LCD WIKI E32R32P, E32N32P 3.2 inci IPS ESP32-32E 
Tampilan Modul Pangguna Manual

Direktori sumber daya ditampilake ing gambar ing ngisor iki:

Gambar 1.1 Informasi Produk Katalog Paket

Langkah-langkah pangembangan piranti lunak modul tampilan kaya ing ngisor iki:

A. Mbangun lingkungan pangembangan piranti lunak platform ESP32;
B. yen perlu, ngimpor perpustakaan piranti lunak pihak katelu minangka basis kanggo pembangunan;
C. mbukak proyek piranti lunak kanggo debugged, sampeyan uga bisa nggawe proyek piranti lunak anyar;
D. daya ing modul tampilan, ngumpulake lan ngundhuh program debugging, lan banjur mriksa software mlaku efek;
E. efek piranti lunak ora tekan samesthine, terus ngowahi kode program, banjur ngumpulake lan ngundhuh, nganti efek tekan samesthine;

Kanggo rincian babagan langkah-langkah sadurunge, deleng dokumentasi ing direktori 1-Demo.

3.1. Liwatview sumber daya hardware modul ditampilake
Sumber daya hardware modul ditampilake ing rong gambar ing ngisor iki:

Gambar 3.1 Sumber daya modul 1

Gambar 3.2 Sumber daya modul 2

Sumber daya hardware diterangake kaya ing ngisor iki:

Ukuran tampilan LCD yaiku 3.2 inci, IC driver yaiku ST7789, lan resolusi 240 × 320. ESP32 disambungake nggunakake antarmuka komunikasi SPI 4-kabel.

A. Pambuka kanggo ST7789 controller

Pengontrol ST7789 ndhukung resolusi maksimal 240 * 320 lan GRAM 172800 bait. Uga ndhukung bus data port paralel 8-bit, 9-bit, 16-bit, lan 18-bit. Uga ndhukung port serial SPI 3-kabel lan 4-kabel. Wiwit kontrol podo mbutuhake nomer akeh bandar IO, sing paling umum SPI kontrol port serial. ST7789 uga ndhukung tampilan werna 65K, 262K RGB, werna tampilan sugih banget, nalika ndhukung tampilan puteran lan tampilan gulung lan puter maneh video, tampilan ing macem-macem cara.

Pengontrol ST7789 nggunakake 16bit (RGB565) kanggo ngontrol tampilan piksel, saengga bisa nampilake nganti 65K warna saben piksel. Setelan alamat piksel ditindakake miturut urutan baris lan kolom, lan arah nambah lan mudhun ditemtokake dening mode mindhai. Cara tampilan ST7789 ditindakake kanthi nyetel alamat banjur nyetel nilai warna.

B. Pambuka protokol komunikasi SPI

Wektu mode nulis saka bus SPI 4-kabel ditampilake ing gambar ing ngisor iki:

Gambar 3.3 Nulis wektu mode 4-kawat SPI bus

CSX punika pilihan chip abdi, lan chip mung bakal diaktifake nalika CSX ing tingkat daya kurang.
D / CX punika data / print kontrol pin saka chip. Nalika DCX nulis printah ing tingkat kurang, data ditulis ing tingkat dhuwur
SCL minangka jam bis SPI, kanthi saben pinggiran munggah ngirim data 1 bit;
SDA minangka data sing dikirimake dening SPI, sing ngirimake 8 bit data bebarengan. Format data ditampilake ing gambar ing ngisor iki:

Gambar 3.4 4 Format data transmisi SPI

Dhuwur bit pisanan, ngirim dhisik.
Kanggo komunikasi SPI, data nduweni wektu transmisi, kanthi kombinasi fase jam wektu nyata (CPHA) lan polaritas jam (CPOL):
Tingkat CPOL nemtokake tingkat negara nganggur saka jam sinkron serial, kanthi CPOL=0, nuduhake tingkat sing kurang. Protokol transmisi pasangan CPOL
Rembugan ora akeh pengaruhe;

Dhuwur CPHA nemtokake manawa jam sinkron serial ngumpulake data ing pinggiran lompat jam pisanan utawa kapindho,
Nalika CPHL = 0, nindakake koleksi data ing pinggiran transisi pisanan;
Kombinasi saka loro iki mbentuk papat cara komunikasi SPI, lan SPI0 umume digunakake ing China, ing ngendi CPHL = 0 lan CPOL = 0

2) Layar Tutul Resistif
Layar tutul resistif ukuran 3.2 inci lan disambungake menyang IC kontrol XPT2046 liwat papat pin: XL, XR, YU, YD.

3) Modul ESP32-WROOM-32E
modul iki wis dibangun ing ESP32-DOWD-V3 chip, Xtensa dual-inti 32-dicokot LX6 microprocessor, lan ndhukung tarif jam nganti 240MHz. Nduwe 448KB ROM, 520KB SRAM, 16KB RTC SRAM, lan 4MB QSPI Flash. 2.4GHz WIFI, Bluetooth V4.2 lan Bluetooth modul daya Low didhukung. Eksternal 26 GPIO, ndhukung kertu SD,
UART, SPI, SDIO, I2C, PWM LED, PWM motor, I2S, IR, penghitung pulsa, GPIO, sensor tutul kapasitif, ADC, DAC, TWAI lan periferal liyane.

4) Slot kertu MicroSD
Nggunakake mode komunikasi SPI lan sambungan ESP32, ndhukung kertu MicroSD saka macem-macem kapasitas.

5) RGB LED Tiga Warna
Lampu LED abang, ijo lan biru bisa digunakake kanggo nuduhake status program sing mlaku.

6) Serial Port
Modul port serial eksternal digunakake kanggo komunikasi port serial.

7) USB menyang Port Serial lan Sirkuit Unduhan Siji-Klik
Piranti inti CH340C, siji mburi disambungake menyang USB komputer, siji mburi disambungake menyang ESP32 port serial, supaya minangka kanggo entuk USB kanggo TTL port serial.
Kajaba iku, sirkuit download siji-klik uga ditempelake, yaiku, nalika ndownload program kasebut, bisa kanthi otomatis ngetik mode download, tanpa kudu ndemek liwat njaba.

8) Antarmuka baterei
Antarmuka loro-pin, siji kanggo elektroda positif, siji kanggo elektroda negatif, ngakses sumber daya baterei lan ngisi daya.

9) Circuit Manajemen Pangisian Daya lan Discharge Baterei
Piranti inti yaiku TP4054, sirkuit iki bisa ngontrol arus pangisi daya baterei, baterei wis diisi kanthi aman kanggo kahanan jenuh, nanging uga bisa ngontrol discharge baterei kanthi aman.

10) Tombol BOOT
Sawise modul tampilan diuripake, menet bakal nurunake IO0. Yen wayahe modul diuripake utawa ESP32 direset, ngedhunake IO0 bakal mlebu ing mode download. Kasus liyane bisa digunakake minangka tombol biasa.

11) Antarmuka Tipe-C
Antarmuka sumber daya utama lan antarmuka download program modul tampilan. Sambungake USB menyang port serial lan sirkuit download siji-klik, bisa digunakake kanggo sumber daya, download lan komunikasi serial.

12) 5V nganti 3.3V Voltage Sirkuit Regulator
Piranti inti yaiku regulator ME6217C33M5G LDO. Voltage regulator sirkuit ndhukung 2V ~ 6.5V vol sudhuttage input, 3.3V stabil voltage output, lan output saiki maksimum 800mA, kang bisa kanthi ketemu voltage lan syarat saiki modul tampilan.

13) Tombol RESET
Sawise modul tampilan diuripake, menet bakal narik pin reset ESP32 mudhun (kahanan standar ditarik munggah), supaya bisa entuk fungsi reset.

14) Sirkuit Kontrol Layar Tutul Resistif
Piranti inti yaiku XPT2046, sing komunikasi karo ESP32 liwat SPI.
Sirkuit iki minangka jembatan antarane layar tutul resistif lan master ESP32, tanggung jawab kanggo ngirim data ing layar tutul menyang master ESP32, supaya entuk koordinat titik tutul.

15) Nggedhekake Pin Input
Loro port IO input sing ora digunakake ing modul ESP32 ditarik metu kanggo panggunaan peripheral.

16) Sirkuit Kontrol Lampu Latar
Piranti inti yaiku tabung efek lapangan BSS138. Siji mburi sirkuit iki disambungake menyang pin kontrol lampu mburi ing master ESP32, lan mburi liyane disambungake menyang kutub negatif saka layar LCD lampu latar LED l.amp. Pin kontrol lampu mburi narik munggah, lampu mburi, yen ora mati.

17) Antarmuka Speaker
Terminal kabel kudu disambungake vertikal. Digunakake kanggo ngakses speaker mono lan speker.

18) Daya Audio AmpSirkuit penggerak
Piranti inti yaiku audio FM8002E ampIC pengikat. Siji mburi sirkuit iki disambungake menyang ESP32 audio DAC nilai pin output lan mburi liyane disambungake menyang antarmuka sungu. Fungsi sirkuit iki kanggo nyopir sungu daya cilik utawa speaker kanggo muni. Kanggo sumber daya 5V, daya drive maksimum yaiku 1.5W (muat 8 ohm) utawa 2W (muat 4 ohm).

19) SPI Peripheral Antarmuka
4-kawat antarmuka horizontal. Mimpin metu pin pilihan chip sing ora digunakake lan pin antarmuka SPI digunakake dening kertu MicroSD, kang bisa digunakake kanggo piranti SPI external utawa bandar IO biasa.

20) Antarmuka Peripheral I2C
4-kawat antarmuka horizontal. Mimpin metu loro pin ora digunakake kanggo nggawe antarmuka I2C, kang bisa digunakake kanggo piranti IIC external utawa bandar IO biasa.

Gambar 3.5 Sirkuit antarmuka Tipe-C

Ing sirkuit iki, D1 minangka dioda Schottky, sing digunakake kanggo nyegah arus bali. D2 kanggo D4 minangka dioda proteksi gelombang elektrostatik kanggo nyegah modul tampilan rusak amarga vol sing berlebihan.tage utawa sirkuit cendhak. R1 punika resistance pull-mudhun. USB1 minangka bus Tipe-C. Modul tampilan nyambung menyang sumber daya Tipe-C, program download, lan komunikasi port serial liwat USB1. Where + 5V lan GND daya positif voltage lan sinyal lemah USB_D- lan USB_D + iku sinyal USB diferensial, kang ditularaké menyang onboard USB-kanggo-serial sirkuit.

Gambar 3.6 Voltage sirkuit pengatur

Ing sirkuit iki, C16 ~ C19 punika kapasitor Filter bypass, kang digunakake kanggo njaga stabilitas saka vol input.tage lan output voltage. U1 yaiku 5V nganti 3.3V LDO kanthi nomer model ME6217C33M5G. Amarga umume sirkuit ing modul tampilan mbutuhake sumber daya 3.3V, lan input daya antarmuka Tipe-C biasane 5V, mula vol.tagsirkuit konversi regulator dibutuhake.

Gambar 3.7 Sirkuit kontrol layar tutul resistif

Ing sirkuit iki, C25 lan C27 minangka kapasitor filter bypass, sing digunakake kanggo njaga vol inputtage stabilitas. R22 lan R32 minangka resistor pull-up sing digunakake kanggo njaga status pin standar minangka dhuwur. U4 minangka IC kontrol XPT2046, fungsi IC iki kanggo entuk vol koordinattage Nilai saka titik tutul layar tutul resistance liwat X +, X-, Y +, Y- papat lencana, lan banjur liwat konversi ADC, Nilai ADC ditularaké ESP32 master. Master ESP32 banjur ngowahi nilai ADC menyang nilai koordinat piksel tampilan. XPT2046 komunikasi karo master ESP32 liwat bis SPI, lan amarga nuduhake bis SPI karo tampilan, status mbisakake kontrol liwat pin CS. PIN PEN iku pin interrupt tutul, lan tingkat input kurang nalika ana acara tutul.

Figure 3.8 USB kanggo port serial lan siji-klik download sirkuit

Ing sirkuit iki, U3 minangka IC USB-to-serial CH340C, sing ora mbutuhake osilator kristal eksternal kanggo nggampangake desain sirkuit. C6 punika kapasitor Filter bypass digunakake kanggo njaga vol inputtage stabilitas. Q1 lan Q2 minangka triode jinis NPN, lan R6 lan R7 minangka basis triode sing mbatesi resistor saiki. Fungsi sirkuit iki kanggo nyadari USB menyang port serial lan fungsi download siji-klik. Sinyal USB input lan output liwat UD + lan UD- pin, lan ditularaké ESP32 master liwat RXD lan TXD pin sawise konversi. Prinsip sirkuit download siji-klik:

A. Pin RST lan DTR saka CH340C output tingkat dhuwur minangka standar. Ing wektu iki, triode Q1 lan Q2 ora aktif, lan pin IO0 lan pin reset saka kontrol utama ESP32 ditarik nganti tingkat dhuwur.
B. RST lan DTR pin saka CH340C output tingkat kurang, ing wektu iki, Q1 lan Q2 triode isih ora ing, lan pin IO0 lan reset lencana kontrol utama ESP32 isih ditarik nganti tingkat dhuwur.
C. RST pin CH340C tetep panggah, lan DTR pin output tingkat dhuwur. Ing wektu iki, Q1 isih Cut mati, Q2 ing, IO0 pin master ESP32 isih ditarik munggah, lan pin reset ditarik mudhun, lan ESP32 lumebu ing negara reset.
D. PIN RST CH340C ngasilake tingkat dhuwur, pin DTR ngasilake tingkat sing kurang, ing wektu iki Q1 urip, Q2 mati, pin reset saka kontrol utama ESP32 ora langsung dadi dhuwur amarga kapasitor sing disambungake diisi, ESP32 wis isih ing negara reset, lan pin IO0 langsung ditarik mudhun, ing wektu iki bakal ngetik mode download.

Gambar 3.9 Daya audio ampsirkuit ligger

Ing sirkuit iki, R23, C7, C8 lan C9 minangka sirkuit filter RC, lan R10 lan R13 minangka resistor pangaturan gain saka operasi. amppengangkat. Nalika nilai resistance R13 ora owah, luwih cilik nilai resistance R10, luwih gedhe volume speaker eksternal. C10 lan C11 minangka kapasitor kopling input. R11 minangka resistor pull-up. JP1 minangka port tanduk / speaker. U5 minangka daya audio FM8002E ampIC pengikat. Sawise input dening AUDIO_IN, sinyal DAC audio ampLified dening FM8002E gain lan output kanggo speaker / speaker dening VO1 lan VO2 pin. SHUTDOWN minangka pin ngaktifake kanggo FM8002E. Tingkat kurang diaktifake. Kanthi gawan, tingkat dhuwur diaktifake.

Gambar 3.10 ESP32-WROOM-32E sirkuit kontrol utama

Ing sirkuit iki, C4 lan C5 minangka kapasitor filter bypass, lan U2 minangka modul ESP32-WROOM-32E. Kanggo rincian babagan sirkuit internal modul iki, waca dokumentasi resmi.

Gambar 3.11 Sirkuit reset kunci

Ing sirkuit iki, KEY1 minangka kunci, R4 minangka resistor pull-up, lan C3 minangka kapasitor tundha. Prinsip reset:

A. Sawise daya-on, C3 ngisi daya. Ing wektu iki, C3 padha karo short circuit, RESET pin wis grounded, ESP32 lumebu ing negara reset.
B. Nalika C3 kebak, C3 padha karo mbukak sirkuit, RESET pin ditarik munggah, ESP32 reset rampung, lan ESP32 lumebu ing negara apa normal.
C. Nalika KEY1 dipencet, PIN RESET lemah, ESP32 lumebu ing negara reset, lan C3 kosong liwat KEY1.
D. Nalika KEY1 dirilis, C3 kebak. Ing wektu iki, C3 padha karo short circuit, RESET pin wis grounded, ESP32 isih ing negara RESET. Sawise C3 diisi, pin reset ditarik munggah, ESP32 direset lan mlebu ing kahanan kerja normal.

Yen RESET ora kasil, Nilai toleransi saka C3 bisa jumbuh tambah kanggo wektu tundha pin reset wektu tingkat kurang.

Gambar 3.12 Sirkuit antarmuka modul serial

Ing sirkuit iki, P2 minangka kursi pitch 4P 1.25mm, R29 lan R30 minangka resistor keseimbangan impedansi, lan Q5 minangka tabung efek lapangan sing ngontrol sumber daya input 5V. R31 punika resistor pull-mudhun. Sambungake RXD0 lan TXD0 kanggo pin serial, lan sumber daya kanggo loro pin liyane. Port iki disambungake menyang port serial sing padha karo modul port USB-to-serial onboard.

Figure 3.13 Extended IO lan sirkuit antarmuka peripheral

Ing sirkuit iki, P3 lan P4 minangka kursi pitch 4P 1.25mm, lan JP3 minangka kursi pitch 2P 1.25mm. R33 lan R34 minangka resistor pull-up pin I2C. Pin SPI_CLK, SPI_MISO, SPI_MOSI dienggo bareng karo pin SPI kertu MicroSD. Pin SPI_CS, IIC_SCL, IIC_SDA, IO35, IO39 ora digunakake dening piranti ing Papan, supaya padha mimpin metu kanggo nyambungake piranti SPI lan IIC, lan uga bisa digunakake kanggo IO biasa. Bab sing kudu diwaspadai:

A. IO35 lan IO39 mung bisa dadi pin input;
B. Nalika pin IIC digunakake kanggo IO biasa, iku paling apik kanggo mbusak R33 lan R34 resistance pull-up;

Gambar 3.13 Sirkuit manajemen pangisi daya lan discharge baterei

Ing sirkuit iki, C20, C21, C22 lan C23 minangka kapasitor filter bypass. U6 minangka IC manajemen pangisian daya baterei TP4054. R27 ngatur arus pangisi daya baterei. JP2 minangka kursi pitch 2P 1.25mm, disambungake menyang baterei. Q3 minangka FET saluran P. R28 punika Q3 grid pull-mudhun resistor. TP4054 ngisi baterei liwat pin BAT, sing luwih cilik resistance R27, sing luwih gedhe saiki daya, maksimum 500mA. Q3 lan R28 bebarengan dadi sirkuit discharge baterei, nalika ora ana sumber daya liwat antarmuka Tipe-C, + 5V voltage punika 0, banjur Q3 gapura ditarik mudhun kanggo tingkat kurang, saluran lan sumber ing, lan baterei Penyetor daya kanggo kabeh modul tampilan. Nalika daya liwat antarmuka Tipe-C, +5V voltage punika 5V, banjur gapura Q3 punika 5V dhuwur, saluran lan sumber sing Cut mati, lan sumber baterei diselani.

Gambar 3.14 Antarmuka pengelasan kabel panel LCD 18P

Ing sirkuit iki, C24 minangka kapasitor filter bypass, lan QD1 minangka antarmuka welding layar kristal cair 18P 0.8mm. QD1 nduweni pin sinyal layar tutul resistensi, layar LCD voltage pin, pin komunikasi SPI, pin kontrol lan pin sirkuit lampu latar. ESP32 nggunakake pin iki kanggo ngontrol LCD lan layar tutul.

Gambar 3.15 Sirkuit tombol download

Ing sirkuit iki, KEY2 minangka kunci lan R5 minangka resistor pull-up. IO0 dhuwur minangka standar lan kurang nalika KEY2 ditekan. Pencet terus KEY2, aktifake utawa reset, lan ESP32 bakal mlebu mode download. Ing kasus liyane, KEY2 bisa digunakake minangka tombol normal.

Gambar 3.15 Sirkuit deteksi level baterei

Ing sirkuit iki, R2 lan R3 minangka vol parsialtagresistor e, lan C1 lan C2 minangka kapasitor saringan bypass. Baterei voltage BAT + input sinyal liwat resistor divider. BAT_ADC punika voltagNilai e ing loro ujung R3, sing dikirim menyang master ESP32 liwat pin input, banjur diowahi dening ADC kanggo entuk volume baterei.tagnilai e. Voltage divider digunakake amarga ESP32 ADC ngowahi maksimum 3.3V, nalika vol saturasi batereitage iku 4.2V, kang metu saka jangkoan. Volume sing dipikolehitage pingan dening 2 punika vol baterei nyatatage.

Gambar 3.16 Sirkuit kontrol lampu latar LCD

Ing sirkuit iki, R24 minangka resistensi debugging lan ditahan kanggo sementara. Q4 minangka tabung efek lapangan saluran N, R25 minangka resistor tarik mudhun kothak Q4, lan R26 minangka resistor pembatas arus latar mburi. Lampu mburi LCD lamp ing negara podo karo, kutub positif disambungake menyang 3.3V, lan kutub negatif disambungake menyang saluran Q4. Nalika pin kontrol LCD_BL output dhuwur voltage, saluran lan kutub sumber Q4 diuripake. Ing wektu iki, kutub negatif saka lampu latar LCD wis grounded, lan lampu mburi LED lamp diuripake lan ngetokake cahya. Nalika pin kontrol LCD_BL output kurang voltage, saluran lan sumber Q4 dipotong, lan lampu latar negatif layar LCD dilereni, lan lampu latar LED lamp ora diuripake. Kanthi gawan, lampu latar LCD mati. Ngurangi resistensi R26 bisa nambah padhange lampu mburi maksimal. Kajaba iku, pin LCD_BL bisa input sinyal PWM kanggo nyetel lampu latar LCD.

Gambar 3.17 Sirkuit kontrol lampu latar LCD

Ing sirkuit iki, LED2 iku RGB telung werna lamp, lan R14~R16 iku telung werna lamp resistor watesan saiki. LED2 ngandhut lampu LED abang, ijo lan biru, kang sambungan anoda umum, IO16, IO17 lan IO22 telung pin kontrol, kang madhangi lampu LED ing tingkat kurang lan mateni lampu LED ing tingkat dhuwur.

Gambar 3.18 sirkuit antarmuka slot kertu MicroSD

Ing sirkuit iki, SD_CARD1 minangka slot kertu MicroSD. R17 kanggo R21 sing resistor narik-munggah kanggo saben pin. C26 minangka kapasitor filter bypass. Sirkuit antarmuka iki nganggo mode komunikasi SPI. Ndhukung panyimpenan kacepetan dhuwur saka kertu MicroSD.
Elinga yen antarmuka iki nuduhake bis SPI karo antarmuka peripheral SPI.