Manuale utente del modulo display LCD wiki E32R28T da 2.8 pollici ESP32-32E

La directory delle risorse include sampprogrammi, librerie software, specifiche di prodotto, diagrammi di struttura, schede tecniche, schemi, manuali utente e software per strumenti.
Questa sezione fornisce una panoramicaview delle risorse hardware disponibili sul modulo.

Spiega in dettaglio lo schema elettrico del modulo display.
Fornisce le precauzioni da adottare durante l'utilizzo del modulo display.

Descrizione della risorsa

La directory delle risorse è mostrata nella figura seguente:

Elenco	Descrizione del contenuto
1-Dimostrazione	Le sampil codice del programma, la libreria software di terze parti che il sampil programma si basa sulla sostituzione della libreria software di terze parti file, il documento di istruzioni per la configurazione dell'ambiente di sviluppo software e il sampistruzioni del programma documento.
2-Specificazione	Specifiche del prodotto del modulo display, specifiche dello schermo LCD e codice di inizializzazione del circuito integrato del driver del display LCD.
3-Diagramma_struttura	Dimensioni del prodotto del modulo di visualizzazione e disegni 3D del prodotto
4-Scheda dati	Manuale dati driver display LCD ILI9341, manuale dati driver touch screen a resistenza XPT2046, manuale dati master ESP32 e documento guida alla progettazione hardware, manuale dati USB a IC seriale (CH340C), audio amplibro dati del chip di raffinazione FM8002E, libro dati del regolatore da 5 V a 3.3 V e scheda tecnica del chip di gestione della carica della batteria TP4054.
5-Schema	Schema hardware del prodotto, tabella di allocazione delle risorse IO del modulo ESP32-WROOM-32E, schema e pacchetto dei componenti PCB
6-Manuale_utente	Documentazione utente del prodotto
7-Strumento_software	APP di test WIFI e Bluetooth e strumenti di debug, driver da porta USB a seriale, software per il download di Flash ESP32, software per l'acquisizione di caratteri, software per l'acquisizione di immagini, software per l'elaborazione di immagini JPG e strumenti di debug delle porte seriali.
8-Avvio rapido	Bisogna bruciare il bidone file, installa lo strumento di download e segui le istruzioni.

Istruzioni software

Le fasi di sviluppo del software del modulo display sono le seguenti:

A. Costruisci un ambiente di sviluppo software per la piattaforma ESP32.

B. Se necessario, importare librerie software di terze parti come base per lo sviluppo;
C. Aprire il progetto software da sottoporre a debug oppure creare un nuovo progetto software.

D. accendere il modulo display, compilare e scaricare il programma di debug, quindi verificare l'effetto dell'esecuzione del software.
E. L'effetto del software non raggiunge quello previsto, continuare a modificare il codice del programma, quindi compilarlo e scaricarlo, finché l'effetto non raggiunge quello previsto.
Per maggiori dettagli sui passaggi precedenti, consultare la documentazione nella directory 1 Demo.

Istruzioni hardware

Sopraview viene visualizzata la quantità di risorse hardware del modulo

Le risorse hardware del modulo sono mostrate nelle due figure seguenti:

Le risorse hardware sono descritte come segue:

LCD

Le dimensioni del display LCD sono 2.8 pollici, il driver IC è ILI9341 e la risoluzione è 24 0x32 0. L'ESP32 è collegato tramite un'interfaccia di comunicazione SPI a 4 fili.
A. Introduzione al controller ILI9341 Il controller ILI9341 supporta una risoluzione massima di 240*320 e una GRAM di 172800 byte. Supporta inoltre bus dati per porte parallele a 8, 9, 16 e 18 bit. Supporta inoltre porte seriali SPI a 3 e 4 fili. Poiché il controllo parallelo richiede un gran numero di porte I/O, la più comune è il controllo tramite porta seriale SPI. ILI9341 supporta anche display a colori RGB da 65 e 262 colori, con una gamma cromatica molto ricca, supporta la visualizzazione rotante e a scorrimento, la riproduzione video e diverse modalità di visualizzazione.

Il controller ILI9341 utilizza 16 bit (RGB565) per controllare un display pixel, quindi può visualizzare fino a 65K colori per pixel. L'impostazione dell'indirizzo dei pixel viene eseguita nell'ordine di righe e colonne e la direzione di incremento e decremento è determinata dalla modalità di scansione. Il metodo di visualizzazione ILI9341 viene eseguito impostando l'indirizzo e quindi impostando il valore del colore.
B. Introduzione al protocollo di comunicazione SPI

La tempistica della modalità di scrittura del bus SPI a 4 fili è mostrata nella figura seguente:

CSX è una selezione di chip slave e il chip verrà abilitato solo quando CSX è a basso livello di potenza.
D/CX è il pin di controllo dati/comandi del chip. Quando DCX scrive comandi a livelli bassi, i dati vengono scritti a livelli alti

SCL è il clock del bus SPI, in cui ogni fronte di salita trasmette 1 bit di dati.
SDA sono i dati trasmessi da SPI, che trasmette 8 bit di dati contemporaneamente. Il formato dei dati è mostrato nella figura seguente:

Prima il bit alto, prima trasmetti.
Per la comunicazione SPI, i dati hanno una tempistica di trasmissione, con una combinazione di fase dell'orologio in tempo reale (CPHA) e polarità dell'orologio (CPOL):
Il livello di CPOL determina il livello di stato inattivo dell'orologio sincrono seriale, con CPOL=0, che indica un livello basso. Protocollo di trasmissione della coppia CPOL
La discussione non ebbe molta influenza.
L'altezza del CPHA determina se l'orologio sincrono seriale raccoglie i dati sul primo o sul secondo fronte di salto dell'orologio,
Quando CPHL=0, esegue la raccolta dati al primo bordo di transizione;
La combinazione di questi due forma quattro metodi di comunicazione SPI e SPI0 è comunemente usato in Cina, dove CPHL=0 e CPOL=0

Modulo ESP32 WROOM 32E

Questo modulo è dotato di un chip ESP32-DOWD-V3 integrato, un microprocessore Xtensa dual-core a 32 bit LX6 e supporta frequenze di clock fino a 240 MHz. Dispone di 448 KB di ROM, 520 KB di SRAM, 16 KB di SRAM RTC e 4 MB di Flash QSPI. Wi-Fi a 2.4 GHz.
Sono supportati i moduli Bluetooth V4.2 e Bluetooth Low Power. 26 GPIO esterni, supporto per schede SD, UART, SPI, SDIO, I²C, LED PWM, PWM motore, I²S, IR, contatore di impulsi, GPIO, sensore touch capacitivo, ADC, DAC, TWAI e altre periferiche.

Slot MicroSD Card

Utilizzando la modalità di comunicazione SPI e la connessione ESP32, supporta schede MicroSD di varie capacità.

Luce RGB a tre colori

Per indicare lo stato di esecuzione del programma è possibile utilizzare luci LED rosse, verdi e blu.

Porta seriale

Per la comunicazione tramite porta seriale viene utilizzato un modulo porta seriale esterno.

Circuito da USB a porta seriale e download con un clic

Il dispositivo principale è CH340C, un'estremità è collegata alla porta USB del computer, l'altra estremità è collegata alla porta seriale ESP32, in modo da realizzare la porta seriale USB-TTL.
Inoltre, è presente anche un circuito di download con un clic, ovvero quando si scarica il programma, questo può entrare automaticamente nella modalità di download, senza dover toccare l'esterno.

Interfaccia batteria

Interfaccia a due pin, uno per l'elettrodo positivo, uno per l'elettrodo negativo, per accedere all'alimentazione e alla ricarica della batteria.

Circuito di gestione della carica e della scarica della batteria

Il dispositivo principale è TP4054, questo circuito può controllare la corrente di carica della batteria, caricandola in modo sicuro fino allo stato di saturazione, ma può anche controllarne in modo sicuro la scarica.

Tasto BOOT

Dopo che il modulo display è acceso, premendo si abbasserà IO0. Se nel momento in cui il modulo è acceso o l'ESP32 è resettato, abbassando IO0 si entrerà in modalità download. Altri casi possono essere usati come pulsanti normali.

Interfaccia Tipo-C

Interfaccia di alimentazione principale e interfaccia di download del programma del modulo display. Collegando l'USB a una porta seriale, si ottiene un circuito di download con un solo clic, utilizzabile per l'alimentazione, il download e la comunicazione seriale.

Da 5 V a 3.3 V di tensionetage Circuito regolatore

Il dispositivo principale è il regolatore LDO ME6217C33M5G.

il volumetagIl circuito regolatore supporta un'ampia tensione di 2A V~6.5Vtage ingresso, un volume stabile a 3.3 Vtage uscita, e la corrente di uscita massima è 800mA, che può soddisfare pienamente il voltage e requisiti attuali del modulo display.

Tasto RESET

Dopo aver acceso il modulo display, premendo si abbasserà il pin di reset dell'ESP32 (lo stato predefinito è pull-up), in modo da ottenere la funzione di reset.

Circuito di controllo del touch screen resistivo

Il dispositivo principale è XPT2046, che comunica con ESP32 tramite SPI.
Questo circuito costituisce il ponte tra il touch screen resistivo e il master ESP32, ed è responsabile della trasmissione dei dati presenti sul touch screen al master ESP32, in modo da ottenere le coordinate del punto di tocco.

Espandi il Pin

Una porta di input IO, GND e un pin da 3.3 V che non vengono utilizzati sul modulo ESP32 vengono utilizzati per la periferica.

Circuito di controllo della retroilluminazione

Il dispositivo principale è un tubo a effetto di campo BSS138.
Un'estremità di questo circuito è collegata al pin di controllo della retroilluminazione sul master ESP32 e l'altra estremità è collegata al polo negativo del LED di retroilluminazione dello schermo LCD lamp.
Sollevare il perno di controllo della retroilluminazione, retroilluminazione, altrimenti spenta.

Interfaccia dell'altoparlante

I terminali di cablaggio devono essere collegati verticalmente. Utilizzati per accedere a diffusori mono e altoparlanti.

Potenza audio ampcircuito lificatore

Il dispositivo principale è l'audio FM8002E amplificatore IC.
Un'estremità di questo circuito è collegata al pin di uscita del valore DAC audio ESP32 e l'altra estremità è collegata all'interfaccia del corno.
La funzione di questo circuito è quella di pilotare un piccolo altoparlante o tromba. Per un'alimentazione a 5 V, la potenza massima di pilotaggio è di 1.5 W (carico 8 ohm) o 2 W (carico 4 ohm).

Interfaccia periferica SPI

Interfaccia orizzontale a 4 fili. Porta fuori un pin di selezione chip inutilizzato e un pin di interfaccia SPI utilizzato dalla scheda MicroSD, che può essere utilizzato per dispositivi SPI esterni o normali porte IO.

Spiegazione dettagliata dello schema elettrico del modulo display

Circuito di interfaccia di tipo C

In questo circuito, D1 è il diodo Schottky, che viene utilizzato per impedire l'inversione della corrente. Da D2 a D4 sono diodi di protezione da sovratensione elettrostatica per impedire che il modulo display venga danneggiato a causa di una tensione eccessiva.tago cortocircuito. R1 è la resistenza di pull-down. USB1 è un bus di tipo C. Il modulo display si collega all'alimentatore di tipo C, scarica i programmi e comunica tramite USB 1. Dove +5 V e GND sono tensioni di alimentazione positive.tagI segnali e e di terra USB_D e USB_D+ sono segnali USB differenziali, che vengono trasmessi al circuito USB-seriale integrato.

da 5V a 3.3V voltagcircuito regolatore e

In questo circuito, C16~C19 è il condensatore del filtro di bypass, che viene utilizzato per mantenere la stabilità della tensione di ingressotage e l'uscita voltage. L'U1 è un LDO da 5 V a 3.3 V con codice modello ME6217C33M5G. Poiché la maggior parte dei circuiti sul modulo display necessita di un'alimentazione a 3.3 V e l'ingresso di alimentazione dell'interfaccia di tipo C è sostanzialmente di 5 V, un LDO di tipo C è sufficiente.tagÈ necessario un circuito di conversione del regolatore.

Circuito di controllo del touch screen resistivo

In questo circuito, C25 e C27 sono condensatori di filtro di bypass, che vengono utilizzati per mantenere la tensione di ingressotage stabilità. R22 è un resistore pull-up utilizzato per mantenere alto lo stato predefinito del pin. U4 è il circuito integrato di controllo XPT2046, la cui funzione è quella di ottenere la coordinata voltagIl valore del punto di tocco del touch screen resistivo viene trasmesso tramite i quattro pin X+, X-, Y+ e Y, e quindi, tramite conversione ADC, il valore ADC viene trasmesso al master ESP32. Il master ESP32 converte quindi il valore ADC nel valore delle coordinate pixel del display. Il pin PEN è un pin di interrupt del tocco e il livello di ingresso è basso quando si verifica un evento di tocco.

Porta USB-seriale e circuito di download con un clic

In questo circuito, U3 è un IC USB-seriale CH340C, che non necessita di un oscillatore a cristallo esterno per facilitare la progettazione del circuito. C6 è un condensatore di filtro di bypass utilizzato per mantenere la tensione di ingressotage stabilità. Q1 e Q2 sono triodi di tipo NPN, mentre R6 e R7 sono resistori di limitazione della corrente di base del triodo. La funzione di questo circuito è quella di realizzare una porta USB-seriale e una funzione di download con un clic. Il segnale USB viene immesso e emesso tramite i pin UD+ e UD e viene trasmesso al master ESP32 tramite i pin RXD e TXD dopo la conversione. Principio del circuito di download con un clic:

A. I pin RST e DTR del CH340C emettono un livello alto di default. In questo momento, il triodo Q1 e Q2 non sono accesi e i pin IO0 e i pin di reset del controllo principale dell'ESP32 sono portati a livello alto.
B. I pin RST e DTR del CH340C emettono livelli bassi, in questo momento i triodi Q1 e Q2 non sono ancora accesi e i pin IO0 e i pin di reset del controllo principale dell'ESP32 sono ancora attivati a livelli alti.
C. Il pin RST del CH340C rimane invariato e il pin DTR emette un livello alto. In questo momento, Q1 è ancora disattivato, Q2 è attivo, il pin IO0 del master ESP32 è ancora attivo, il pin di reset è disattivato e l'ESP32 entra nello stato di reset.

D. Il pin RST del CH340C emette un livello alto, il pin DTR emette un livello basso, in questo momento Q1 è acceso, Q2 è spento, il pin di reset del controllo principale dell'ESP32 non diventerà immediatamente alto perché il condensatore collegato è carico, l'ESP32 è ancora nello stato di reset e il pin IO0 viene immediatamente abbassato, in questo momento entrerà nella modalità download.

Potenza audio ampcircuito lificatore

In questo circuito, R23, C7, C8 e C9 costituiscono il circuito del filtro RC, mentre R10 e R13 sono i resistori di regolazione del guadagno dell'operazionale. amplifier. Quando il valore di resistenza di R13 non cambia, più piccolo è il valore di resistenza di R10, più grande è il volume dell'altoparlante esterno. C10 e C11 sono condensatori di accoppiamento di ingresso. R11 è la resistenza di pull-up. JP1 è la porta corno/altoparlante. U5 è la potenza audio FM8002E. amplifier IC. Dopo l'input da AUDIO_IN, il segnale DAC audio è ampL'uscita è regolata dal guadagno dell'FM8002E e dall'uscita altoparlante/altoparlante tramite i pin VO1 e VO2. SHUTDOWN è il pin di abilitazione per l'FM8002E. Il livello basso è abilitato. Per impostazione predefinita, il livello alto è abilitato.

Circuito di controllo principale ESP32 WROOM 32E

In questo circuito, C4 e C5 sono condensatori di filtro di bypass e U2 sono moduli ESP32 WROOM 32E. Per dettagli sul circuito interno di questo modulo, consultare la documentazione ufficiale.

Circuito di reset della chiave

In questo circuito, KEY1 è la chiave, R4 è il resistore pull-up e C3 è il condensatore di ritardo. Principio di reset:

A. Dopo l'accensione, C3 si carica. A questo punto, C3 equivale a un cortocircuito, il pin RESET è collegato a terra e l'ESP32 entra in stato di reset.
B. Quando C3 è carico, equivale a un circuito aperto, il pin RESET viene attivato, il reset dell'ESP3 è completato e l'ESP32 entra nel normale stato di funzionamento.

C. Quando si preme KEY1, il pin RESET viene messo a terra, ESP32 entra nello stato di reset e C3 viene scaricato tramite KEY1.
D. Quando KEY1 viene rilasciato, C3 viene caricato. In questo momento, C3 equivale a cortocircuito, il pin RESET è messo a terra, ESP32 è ancora nello stato RESET. Dopo che C3 è caricato, il pin reset viene tirato su, ESP32 viene resettato ed entra nel normale stato di funzionamento.

Se il RESET non riesce, il valore di tolleranza di C3 può essere opportunamente aumentato per ritardare il tempo di basso livello del pin di reset.

Circuito di interfaccia del modulo seriale

In questo circuito, P2 è un connettore 4P con passo 1.25 mm, R29 e R30 sono resistori di bilanciamento dell'impedenza e Q5 è un tubo a effetto di campo che controlla l'alimentazione in ingresso a 5 V.

R31 è una resistenza di pulldown. Collega RXD0 e TXD0 ai pin seriali e alimenta gli altri due pin. Questa porta è collegata alla stessa porta seriale del modulo USB-seriale integrato.

Circuiti di interfaccia periferica e IO pand EX

In questo circuito, P3 e P4 sono connettori 4P con passo 1.25 mm. I pin SPI_CLK, SPI_MISO e SPI_MOSI sono condivisi con i pin SPI della scheda MicroSD. I pin SPI_CS e IO35 non sono utilizzati dai dispositivi integrati, quindi vengono utilizzati per collegare l'SPI e possono essere utilizzati anche per l'IO ordinario. Aspetti da tenere in considerazione:

A. IO35 può essere solo un pin di input.

Circuito di gestione della carica e scarica della batteria

In questo circuito, C20, C21, C22 e C23 sono condensatori di filtro di bypass. U6 è il circuito integrato di gestione della carica della batteria TP4054. R27 regola la corrente di carica della batteria. JP2 è un transistor 2P con passo 1.25 mm, collegato alla batteria. Q3 è un FET a canale P. R28 è la resistenza di pull-down della griglia Q3. Il TP4054 carica la batteria tramite il pin BAT; minore è la resistenza di R27, maggiore è la corrente di carica, con un massimo di 500 mA. Q3 e R28 insieme costituiscono il circuito di scarica della batteria. In assenza di alimentazione tramite l'interfaccia di tipo C, la tensione di +5 VtagSe e è 0, il gate Q3 viene abbassato a un livello basso, il drain e il source sono attivi e la batteria fornisce alimentazione all'intero modulo display. Quando alimentato tramite l'interfaccia Type-C, il +5V voltage è 5 V, quindi la porta Q3 è alta 5 V, lo scarico e la sorgente vengono interrotti e l'alimentazione della batteria viene interrotta.

1 Interfaccia di saldatura a filo del pannello LCD 8P

In questo circuito, C24 è il condensatore del filtro di bypass e QD1 è l'interfaccia di saldatura dello schermo a cristalli liquidi 48P con passo da 0.8 mm. Il QD1 ha un pin di segnale dello schermo tattile a resistenza, schermo LCD voltage pin, pin di comunicazione SPI, pin di controllo e pin del circuito di retroilluminazione. L'ESP32 usa questi pin per controllare l'LCD e il touch screen.

Scarica il circuito chiave

In questo circuito, KEY2 è il tasto e R5 è la resistenza di pull-up. IO0 è alto per impostazione predefinita e basso quando si preme KEY2. Tenendo premuto KEY2, accendendo o resettando, l'ESP32 entrerà in modalità download. In altri casi, KEY2 può essere utilizzato come un tasto normale.

Circuito di rilevamento della potenza della batteria

In questo circuito, R2 e R3 sono volumi parzialitage resistori, e C1 e C2 sono condensatori di filtro di bypass. La batteria voltage L'ingresso del segnale BAT+ passa attraverso il resistore del partitore. BAT_ADC è il volumetage il valore ad entrambe le estremità di R3, che viene trasmesso al master ESP32 tramite il pin di ingresso e quindi convertito dall'ADC per ottenere infine il volume della batteriatage valore. Il voltagIl partitore viene utilizzato perché l'ADC ESP32 converte un massimo di 3.3 V, mentre il volume di saturazione della batteriatage è 4.2 V, che è fuori portata. Il vol ottenutotage moltiplicato per 2 è il volume effettivo della batteriatage.

Circuito di controllo della retroilluminazione LCD

In questo circuito, R24 è la resistenza di debug e viene temporaneamente mantenuta. Q4 è il tubo a effetto di campo a canale N, R25 è la resistenza di pull-down della griglia Q4 e R26 è la resistenza di limitazione della corrente di retroilluminazione. Il LED di retroilluminazione LCD lamp è in stato parallelo, il polo positivo è collegato a 3.3 V e il polo negativo è collegato allo scarico di Q4. Quando il pin di controllo LCD_BL emette un'alta voltage, i poli di drain e source di Q4 sono accesi. In questo momento, il polo negativo della retroilluminazione LCD è collegato a terra e il LED di retroilluminazione lamp è acceso ed emette luce.
Quando il pin di controllo LCD_BL emette un basso volumetage, lo scarico e la sorgente di Q4 vengono interrotti e la retroilluminazione negativa dello schermo LCD viene sospesa e il LED di retroilluminazione lamp non è acceso. Per impostazione predefinita, la retroilluminazione LCD è spenta.

Riducendo la resistenza R26 è possibile aumentare la luminosità massima della retroilluminazione.
Inoltre, il pin LCD_BL può immettere un segnale PWM per regolare la retroilluminazione dell'LCD.

Circuito di controllo della luce a tre colori RGB

In questo circuito, LED2 è un LED RGB a tre coloriamp, e R14~R16 è un l a tre coloriamp resistore limitatore di corrente.
LED2 contiene luci LED rosse, verdi e blu, che sono connessioni anodiche comuni.

IO16, IO17 e IO22 sono tre pin di controllo che accendono i LED a livello basso e li spengono a livello alto.

Circuito di interfaccia dello slot per schede MicroSD

In questo circuito, SD_CARD1 è lo slot per schede MicroSD. Da R17 a R21 sono resistori pull-up per ogni pin. C26 è il condensatore del filtro di bypass. Questo circuito di interfaccia adotta la modalità di comunicazione SPI. Supporta l'archiviazione ad alta velocità delle schede MicroSD.
Si noti che questa interfaccia condivide il bus SPI con l'interfaccia periferica SPI.

Precauzioni per l'uso del modulo display

Il modulo display è caricato con la batteria, l'altoparlante esterno riproduce l'audio e anche lo schermo è in funzione; in questo caso, la corrente totale potrebbe superare i 500 mA. In questo caso, è necessario prestare attenzione alla corrente massima supportata dal cavo di tipo C e alla corrente massima supportata dall'interfaccia di alimentazione per evitare un'alimentazione insufficiente.

Durante l'uso, non toccare il volume LDOtage il regolatore e il circuito integrato di gestione della carica della batteria con le mani per evitare ustioni dovute alle alte temperature.
Quando si collega la porta IO, prestare attenzione all'utilizzo di IO per evitare connessioni errate e che la definizione del codice del programma non corrisponda.
Utilizzare il prodotto in modo sicuro e ragionevole.

Domande frequenti

D: Come posso accedere al sampi programmi e le librerie software?
- A: Le sampI programmi e le librerie possono essere trovati nella directory 1-_Demo della descrizione della risorsa.
D: Quali strumenti sono inclusi nel software?
- A: Il software dello strumento include un'APP per il test WIFI e Bluetooth, strumenti di debug, un driver da USB a porta seriale, un software per il download di Flash ESP32, un software per l'acquisizione di caratteri, un software per l'acquisizione di immagini, un software per l'elaborazione di immagini JPG e strumenti di debug per porte seriali.

Documenti / Risorse

Modulo display LCD wiki E32R28T da 2.8 pollici ESP32-32E [pdf] Manuale d'uso
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Riferimenti

Manuale d'uso

Modulo display LCD wiki E32R28T da 2.8 pollici ESP32-32E

Specifiche

Informazioni sul prodotto

Istruzioni per l'uso del prodotto