LCD WIKI E32R32P, E32N32P 3.2 инчен IPS ESP32-32E 
Прирачник за користење на модулот за прикажување

Директориумот со ресурси е прикажан на следната слика:

Слика 1.1 Каталог на пакет со информации за производот

Чекорите за развој на софтвер за модул за прикажување се како што следува:

А. Изградба на ESP32 платформа за развој на софтверска средина;
Б. доколку е потребно, увезете софтверски библиотеки од трети страни како основа за развој;
В. отворете го софтверскиот проект што треба да се дебагира, исто така можете да креирате нов софтверски проект;
D. вклучете го модулот за прикажување, компајлирајте ја и преземете ја програмата за отстранување грешки, а потоа проверете го ефектот што работи на софтверот;
E. софтверскиот ефект не го достигне очекуваното, продолжете да го менувате програмскиот код, а потоа компајлирајте и преземајте додека ефектот не го достигне очекуваното;

За детали за претходните чекори, видете ја документацијата во директориумот 1-Demo.

3.1. Во текотview на модул хардверски ресурси се прикажува
Хардверските ресурси на модулот се прикажани на следните две слики:

Слика 3.1 Хардверски ресурси на модулот 1

Слика 3.2 Хардверски ресурси на модулот 2

Хардверските ресурси се опишани на следниов начин:

Големината на LCD дисплејот е 3.2 инчи, IC на драјверот е ST7789, а резолуцијата е 240×320. ESP32 е поврзан со помош на 4-жичен SPI комуникациски интерфејс.

А. Вовед во контролерот ST7789

Контролерот ST7789 поддржува максимална резолуција од 240*320 и 172800-бајти GRAM. Исто така, поддржува 8-битни, 9-битни, 16-битни и 18-битни паралелни порта на автобуси за податоци. Исто така, поддржува сериски порти со 3 и 4 жици SPI. Бидејќи паралелната контрола бара голем број IO порти, најчестата е контролата на сериските порти SPI. ST7789 поддржува и 65K, 262K RGB дисплеј во боја, бојата на екранот е многу богата, додека поддржува ротирачки дисплеј и екран за лизгање и репродукција на видео, прикажување на различни начини.

Контролерот ST7789 користи 16 бити (RGB565) за контролирање на екранот со пиксели, така што може да прикажува до 65K бои по пиксел. Поставувањето на адресата на пикселот се изведува по редослед на редови и колони, а насоката на зголемување и намалување се одредува со режимот на скенирање. Методот на прикажување ST7789 се изведува со поставување на адресата и потоа поставување на вредноста на бојата.

Б. Вовед во протоколот за комуникација SPI

Времето на режимот на пишување на магистралата SPI со 4 жици е прикажано на следната слика:

Слика 3.3 Време на режимот на пишување на магистралата SPI со 4 жици

CSX е избор на slave чип и чипот ќе биде овозможен само кога CSX е на ниско ниво на моќност.
D/CX е контролниот пин за податоци/команда на чипот. Кога DCX пишува команди на ниски нивоа, податоците се запишуваат на високи нивоа
SCL е магистрален часовник на SPI, при што секој растечки раб пренесува 1 бит податоци;
SDA е податоците што ги пренесува SPI, кој пренесува 8 бита податоци одеднаш. Форматот на податоците е прикажан на следната слика:

Слика 3.4 4 Формат на податоци за пренос на SPI

Прво високо малку, прво пренесете.
За комуникација со SPI, податоците имаат тајминг на пренос, со комбинација од фаза на часовник во реално време (CPHA) и поларитет на часовникот (CPOL):
Нивото на CPOL го одредува нивото на состојба на мирување на серискиот синхрон часовник, со CPOL=0, што укажува на ниско ниво. Протокол за пренос на парови CPOL
Дискусијата немаше големо влијание;

Висината на CPHA одредува дали серискиот синхрон часовник собира податоци на првиот или вториот скок на раб на часовникот,
Кога CPHL=0, извршете собирање податоци на првиот преоден раб;
Комбинацијата на овие две формира четири SPI методи на комуникација, а SPI0 најчесто се користи во Кина, каде што CPHL=0 и CPOL=0

2) Отпорен екран на допир
Отпорниот екран на допир е со големина од 3.2 инчи и е поврзан со контролниот ИЦ XPT2046 преку четири пина: XL, XR, YU, YD.

3) Модул ESP32-WROOM-32E
Овој модул има вграден чип ESP32-DOWD-V3, Xtensa двојадрен 32-битен LX6 микропроцесор и поддржува тактови до 240 MHz. Има 448KB ROM, 520KB SRAM, 16KB RTC SRAM и 4MB QSPI Flash. Поддржани се модулите за WIFI од 2.4 GHz, Bluetooth V4.2 и Bluetooth со мала моќност. Надворешни 26 GPIO, поддршка за SD-картичка,
UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, мотор PWM, I2S, IR, бројач на импулси, GPIO, капацитивен сензор за допир, ADC, DAC, TWAI и други периферни уреди.

4) Слот за MicroSD картичка
Користење на режимот за комуникација SPI и поврзување ESP32, поддршка за MicroSD картички со различни капацитети.

5) RGB LED со три бои
Црвените, зелените и сините LED светла може да се користат за да го покажат статусот на програмата за работа.

6) Сериска порта
За комуникација со сериска порта се користи модул за надворешна сериска порта.

7) USB во сериска порта и коло за преземање со еден клик
Основниот уред е CH340C, едниот крај е поврзан со USB на компјутерот, едниот крај е поврзан со серискиот приклучок ESP32, за да се постигне сериска порта USB во TTL.
Дополнително, прикачено е и коло за преземање со еден клик, односно при преземањето на програмата може автоматски да влезе во режимот за преземање, без потреба да се допира преку надворешното.

8) Интерфејс за батерии
Интерфејс со два пина, еден за позитивната електрода, еден за негативната електрода, пристап до напојувањето и полнењето на батеријата.

9) Коло за управување со полнење и празнење на батеријата
Основниот уред е TP4054, ова коло може да ја контролира струјата на полнење на батеријата, батеријата е безбедно наполнета до состојба на сатурација, но исто така може безбедно да го контролира празнењето на батеријата.

10) клуч за подигање
Откако ќе се вклучи модулот за прикажување, со притискање ќе се намали IO0. Ако модулот се вклучува или ESP32 се ресетира, спуштањето на IO0 ќе влезе во режимот за преземање. Други случаи може да се користат како обични копчиња.

11) Интерфејс од тип C
Главниот интерфејс за напојување и интерфејсот за преземање програма на модулот за прикажување. Поврзете го USB со сериски приклучок и коло за преземање со еден клик, може да се користи за напојување, преземање и сериска комуникација.

12) 5V до 3.3V Voltage Регулаторно коло
Основниот уред е регулаторот ME6217C33M5G LDO. волtagКолото на регулаторот поддржува 2V~6.5V широк волуменtage влез, 3.3V стабилен волуменtage излез, а максималната излезна струја е 800mA, што може целосно да ги исполни волtage и тековните барања на модулот за прикажување.

13) копче RESET
Откако ќе се вклучи модулот за прикажување, со притискање ќе се повлече иглата за ресетирање ESP32 надолу (стандардната состојба е повлекување нагоре), за да се постигне функцијата за ресетирање.

14) Коло за контрола на отпорен екран на допир
Основниот уред е XPT2046, кој комуницира со ESP32 преку SPI.
Ова коло е мост помеѓу резистивниот екран на допир и главниот ESP32, одговорен за пренос на податоците на екранот на допир до главниот ESP32, за да се добијат координатите на точката на допир.

15) Проширете го влезниот пин
Двете неискористени влезни IO порти на ESP32 модулот се извлечени за периферна употреба.

16) Коло за контрола на задно осветлување
Основниот уред е цевка со ефект на поле BSS138. Едниот крај на ова коло е поврзан со контролната игла за позадинско осветлување на главниот ESP32, а другиот крај е поврзан со негативниот пол на LED позадинското осветлување на LCD екранот lamp. Повлекување на контролната игла за задно осветлување, задно светло, инаку исклучено.

17) Интерфејс за звучници
Терминалите за жици мора да се поврзат вертикално. Се користи за пристап до моно-звучници и звучници.

18) Аудио моќ Ampколо за лајфикатор
Основниот уред е аудио FM8002E ampлафикатор ИЦ. Едниот крај на ова коло е поврзан со излезниот пин со ESP32 аудио DAC вредност, а другиот крај е поврзан со интерфејсот на сирената. Функцијата на ова коло е да придвижи мала сирена или звучник до звук. За напојување од 5V, максималната моќност на погонот е 1.5W (оптоварување 8 оми) или 2W (оптоварување 4 оми).

19) SPI периферен интерфејс
Хоризонтален интерфејс со 4 жици. Изведете неискористен пин за избор на чип и пин за интерфејс SPI што се користат од картичката MicroSD, што може да се користи за надворешни SPI уреди или обични IO порти.

20) Периферен интерфејс I2C
Хоризонтален интерфејс со 4 жици. Изведете ги двата неискористени пинови за да направите интерфејс I2C, кој може да се користи за надворешни IIC уреди или обични IO порти.

Слика 3.5 Коло за интерфејс од тип-C

Во ова коло, D1 е Шотки диода, која се користи за да се спречи струјата да се врати назад. D2 до D4 се електростатски диоди за заштита од пренапони за да се спречи оштетувањето на модулот на екранот поради прекумерна јачинаtage или краток спој. R1 е отпор на спуштање. USB1 е магистрала од тип C. Модулот за прикажување се поврзува со напојување од тип C, програми за преземање и комуникација со сериска порта преку USB1. Каде што +5V и GND се позитивна моќност волtage и заземјувачките сигнали USB_D- и USB_D+ се диференцијални USB-сигнали, кои се пренесуваат на вграденото USB-до-сериско коло.

Слика 3.6 Voltagд коло на регулаторот

Во ова коло, C16~C19 е бајпас-филтер кондензатор, кој се користи за одржување на стабилноста на влезната јачинаtage и излезниот волtagд. U1 е LDO од 5V до 3.3V со број на моделот ME6217C33M5G. Бидејќи на повеќето кола на модулот за прикажување им е потребно напојување од 3.3V, а влезот на напојувањето на интерфејсот Type-C е во основа 5V, така што волtagПотребно е коло за конверзија на регулаторот.

Слика 3.7 Контролно коло со отпорен екран на допир

Во ова коло, C25 и C27 се бајпас филтер кондензатори, кои се користат за одржување на влезната јачинаtagстабилност. R22 и R32 се отпорници за повлекување што се користат за одржување на стандардната состојба на пиновите на високо ниво. U4 е контролниот IC XPT2046, функцијата на овој ИЦ е да ја добие координатата voltage вредноста на точката на допир на екранот на допир со отпор преку X+, X-, Y+, Y- четири пина, а потоа преку ADC конверзија, вредноста на ADC се пренесува до главниот ESP32. Потоа, главниот ESP32 ја конвертира вредноста на ADC во координативната вредност на пикселите на екранот. XPT2046 комуницира со главниот ESP32 преку SPI магистралата, и бидејќи ја дели SPI магистралата со екранот, статусот за овозможување се контролира преку CS пинот. Пинот PEN е пин за прекин на допир, а нивото на внесување е ниско кога ќе се појави настан на допир.

Слика 3.8 USB кон сериски приклучок и коло за преземање со еден клик

Во ова коло, U3 е IC CH340C USB-во-сериски, на кој не му треба надворешен кристален осцилатор за да го олесни дизајнот на колото. C6 е бајпас филтер кондензатор кој се користи за одржување на влезната јачинаtagстабилност. Q1 и Q2 се триоди од типот NPN, а R6 и R7 се триодни бази за ограничување на струјата отпорници. Функцијата на ова коло е да ја реализира функцијата USB кон сериска порта и функцијата за преземање со еден клик. Сигналот за USB се внесува и излегува преку UD+ и UD- пиновите и се пренесува до главниот ESP32 преку RXD и TXD пиновите по конверзијата. Принцип на коло за преземање со еден клик:

A. RST и DTR пиновите на CH340C стандардно даваат високо ниво. Во овој момент, триодот Q1 и Q2 не се вклучени, а игличките IO0 и пиновите за ресетирање на главната контрола на ESP32 се повлечени на високо ниво.
B. Пиновите RST и DTR на CH340C даваат ниски нивоа, во овој момент, триодот Q1 и Q2 сè уште не се вклучени, а игличките IO0 и пиновите за ресетирање на главната контрола на ESP32 сè уште се влечат на високи нивоа.
В. RST пинот на CH340C останува непроменет, а иглата DTR дава високо ниво. Во тоа време, Q1 е сè уште отсечен, Q2 е вклучен, пинот IO0 на главниот ESP32 сè уште е повлечен нагоре, а пинот за ресетирање е повлечен надолу и ESP32 влегува во состојба на ресетирање.
D. RST пинот на CH340C излегува на високо ниво, DTR пинот излегува на ниско ниво, во овој момент Q1 е вклучен, Q2 е исклучен, иглата за ресетирање на главната контрола ESP32 нема веднаш да стане висока бидејќи поврзаниот кондензатор е наполнет, ESP32 е сè уште е во состојба на ресетирање, а пинот IO0 веднаш се влече надолу, во овој момент ќе влезе во режимот за преземање.

Слика 3.9 Аудио моќ ampколо за залажување

Во ова коло, R23, C7, C8 и C9 го сочинуваат колото за филтер RC, а R10 и R13 се отпорници за прилагодување на засилувањето на оперативниот ampлафикатор. Кога вредноста на отпорот на R13 е непроменета, колку е помала вредноста на отпорот на R10, толку е поголема јачината на надворешниот звучник. C10 и C11 се влезни кондензатори за спојување. R11 е отпорник за повлекување. JP1 е порта за сирена/звучник. U5 е моќта на аудио FM8002E ampзалажувач ИЦ. По внесувањето од AUDIO_IN, аудио DAC сигналот е ampзасилен со засилување FM8002E и излез до звучникот/звучникот со пиновите VO1 и VO2. SHUTDOWN е пин за овозможување за FM8002E. Ниското ниво е овозможено. Стандардно, високото ниво е овозможено.

Слика 3.10 Главна контролна кола на ESP32-WROOM-32E

Во ова коло, C4 и C5 се бајпас-филтри кондензатори, а U2 се модули ESP32-WROOM-32E. За детали за внатрешното коло на овој модул, ве молиме погледнете ја официјалната документација.

Слика 3.11 Коло за ресетирање на клучот

Во ова коло, KEY1 е клучот, R4 е отпорник за повлекување, а C3 е кондензатор за одложување. Принцип на ресетирање:

A. По вклучувањето, C3 се полни. Во тоа време, C3 е еквивалентно на краток спој, пинот RESET е заземјен, ESP32 влегува во состојба на ресетирање.
B. Кога C3 се полни, C3 е еквивалентно на отворено коло, иглата RESET се влече нагоре, ресетирањето на ESP32 е завршено и ESP32 влегува во нормална работна состојба.
C. Кога ќе се притисне KEY1, пинот RESET се заземјува, ESP32 влегува во состојба на ресетирање и C3 се испушта преку KEY1.
D. Кога ќе се ослободи KEY1, C3 се полни. Во овој момент, C3 е еквивалентно на краток спој, иглата RESET е заземјена, ESP32 сè уште е во состојба на RESET. Откако ќе се наполни C3, пинот за ресетирање се влече нагоре, ESP32 се ресетира и влегува во нормална работна состојба.

Ако RESET е неуспешен, вредноста на толеранцијата на C3 може соодветно да се зголеми за да се одложи времето на ниско ниво на пинот за ресетирање.

Слика 3.12 Интерфејс коло на сериски модул

Во ова коло, P2 е 4P 1.25mm седиште, R29 и R30 се отпорници за рамнотежа на импедансата, а Q5 е цевка со ефект на поле што го контролира влезното напојување од 5V. R31 е отпорник што се спушта. Поврзете ги RXD0 и TXD0 со сериски пинови и напојувајте ги другите два пина. Оваа порта е поврзана со истата сериска порта како вградениот модул USB-на-сериска порта.

Слика 3.13 Проширени IO и кола за периферни интерфејси

Во ова коло, P3 и P4 се 4P 1.25mm седишта, а JP3 се 2P 1.25mm седишта. R33 и R34 се отпорници за повлекување на пиновите I2C. Пиновите SPI_CLK, SPI_MISO, SPI_MOSI се споделуваат со SPI-пиновите за MicroSD картичка. Пиновите SPI_CS, IIC_SCL, IIC_SDA, IO35, IO39 не се користат од вградените уреди, така што тие се изведени за поврзување на уредите SPI и IIC, а може да се користат и за обичните IO. Работи на кои треба да внимавате:

A. IO35 и IO39 можат да бидат само влезни пинови;
B. Кога иглата IIC се користи за обична IO, најдобро е да се отстрани отпорот на повлекување R33 и R34;

Слика 3.13 Коло за управување со полнење и празнење на батеријата

Во ова коло, C20, C21, C22 и C23 се бајпас-филтри кондензатори. U6 е ИЦ за управување со полнење на батеријата TP4054. R27 ја регулира струјата на полнење на батеријата. JP2 е 2P 1.25mm седиште, поврзано со батерија. Q3 е P-канален FET. R28 е отпорник за спуштање на мрежата Q3. TP4054 ја полни батеријата преку BAT пинот, колку е помал отпорот R27, толку е поголема струјата на полнење, максимумот е 500 mA. Q3 и R28 заедно го сочинуваат колото за празнење на батеријата, кога нема напојување преку интерфејсот Type-C, +5V voltage е 0, тогаш портата Q3 се спушта на ниско ниво, одводот и изворот се вклучени, а батеријата го напојува целиот модул на екранот. Кога се напојува преку интерфејсот Type-C, +5V voltage е 5V, тогаш портата Q3 е висока 5V, одводот и изворот се исклучени и напојувањето на батеријата е прекинато.

Слика 3.14 Интерфејс за заварување со жици со 18P LCD панел

Во ова коло, C24 е бајпас-филтер кондензатор, а QD1 е интерфејс за заварување на екранот со течни кристали со чекор од 18P 0.8 mm. QD1 има игла за сигнал на екран на допир со отпор, LCD екран voltagигла e, игла за комуникација SPI, контролна игла и игла на колото за позадинско осветлување. ESP32 ги користи овие пинови за контрола на LCD-екранот и екранот на допир.

Слика 3.15 Коло за копче за преземање

Во ова коло, KEY2 е клучот, а R5 е отпорникот за повлекување. IO0 е стандардно висока и ниска кога е притиснато KEY2. Притиснете и задржете KEY2, вклучете или ресетирајте и ESP32 ќе влезе во режим на преземање. Во други случаи, KEY2 може да се користи како нормален клуч.

Слика 3.15 Коло за откривање на нивото на батеријата

Во ова коло, R2 и R3 се делумно волtage отпорници, а C1 и C2 се бајпас-филтри кондензатори. Батеријата волtage Влезот на сигналот BAT+ минува низ отпорникот на делител. BAT_ADC е томtage вредност на двата краја на R3, која се пренесува до главниот ESP32 преку влезниот пин, а потоа се претвора со ADC за конечно да се добие јачината на батеријатаtage вредност. волtage divider се користи затоа што ESP32 ADC конвертира максимум 3.3V, додека заситеноста на батеријата voltage е 4.2V, што е надвор од опсегот. Добиениот кнtage помножено со 2 е вистинската јачина на батеријатаtage.

Слика 3.16 Коло за контрола на задното осветлување на LCD екранот

Во ова коло, R24 е отпор за дебагирање и привремено се задржува. Q4 е цевка со ефект на поле со N-канал, R25 е отпорник за влечење на мрежата Q4, а R26 е отпорник за ограничување на струјата на позадинското осветлување. LCD позадинско осветлување LED lamp е во паралелна состојба, позитивниот пол е поврзан на 3.3V, а негативниот е поврзан со одводот на Q4. Кога контролната игла LCD_BL дава висока јачинаtagд, одводот и изворниот столб на Q4 се вклучени. Во тоа време, негативниот пол на задното осветлување на LCD-екранот е заземјен, а позадинското осветлување LED lamp се вклучува и испушта светлина. Кога контролната игла LCD_BL дава ниска јачинаtagд, одводот и изворот на Q4 се отсечени, а негативното позадинско осветлување на LCD екранот е суспендирано, а позадинското осветлување LED lamp не е вклучен. Стандардно, позадинското осветлување на LCD-екранот е исклучено. Намалувањето на отпорот R26 може да ја зголеми максималната осветленост на позадинското осветлување. Дополнително, иглата LCD_BL може да внесува PWM сигнал за да го прилагоди позадинското осветлување на LCD-екранот.

Слика 3.17 Коло за контрола на задното осветлување на LCD екранот

Во ова коло, LED2 е RGB три-боја lamp, а R14~R16 е трибоја lamp отпорник за ограничување на струјата. LED2 содржи црвени, зелени и сини LED светла, кои се вообичаена анодна врска, IO16, IO17 и IO22 се три контролни пинови, кои ги осветлуваат LED светлата на ниско ниво и ги гаснат LED светлата на високо ниво

Слика 3.18 Коло за интерфејс со слот за MicroSD картичка

Во ова коло, SD_CARD1 е слот за MicroSD картичка. R17 до R21 се отпорници за повлекување за секоја игла. C26 е бајпас-филтер кондензатор. Ова коло за интерфејс го прифаќа режимот на комуникација SPI. Поддржува складирање на MicroSD картички со голема брзина.
Забележете дека овој интерфејс ја дели магистралата SPI со периферниот интерфејс SPI.