes sériový port SPI. ILI65 také podporuje zobrazení barev RGB s 262K a XNUMXK, přičemž barvy displeje jsou velmi syté a zároveň podporuje rotační a rolovací zobrazení, přehrávání videa a zobrazení různými způsoby.

Ovladač ILI9341 používá 16bit (RGB565) k ovládání pixelového displeje, takže dokáže zobrazit až 65 tisíc barev na pixel. Nastavení adresy pixelu se provádí v pořadí řádků a sloupců a směr zvyšování a snižování je určen režimem skenování. Metoda zobrazení ILI9341 se provádí nastavením adresy a následným nastavením hodnoty barvy.
B. Úvod do komunikačního protokolu SPI

Časování režimu zápisu 4vodičové sběrnice SPI je znázorněno na následujícím obrázku:

CSX je výběr podřízeného čipu a čip bude aktivován pouze v případě, že je CSX na nízké úrovni výkonu.
D/CX je datový/příkazový řídicí pin čipu. Když DCX zapisuje příkazy na nízkých úrovních, data se zapisují na vysokých úrovních

SCL je hodinový signál sběrnice SPI, přičemž každá náběžná hrana přenáší 1 bit dat.
SDA jsou data přenášená SPI, která přenáší 8 bitů dat najednou. Formát dat je znázorněn na následujícím obrázku:

Nejprve vysoký bit, nejprve vysílat.
Pro SPI komunikaci mají data časování přenosu s kombinací fáze reálného času (CPHA) a polarity hodin (CPOL):
Úroveň CPOL určuje úroveň klidového stavu sériových synchronních hodin s CPOL=0, což znamená nízkou úroveň. Protokol přenosu páru CPOL
Diskuse neměla velký vliv.
Výška CPHA určuje, zda sériové synchronní hodiny shromažďují data na první nebo druhé hraně skoku hodin,
Když CPHL=0, proveďte sběr dat na první přechodové hraně;
Kombinace těchto dvou tvoří čtyři komunikační metody SPI a SPI0 se běžně používá v Číně, kde CPHL=0 a CPOL=0

Modul ESP32 WROOM 32E

Tento modul má vestavěný čip ESP32-DOWD-V3, dvoujádrový 32bitový mikroprocesor Xtensa LX6 a podporuje taktovací frekvence až 240 MHz. Má 448 KB ROM, 520 KB SRAM, 16 KB RTC SRAM a 4 MB QSPI Flash. 2.4 GHz WIFI,
Podporovány jsou moduly Bluetooth V4.2 a Bluetooth Low Power. Externích 26 GPIO, podpora SD karty, UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, motor PWM, I2S, IR, čítač pulzů, GPIO, kapacitní dotykový senzor, ADC, DAC, TWAI a další periferie.

MicroSD Card Slot

Pomocí komunikačního režimu SPI a připojení ESP32, podpora MicroSD karet různých kapacit.

Tříbarevné RGB světlo

Červené, zelené a modré LED diody lze použít k indikaci stavu spuštěného programu.

Sériový port

Pro komunikaci přes sériový port se používá modul externího sériového portu.

USB k sériovému portu a obvod pro stahování jedním kliknutím

Základním zařízením je CH340C, jeden konec je připojen k USB počítače, jeden konec je připojen k sériovému portu ESP32, aby bylo dosaženo sériového portu USB na TTL.
Kromě toho je připojen i obvod pro stahování jedním kliknutím, takže při stahování programu se automaticky přepne do režimu stahování, aniž by bylo nutné se dotýkat externího zařízení.

Rozhraní baterie

Dvoupinové rozhraní, jeden pro kladnou elektrodu, jeden pro zápornou elektrodu, pro přístup k napájení a nabíjení baterie.

Obvod pro řízení nabíjení a vybíjení baterie

Jádrem je obvod TP4054, který dokáže řídit nabíjecí proud baterie, čímž ji bezpečně nabije do stavu nasycení, ale také bezpečně řídit její vybíjení.

BOOT klíč

Po zapnutí modulu displeje se stisknutím sníží IO0. Pokud je v okamžiku zapnutí modulu nebo resetování ESP32, snížení IO0 vstoupí do režimu stahování. Ostatní pouzdra lze použít jako obyčejná tlačítka.

Rozhraní typu C

Hlavní rozhraní pro napájení a stahování programu zobrazovacího modulu. Připojením USB k sériovému portu a obvodu pro stahování jedním kliknutím lze toto rozhraní použít pro napájení, stahování a sériovou komunikaci.

5V až 3.3V Voltage Obvod regulátoru

Jádrem zařízení je LDO regulátor ME6217C33M5G.

VoltagObvod regulátoru podporuje široký rozsah napětí 2A V~6.5Vtagvstup, stabilní napětí 3.3 Vtage výstup a maximální výstupní proud je 800 mA, což může plně vyhovět objtage a aktuální požadavky modulu displeje.

Tlačítko RESET

Po zapnutí modulu displeje stisknutím stáhnete resetovací kolík ESP32 dolů (výchozí stav je vytažení nahoru), aby se dosáhlo funkce resetování.

Odporový ovládací obvod dotykové obrazovky

Základním zařízením je XPT2046, které komunikuje s ESP32 přes SPI.
Tento obvod je mostem mezi odporovou dotykovou obrazovkou a řídicí jednotkou ESP32, zodpovědný za přenos dat na dotykové obrazovce do řídicí jednotky ESP32, aby se získaly souřadnice bodu dotyku.

Rozbalte Pin

Vstupní IO port, GND a 3.3V pin, které nejsou na modulu ESP32 použity, jsou vyvedeny pro periferní použití.

Obvod ovládání podsvícení

Jádrem zařízení je elektronka s efektem pole BSS138.
Jeden konec tohoto obvodu je připojen k pinu pro řízení podsvícení na masteru ESP32 a druhý konec je připojen k zápornému pólu LED podsvícení LCD obrazovky l.amp.
Ovládací kolík podsvícení vytáhněte nahoru, podsvícení jinak vypnuté.

Rozhraní reproduktoru

Kabelové svorky musí být připojeny svisle. Používá se pro přístup k mono reproduktorům a reproduktorům.

Zvukový výkon amplifikační obvod

Základním zařízením je audio FM8002E amplifier IC.
Jeden konec tohoto obvodu je připojen k výstupnímu pinu audio DAC převodníku ESP32 a druhý konec je připojen k rozhraní klaksonu.
Funkcí tohoto obvodu je napájet malou klakson nebo reproduktor. Pro napájení 5 V je maximální výkon 1.5 W (zátěž 8 ohmů) nebo 2 W (zátěž 4 ohmy).

Periferní rozhraní SPI

4vodičové horizontální rozhraní. Vyveďte nevyužitý pin pro výběr čipu a pin rozhraní SPI používaný kartou MicroSD, který lze použít pro externí zařízení SPI nebo běžné IO porty.

Podrobné vysvětlení schématu zapojení zobrazovacího modulu

Obvod rozhraní typu C

V tomto obvodu je D1 Schottkyho dioda, která se používá k zabránění reverzace proudu. D2 až D4 jsou elektrostatické přepěťové ochranné diody, které zabraňují poškození modulu displeje v důsledku nadměrného objtage nebo zkrat. R1 je odporový vodič. USB1 je sběrnice typu C. Modul displeje se připojuje k napájení typu C, stahuje programy a komunikuje přes USB 1. Kde +5V a GND jsou kladné póly napájení.tagSignály e a zemnění USB_D a USB_D+ jsou diferenciální signály USB, které jsou přenášeny do integrovaného obvodu USB-Serial.

5V až 3.3V objtagobvod regulátoru

V tomto obvodu je C16~C19 obtokový filtrační kondenzátor, který se používá k udržení stability vstupního obj.tage a výstupní objemtage. U1 je LDO s napětím 5 V až 3.3 V a modelovým číslem ME6217C33M5G. Protože většina obvodů na zobrazovacím modulu potřebuje napájení 3.3 V a vstupní napětí rozhraní typu C je v podstatě 5 V, takže objemtagJe vyžadován konverzní obvod regulátoru.

Odporový ovládací obvod dotykové obrazovky

V tomto obvodu jsou C25 a C27 obtokové filtrační kondenzátory, které se používají k udržení vstupního obj.tagstabilitu. R22 je pull-up rezistor používaný k udržení výchozího stavu pinu na vysoké úrovni. U4 je řídicí integrovaný obvod XPT2046. Funkcí tohoto integrovaného obvodu je získat souřadnicový objem.tagHodnota dotykového bodu odporové dotykové obrazovky se přenáší přes čtyři piny X+, X–, Y+ a Y a poté se pomocí ADC převodu přenáší do masteru ESP32. Master ESP32 poté převádí hodnotu ADC na hodnotu pixelové souřadnice displeje. Pin PEN je pin pro přerušení dotyku a vstupní úroveň je nízká, když dojde k dotykové události.

USB k sériovému portu a obvod pro stahování jedním kliknutím

V tomto obvodu je U3 CH340C USB-to-serial IC, který nepotřebuje externí krystalový oscilátor pro usnadnění návrhu obvodu. C6 je obtokový filtrační kondenzátor používaný k udržení vstupního objtage stabilita. Q1 a Q2 jsou triody typu NPN a R6 a R7 jsou rezistory omezující proud báze triody. Funkcí tohoto obvodu je realizace propojení USB s sériovým portem a funkce stahování dat jedním kliknutím. Signál USB je vstupem a výstupem přes piny UD+ a UD a po převodu je přenášen do masteru ESP32 přes piny RXD a TXD. Princip obvodu stahování dat jedním kliknutím:

A. Piny RST a DTR CH340C mají ve výchozím nastavení vysokou úroveň. V tuto chvíli nejsou trioda Q1 a Q2 zapnutá a kolíky IO0 a resetovací kolíky hlavního ovládání ESP32 jsou vytaženy na vysokou úroveň.
B. Piny RST a DTR CH340C vydávají nízké úrovně, v tuto chvíli trioda Q1 a Q2 stále není zapnutá a piny IO0 a resetovací piny hlavního ovládání ESP32 jsou stále vytaženy na vysoké úrovně.
C. Pin RST na CH340C zůstává nezměněn a pin DTR má vysokou úroveň výstupu. V tomto okamžiku je Q1 stále rozpojený, Q2 je zapnutý, pin IO0 masteru ESP32 je stále podepnutý, resetovací pin je podepnutý a ESP32 přechází do stavu resetování.

D. Kolík RST CH340C má vysokou úroveň, kolík DTR nízkou úroveň, v tuto chvíli je Q1 zapnutý, Q2 je vypnutý, resetovací kolík hlavního ovládání ESP32 se okamžitě nezvýší, protože připojený kondenzátor je nabitý, ESP32 je stále ve stavu reset a pin IO0 je okamžitě stažen dolů, v tomto okamžiku vstoupí do režimu stahování.

Zvukový výkon amplifikační obvod

V tomto obvodu tvoří R23, C7, C8 a C9 RC filtr a R10 a R13 jsou rezistory pro nastavení zesílení operačního amplifikátor. Když se hodnota odporu R13 nezmění, čím menší je hodnota odporu R10, tím větší je hlasitost externího reproduktoru. C10 a C11 jsou vstupní vazební kondenzátory. R11 je pull-up rezistor. JP1 je port klaksonu/reproduktoru. U5 je zvukový výkon FM8002E amplifier IC. Po vstupu přes AUDIO_IN je audio signál DAC ampZesílení je řízeno piny FM8002E a výstup do reproduktoru/reproduktoru je odeslán pomocí pinů VO1 a VO2. SHUTDOWN je povolovací pin pro FM8002E. Nízká úroveň je povolena. Ve výchozím nastavení je povolena vysoká úroveň.

Hlavní řídicí obvod ESP32 WROOM 32E

V tomto obvodu jsou C4 a C5 obtokové filtrační kondenzátory a U2 jsou moduly ESP32 WROOM 32E. Podrobnosti o vnitřním zapojení tohoto modulu naleznete v oficiální dokumentaci.

Obvod resetování klíče

V tomto obvodu je klíč KEY1, R4 je pull-up rezistor a C3 je zpožďovací kondenzátor. Princip resetování:

A. Po zapnutí se C3 nabije. V tomto okamžiku je C3 ekvivalentní zkratu, pin RESET je uzemněn a ESP32 přejde do stavu resetování.
B. Když je C3 nabitý, C3 je ekvivalentní otevřenému obvodu, RESET pin je vytažen nahoru, reset ESP32 je dokončen a ESP32 přejde do normálního pracovního stavu.

C. Když je stisknuto KEY1, pin RESET je uzemněn, ESP32 vstoupí do stavu reset a C3 se vybije přes KEY1.
D. Po uvolnění KEY1 se C3 nabije. V tomto okamžiku je C3 ekvivalentní zkratu, pin RESET je uzemněn, ESP32 je stále ve stavu RESET. Po nabití C3 se resetovací kolík vytáhne nahoru, ESP32 se resetuje a přejde do normálního pracovního stavu.

Pokud je RESET neúspěšný, může být hodnota tolerance C3 přiměřeně zvýšena, aby se zpozdil čas nízké úrovně resetovacího kolíku.

Obvod rozhraní sériového modulu

V tomto obvodu je P2 4P sedlo s roztečí 1.25 mm, R29 a R30 jsou odpory pro vyvážení impedance a Q5 je elektronka s efektem pole ovládající 5V vstupní napájení.

R31 je pull-down rezistor. Připojte RXD0 a TXD0 k sériovým pinům a napájejte zbývající dva piny. Tento port je připojen ke stejnému sériovému portu jako integrovaný modul USB-sériový port.

Obvody rozhraní EX pand IO a periferních rozhraní

V tomto obvodu jsou P3 a P4 4P piny s roztečí 1.25 mm. Piny SPI_CLK, SPI_MISO a SPI_MOSI jsou sdíleny s piny SPI karty MicroSD. Piny SPI_CS a IO35 nejsou používány integrovanými zařízeními, takže jsou vyvedeny pro připojení SPI a lze je také použít pro běžné IO. Na co si dát pozor:

A. IO35 mohou být pouze vstupní piny.

Obvod řízení nabíjení a vybíjení baterie

V tomto obvodu jsou C20, C21, C22 a C23 obtokové filtrační kondenzátory. U6 je integrovaný obvod TP4054 pro správu nabíjení baterie. R27 reguluje nabíjecí proud baterie. JP2 je 2P sedadlo s roztečí 1.25 mm, připojené k baterii. Q3 je P-kanálový FET. R28 je mřížkový pull-down rezistor Q3. TP4054 nabíjí baterii přes pin BAT; čím menší je odpor R27, tím větší je nabíjecí proud, maximálně 500 mA. Q3 a R28 společně tvoří vybíjecí obvod baterie. Pokud není přivedeno napájení přes rozhraní typu C, napětí +5 V...tagPokud je e 0, pak je brána Q3 snížena na nízkou úroveň, odtok a zdroj jsou zapnuté a baterie napájí celý zobrazovací modul. Při napájení přes rozhraní typu C je napětí +5 V.tage je 5V, potom je brána Q3 vysoká 5V, odebíraný a zdroj jsou odpojeny a napájení baterie je přerušeno.

1 8P LCD panel rozhraní pro svařování drátem

V tomto obvodu je C24 kondenzátor bypassového filtru a QD1 je svařovací rozhraní obrazovky z tekutých krystalů s roztečí 48P 0.8 mm. QD1 má odporový signální kolík dotykové obrazovky, LCD obrazovka objtage pin, komunikační pin SPI, ovládací pin a pin obvodu podsvícení. ESP32 používá tyto piny k ovládání LCD a dotykové obrazovky.

Stáhněte si klíčový obvod

V tomto obvodu je KEY2 klíč a R5 je pull-up rezistor. IO0 je standardně na vysoké úrovni a při stisknutí KEY2 na nízké úrovni. Stisknutím a podržením KEY2 zapněte napájení nebo resetujte zařízení a ESP32 přejde do režimu stahování. V ostatních případech lze KEY2 použít jako normální klíč.

Detekční obvod napájení baterie

V tomto obvodu jsou R2 a R3 částečné objtage rezistory a C1 a C2 jsou obtokové filtrační kondenzátory. Baterie objtage Vstup signálu BAT+ prochází přes dělicí odpor. BAT_ADC je svtagHodnota na obou koncích R3, která je přenášena do masteru ESP32 přes vstupní pin a poté převedena ADC, aby se nakonec získalo napětí baterie.tage hodnota. Voltage dělič je použit, protože ESP32 ADC převádí maximálně 3.3V, zatímco saturace baterie obj.tage je 4.2 V, což je mimo rozsah. Získaný svtage vynásobené 2 je skutečný objem baterietage.

Obvod ovládání podsvícení LCD

V tomto obvodu je R24 odpor proti ladění a je dočasně zachován. Q4 je N-kanálová elektronka s efektem pole, R25 je mřížkový stahovací odpor Q4 a R26 je odpor omezující proud podsvícení. LED podsvícení LCD lamp je v paralelním stavu, kladný pól je připojen k 3.3V a záporný pól je připojen k kolektoru Q4. Když řídicí kolík LCD_BL vydává vysoké napětítage, odtokový a zdrojový pól Q4 jsou zapnuté. V tomto okamžiku je záporný pól podsvícení LCD uzemněn a LED podsvícení lamp je zapnutý a vydává světlo.
Když řídicí pin LCD_BL vydává nízkou hlasitosttage, odtok a zdroj Q4 jsou přerušeny a negativní podsvícení LCD obrazovky je pozastaveno a LED podsvícení lamp není zapnutý. Ve výchozím nastavení je podsvícení LCD vypnuté.

Snížením odporu R26 lze zvýšit maximální jas podsvícení.
Kromě toho může pin LCD_BL přivádět signál PWM pro nastavení podsvícení LCD displeje.

Obvod řízení tříbarevného světla RGB

V tomto obvodu je LED2 tříbarevná RGB lampa R14~R16 je tříbarevný lamp rezistor omezující proud.
LED2 obsahuje červené, zelené a modré LED diody, které mají společné anodové připojení.

IO16, IO17 a IO22 jsou tři řídicí piny, které rozsvěcují LED diody při nízké úrovni signálu a zhasínají LED diody při vysoké úrovni signálu.

Obvod rozhraní slotu pro kartu MicroSD

V tomto obvodu je SD_CARD1 slot pro kartu MicroSD. R17 až R21 jsou pull-up rezistory pro každý pin. C26 je kondenzátor bypassového filtru. Tento obvod rozhraní přijímá komunikační režim SPI. Podporuje vysokorychlostní ukládání karet MicroSD.
Všimněte si, že toto rozhraní sdílí sběrnici SPI s periferním rozhraním SPI.

Opatření pro použití modulu displeje

Zobrazovací modul se nabíjí z baterie, externí reproduktor přehrává zvuk a obrazovka displeje také funguje; v tomto okamžiku může celkový proud překročit 500 mA. V tomto případě je třeba věnovat pozornost maximálnímu proudu podporovanému kabelem typu C a maximálnímu proudu podporovanému rozhraním napájecího zdroje, abyste předešli nedostatečnému napájení.

Během používání se nedotýkejte LDO objtagRegulátor a integrovaný obvod pro řízení nabití baterie rukama, abyste se nespálili vysokými teplotami.
Při připojování IO portu věnujte pozornost využití IO, aby nedošlo k chybnému připojení a neodpovídala definice programového kódu.
Používejte výrobek bezpečně a rozumně.

FAQ

Otázka: Jak získám přístup kample programy a softwarové knihovny?
- A: SampSouvisející programy a knihovny naleznete v adresáři 1-_Demo v popisu zdroje.
Otázka: Jaké nástroje jsou součástí softwaru nástroje?
- A: Software nástroje zahrnuje testovací aplikaci pro Wi-Fi a Bluetooth, ladicí nástroje, ovladač pro USB na sériový port, software pro stahování ESP32 Flash, software pro snímání znaků, software pro snímání obrázků, software pro zpracování obrázků JPG a nástroje pro ladění sériového portu.

Dokumenty / zdroje

LCD wiki E32R28T 2.8palcový zobrazovací modul ESP32-32E [pdfUživatelská příručka
E32R28T, E32N28T, E32R28T 2.8palcový zobrazovací modul ESP32-32E, E32R28T, 2.8palcový zobrazovací modul ESP32-32E, zobrazovací modul ESP32-32E, zobrazovací modul, modul

Reference

Uživatelská příručka

LCD wiki E32R28T 2.8palcový zobrazovací modul ESP32-32E

Specifikace

Informace o produktu

Návod k použití produktu