LCD WIKI E32R32P, E32N32P 3.2 polgadas IPS ESP32-32E 
Manual de usuario del módulo de visualización

O directorio de recursos móstrase na seguinte figura:

Figura 1.1 Catálogo do paquete de información do produto

Os pasos de desenvolvemento do software do módulo de visualización son os seguintes:

A. Construír un entorno de desenvolvemento de software da plataforma ESP32;
B. se é necesario, importa bibliotecas de software de terceiros como base para o desenvolvemento;
C. abra o proxecto de software para ser depurado, tamén pode crear un novo proxecto de software;
D. encender o módulo de visualización, compilar e descargar o programa de depuración e, a continuación, verifique o efecto de execución do software;
E. o efecto do software non alcanza o esperado, continúa modificando o código do programa e despois compila e descarga ata que o efecto alcance o esperado;

Para obter máis información sobre os pasos anteriores, consulte a documentación do directorio 1-Demo.

3.1. Rematadoview móstranse os recursos de hardware do módulo
Os recursos de hardware do módulo móstranse nas dúas figuras seguintes:

Figura 3.1 Recursos de hardware do módulo 1

Figura 3.2 Recursos de hardware do módulo 2

Os recursos de hardware descríbense do seguinte xeito:

O tamaño da pantalla LCD é de 3.2 polgadas, o controlador IC é ST7789 e a resolución é de 240×320. O ESP32 está conectado mediante unha interface de comunicación SPI de 4 fíos.

A. Introdución ao controlador ST7789

O controlador ST7789 admite unha resolución máxima de 240*320 e un GRAM de 172800 bytes. Tamén admite buses de datos de portos paralelos de 8 bits, 9 bits, 16 bits e 18 bits. Tamén admite portos serie SPI de 3 e 4 fíos. Dado que o control paralelo require un gran número de portos IO, o máis común é o control do porto serie SPI. O ST7789 tamén admite a pantalla en cor RGB de 65K, 262K, a cor da pantalla é moi rica, mentres admite a pantalla rotativa e a pantalla de desprazamento e a reprodución de vídeo, amosa de varias formas.

O controlador ST7789 usa 16 bits (RGB565) para controlar unha pantalla de píxeles, polo que pode mostrar ata 65K cores por píxel. A configuración do enderezo de píxeles realízase na orde de filas e columnas, e a dirección de incremento e decrecemento está determinada polo modo de dixitalización. O método de visualización ST7789 realízase configurando o enderezo e, a continuación, configurando o valor da cor.

B. Introdución ao protocolo de comunicación SPI

O tempo do modo de escritura do bus SPI de 4 fíos móstrase na seguinte figura:

Figura 3.3 Temporización do modo de escritura do bus SPI de 4 fíos

CSX é unha selección de chip escravo, e o chip só se activará cando CSX teña un nivel de potencia baixo.
D/CX é o pin de control de datos/comando do chip. Cando DCX está escribindo comandos en niveis baixos, os datos escríbense en niveis altos
SCL é o reloxo do bus SPI, con cada bordo ascendente que transmite 1 bit de datos;
SDA son os datos transmitidos por SPI, que transmite 8 bits de datos á vez. O formato de datos móstrase na seguinte figura:

Figura 3.4 4 Formato de datos de transmisión SPI

Bit alto primeiro, primeiro transmitir.
Para a comunicación SPI, os datos teñen un tempo de transmisión, cunha combinación de fase de reloxo en tempo real (CPHA) e polaridade de reloxo (CPOL):
O nivel de CPOL determina o nivel de estado inactivo do reloxo síncrono en serie, con CPOL=0, o que indica un nivel baixo. Protocolo de transmisión de pares CPOL
A discusión non tivo moita influencia;

A altura de CPHA determina se o reloxo síncrono en serie recolle datos no primeiro ou segundo borde de salto do reloxo,
Cando CPHL=0, realice a recollida de datos no primeiro bordo de transición;
A combinación destes dous forma catro métodos de comunicación SPI, e SPI0 úsase habitualmente en China, onde CPHL=0 e CPOL=0

2) Pantalla táctil resistiva
A pantalla táctil resistiva ten un tamaño de 3.2 polgadas e está conectada ao IC de control XPT2046 a través de catro pinos: XL, XR, YU, YD.

3) Módulo ESP32-WROOM-32E
Este módulo ten un chip ESP32-DOWD-V3 integrado, un microprocesador LX32 de dobre núcleo Xtensa de 6 bits e admite velocidades de reloxo de ata 240 MHz. Ten 448KB ROM, 520KB SRAM, 16KB RTC SRAM e 4MB QSPI Flash. Admítense módulos WIFI de 2.4 GHz, Bluetooth V4.2 e Bluetooth de baixa potencia. 26 GPIO externos, compatible con tarxeta SD,
UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, motor PWM, I2S, IR, contador de pulsos, GPIO, sensor táctil capacitivo, ADC, DAC, TWAI e outros periféricos.

4) Ranura para tarxetas MicroSD
Usando o modo de comunicación SPI e a conexión ESP32, admite tarxetas MicroSD de varias capacidades.

5) LED RGB de tres cores
As luces LED vermellas, verdes e azuis pódense usar para indicar o estado de execución do programa.

6) Porto serie
Utilízase un módulo de porto serie externo para a comunicación por porto serie.

7) USB a porto serie e circuíto de descarga cun só clic
O dispositivo principal é CH340C, un extremo está conectado ao USB do ordenador, un extremo está conectado ao porto serie ESP32, para conseguir un porto serie USB a TTL.
Ademais, tamén se adxunta un circuíto de descarga cun só clic, é dicir, ao descargar o programa, pode entrar automaticamente no modo de descarga, sen necesidade de tocar a través do externo.

8) Interface de batería
Interface de dous pinos, un para o electrodo positivo, outro para o electrodo negativo, accede á fonte de alimentación da batería e carga.

9) Circuíto de xestión de carga e descarga da batería
O dispositivo principal é TP4054, este circuíto pode controlar a corrente de carga da batería, a batería cárgase de forma segura ata o estado de saturación, pero tamén pode controlar de forma segura a descarga da batería.

10) Tecla BOOT
Despois de acender o módulo de visualización, ao premer baixarase IO0. Se no momento en que se acende o módulo ou se restablece o ESP32, baixando IO0 entrará no modo de descarga. Outros casos pódense usar como botóns comúns.

11) Interface tipo C
A interface de fonte de alimentación principal e a interface de descarga de programas do módulo de visualización. Conecte USB ao porto serie e ao circuíto de descarga cun só clic, pódese usar para fonte de alimentación, descarga e comunicación en serie.

12) 5 V a 3.3 V Voltage Circuito regulador
O dispositivo principal é o regulador ME6217C33M5G LDO. O voltagO circuíto regulador admite 2 V ~ 6.5 V de ancho de voltagentrada e, 3.3 V vol. establetage de saída, e a corrente de saída máxima é de 800 mA, que pode cumprir plenamente o voltage requisitos actuais do módulo de visualización.

13) Tecla RESET
Despois de que o módulo de visualización estea acendido, ao presionar baixarase o PIN de reinicio do ESP32 (o estado predeterminado é tirar cara arriba), para conseguir a función de reinicio.

14) Circuito de control de pantalla táctil resistiva
O dispositivo principal é XPT2046, que se comunica co ESP32 a través de SPI.
Este circuíto é a ponte entre a pantalla táctil resistiva e o mestre ESP32, encargado de transmitir os datos da pantalla táctil ao mestre ESP32, para obter as coordenadas do punto táctil.

15) Expanda o Pin de entrada
Os dous portos de E/S de entrada non utilizados do módulo ESP32 están extraídos para uso periférico.

16) Circuíto de control de retroiluminación
O dispositivo principal é un tubo de efecto de campo BSS138. Un extremo deste circuíto está conectado ao pin de control de retroiluminación do mestre ESP32 e o outro extremo está conectado ao polo negativo do LED de retroiluminación da pantalla LCD lamp. O pin de control da luz de fondo tira cara arriba, a luz de fondo, se non, apagado.

17) Interface de altofalante
Os terminais do cableado deben conectarse verticalmente. Úsase para acceder a altofalantes e altofalantes mono.

18) Potencia de audio AmpCircuíto lifier
O dispositivo principal é o audio FM8002E amplificador IC. Un extremo deste circuíto está conectado ao pin de saída do valor DAC de audio ESP32 e o outro extremo está conectado á interface da bocina. A función deste circuíto é facer sonar unha pequena bocina ou altofalante. Para a fonte de alimentación de 5 V, a potencia máxima da unidade é de 1.5 W (carga 8 ohmios) ou 2 W (carga de 4 ohmios).

19) Interface periférica SPI
Interface horizontal de 4 fíos. Saca un pin de selección de chip non utilizado e un pin de interface SPI utilizados pola tarxeta MicroSD, que se poden usar para dispositivos SPI externos ou portos IO comúns.

20) Interface periférica I2C
Interface horizontal de 4 fíos. Saca os dous pinos non utilizados para facer unha interface I2C, que se pode usar para dispositivos IIC externos ou portos IO comúns.

Figura 3.5 Circuíto de interface tipo C

Neste circuíto, D1 é o díodo Schottky, que se usa para evitar que a corrente se invierta. D2 a D4 son díodos de protección contra sobretensións electrostáticas para evitar que o módulo de visualización sexa danado debido a un vol excesivo.tage ou curtocircuíto. R1 é a resistencia de pull-down. USB1 é un bus tipo C. O módulo de visualización conéctase á fonte de alimentación de tipo C, programas de descarga e comunicación por porto serie a través do USB1. Onde +5V e GND son potencia positiva voltage e os sinais de terra USB_D- e USB_D+ son sinais USB diferenciais, que se transmiten ao circuíto USB a serie integrado.

Figura 3.6 Voltagcircuíto regulador e

Neste circuíto, C16 ~ C19 é o condensador de filtro de derivación, que se usa para manter a estabilidade do vol de entradatage e a saída voltage. O U1 é un LDO de 5 V a 3.3 V co número de modelo ME6217C33M5G. Porque a maioría dos circuítos do módulo de visualización necesitan unha fonte de alimentación de 3.3 V e a entrada de alimentación da interface Tipo-C é basicamente de 5 V, polo que o voltagRequírese un circuíto de conversión do regulador.

Figura 3.7 Circuíto de control da pantalla táctil resistiva

Neste circuíto, C25 e C27 son condensadores de filtro de derivación, que se usan para manter o vol de entradatage estabilidade. R22 e R32 son resistencias pull-up usadas para manter o estado de pin predeterminado como alto. U4 é o IC de control XPT2046, a función deste IC é obter a coordenada voltagO valor do punto táctil da pantalla táctil de resistencia a través de X+, X-, Y+, Y- catro pinos, e despois a través da conversión ADC, o valor ADC transmítese ao mestre ESP32. O mestre ESP32 converte entón o valor ADC no valor de coordenadas de píxeles da pantalla. O XPT2046 comunícase co mestre ESP32 a través do bus SPI e, como comparte o bus SPI coa pantalla, o estado de activación contrólase a través do pin CS. O pin PEN é un pin de interrupción táctil e o nivel de entrada é baixo cando se produce un evento táctil.

Figura 3.8 USB a porto serie e circuíto de descarga cun só clic

Neste circuíto, U3 é un IC de USB a serie CH340C, que non necesita un oscilador de cristal externo para facilitar o deseño do circuíto. C6 é un condensador de filtro de derivación usado para manter o vol de entradatage estabilidade. Q1 e Q2 son triodos de tipo NPN, e R6 e R7 son resistores de corrente de limitación de base de triodo. A función deste circuíto é realizar a función de descarga USB a un porto serie e un só clic. O sinal USB entra e sae a través dos pinos UD+ e UD- e transmítese ao mestre ESP32 a través dos pinos RXD e TXD despois da conversión. Principio do circuíto de descarga dun clic:

R. Os pinos RST e DTR do CH340C saen de alto nivel por defecto. Neste momento, o triodo Q1 e Q2 non están acendidos e os pinos IO0 e os pinos de reinicio do control principal ESP32 están elevados a un nivel alto.
B. Os pinos RST e DTR do CH340C producen niveis baixos, neste momento, o triodo Q1 e Q2 aínda non están acendidos e os pinos IO0 e os pinos de reinicio do control principal ESP32 aínda están elevados a niveis altos.
C. O pin RST do CH340C permanece sen cambios e o pin DTR produce un alto nivel. Neste momento, Q1 aínda está desconectado, Q2 está activado, o pin IO0 do mestre ESP32 aínda está levantado e o pin de reinicio está baixado e o ESP32 entra no estado de reinicio.
D. O pin RST do CH340C produce un nivel alto, o pin DTR produce un nivel baixo, neste momento Q1 está activado, Q2 está desactivado, o pin de reinicio do control principal ESP32 non se elevará inmediatamente porque o capacitor conectado está cargado, o ESP32 está aínda no estado de reinicio e o pin IO0 é inmediatamente tirado cara abaixo, neste momento entrará no modo de descarga.

Figura 3.9 Potencia de audio ampcircuíto lifier

Neste circuíto, R23, C7, C8 e C9 constitúen o circuíto de filtro RC, e R10 e R13 son as resistencias de axuste de ganancia do amplificador. Cando o valor de resistencia de R13 non cambia, canto menor sexa o valor de resistencia de R10, maior será o volume do altofalante externo. C10 e C11 son capacitores de acoplamento de entrada. R11 é a resistencia pull-up. JP1 é o porto de bocina/altofalante. O U5 é a potencia de audio FM8002E amplifier IC. Despois da entrada por AUDIO_IN, o sinal de audio DAC é amplificada pola ganancia do FM8002E e a saída ao altofalante/altofalante polos pinos VO1 e VO2. SHUTDOWN é o pin de habilitación para FM8002E. O nivel baixo está activado. Por defecto, o nivel alto está activado.

Figura 3.10 Circuíto de control principal ESP32-WROOM-32E

Neste circuíto, C4 e C5 son condensadores de filtro de derivación, e U2 son módulos ESP32-WROOM-32E. Para obter detalles sobre o circuíto interno deste módulo, consulte a documentación oficial.

Figura 3.11 Circuíto de reinicio de chave

Neste circuíto, KEY1 é a clave, R4 é a resistencia pull-up e C3 é o capacitor de retardo. Principio de reinicio:

R. Despois do acendido, C3 cárgase. Neste momento, C3 é equivalente a un curtocircuíto, o pin RESET está conectado a terra, o ESP32 entra no estado de reinicio.
B. Cando se carga o C3, o C3 é equivalente a un circuíto aberto, o pin de RESET é levantado, o reinicio do ESP32 remata e o ESP32 entra no estado de funcionamento normal.
C. Cando se preme KEY1, o pin de RESET está conectado a terra, o ESP32 entra no estado de reinicio e C3 descárgase a través da KEY1.
D. Cando se solta KEY1, cárgase C3. Neste momento, C3 é equivalente a un curtocircuíto, o pin RESET está conectado a terra, o ESP32 aínda está no estado RESET. Despois de cargar o C3, o pin de reinicio lévase cara arriba, o ESP32 restablece e entra no estado de traballo normal.

Se o RESET non ten éxito, o valor de tolerancia de C3 pódese aumentar adecuadamente para atrasar o tempo de baixo nivel do pin de restablecemento.

Figura 3.12 Circuíto de interface do módulo serie

Neste circuíto, P2 é un asento 4P de 1.25 mm de paso, R29 e R30 son resistencias de equilibrio de impedancia e Q5 é un tubo de efecto de campo que controla a fonte de alimentación de entrada de 5V. R31 é unha resistencia pull-down. Conecte RXD0 e TXD0 a pinos serie e proporcione enerxía ós outros dous pinos. Este porto está conectado ao mesmo porto serie que o módulo incorporado de USB a porto serie.

Figura 3.13 Circuítos de interface de E/S e periféricos estendidos

Neste circuíto, P3 e P4 son asentos 4P de 1.25 mm de paso e JP3 son asentos de 2P de 1.25 mm de paso. R33 e R34 son resistencias pull-up de pin I2C. Os pinos SPI_CLK, SPI_MISO e SPI_MOSI compártense cos pinos SPI da tarxeta MicroSD. Os pinos SPI_CS, IIC_SCL, IIC_SDA, IO35, IO39 non son usados ​​polos dispositivos integrados, polo que se levan para conectar dispositivos SPI e IIC e tamén se poden usar para IO común. Cousas a ter en conta:

R. IO35 e IO39 só poden ser pinos de entrada;
B. Cando se usa o pin IIC para IO común, é mellor eliminar a resistencia de pull-up R33 e R34;

Figura 3.13 Circuíto de xestión de carga e descarga da batería

Neste circuíto, C20, C21, C22 e C23 son condensadores de filtro de derivación. U6 é o IC de xestión de carga da batería TP4054. R27 regula a corrente de carga da batería. JP2 é un asento 2P de 1.25 mm de paso, conectado a unha batería. Q3 é un FET de canle P. R28 é ​​a resistencia de extracción da rede Q3. TP4054 carga a batería a través do pin BAT, canto menor sexa a resistencia R27, maior é a corrente de carga, o máximo é de 500 mA. Q3 e R28 xuntos constitúen o circuíto de descarga da batería, cando non hai fonte de alimentación a través da interface Tipo-C, o +5V vol.tage é 0, entón a porta Q3 baixa ata o nivel baixo, o dreno e a fonte están activados e a batería proporciona enerxía a todo o módulo de visualización. Cando se alimenta a través da interface Tipo-C, o +5V voltage é de 5 V, entón a porta Q3 ten 5 V de altura, o drenaxe e a fonte están cortados e a subministración da batería está interrompida.

Figura 3.14 Interface de soldadura de cableado do panel LCD 18P

Neste circuíto, C24 é o capacitor de filtro de derivación e QD1 é a interface de soldadura de pantalla de cristal líquido de paso de 18P de 0.8 mm. O QD1 ten un pin de sinal de pantalla táctil de resistencia, pantalla LCD voltagpin e, pin de comunicación SPI, pin de control e pin de circuíto de luz de fondo. O ESP32 usa estes pinos para controlar a pantalla LCD e a pantalla táctil.

Figura 3.15 Circuito de botón de descarga

Neste circuíto, KEY2 é a clave e R5 é a resistencia pull-up. IO0 é alto por defecto e baixo cando se preme KEY2. Manteña premida a tecla KEY2, acende ou reinicia e o ESP32 entrará no modo de descarga. Noutros casos, KEY2 pódese usar como unha chave normal.

Figura 3.15 Circuíto de detección de nivel de batería

Neste circuíto, R2 e R3 son parciais voltage resistencias, e C1 e C2 son condensadores de filtro de derivación. A batería voltagA entrada de sinal BAT+ pasa pola resistencia divisoria. BAT_ADC é o voltagO valor en ambos os extremos de R3, que se transmite ao mestre ESP32 a través do pin de entrada e, a continuación, convertido por ADC para finalmente obter o vol de bateríatage valor. O voltagO divisor úsase porque o ADC ESP32 converte un máximo de 3.3 V, mentres que a saturación da batería vol.tage é de 4.2 V, que está fóra do rango. O vol. obtidotage multiplicado por 2 é o volumen real da bateríatage.

Figura 3.16 Circuíto de control de retroiluminación LCD

Neste circuíto, R24 é a resistencia de depuración e mantense temporalmente. Q4 é o tubo de efecto de campo de canle N, R25 é a resistencia de extracción da reixa Q4 e R26 é a resistencia limitadora de corrente de retroiluminación. A retroiluminación LCD LED lamp está en estado paralelo, o polo positivo está conectado a 3.3 V e o polo negativo está conectado ao drenaxe de Q4. Cando o pin de control LCD_BL produce un alto voltage, o polo de drenaxe e fonte de Q4 están conectados. Neste momento, o polo negativo da retroiluminación LCD está conectado a terra e o LED de retroiluminación lamp está acendido e emite luz. Cando o pin de control LCD_BL saia baixo voltage, o drenaxe e a fonte de Q4 están cortados, e a retroiluminación negativa da pantalla LCD está suspendida e a luz de fondo LED lamp non está acendido. Por defecto, a luz de fondo da pantalla LCD está desactivada. Reducir a resistencia R26 pode aumentar o brillo máximo da luz de fondo. Ademais, o pin LCD_BL pode introducir sinal PWM para axustar a retroiluminación da pantalla LCD.

Figura 3.17 Circuíto de control de retroiluminación LCD

Neste circuíto, LED2 é un RGB de tres cores lamp, e R14~R16 é un l de tres coresamp resistencia limitadora de corriente. LED2 contén luces LED vermellas, verdes e azuis, que son conexión de ánodo común, IO16, IO17 e IO22 son tres pinos de control, que iluminan as luces LED a baixo nivel e apagan as luces LED a alto nivel.

Figura 3.18 Circuíto de interface de ranura para tarxetas MicroSD

Neste circuíto, SD_CARD1 é a ranura para tarxetas MicroSD. R17 a R21 son resistencias pull-up para cada pin. C26 é o condensador do filtro de derivación. Este circuíto de interface adopta o modo de comunicación SPI. Admite almacenamento de alta velocidade de tarxetas MicroSD.
Teña en conta que esta interface comparte o bus SPI coa interface periférica SPI.