LCD WIKI E32R32P, E32N32P 3.2 hüvelykes IPS ESP32-32E 
Kijelző modul felhasználói kézikönyve

Az erőforrás-könyvtár a következő ábrán látható:

1.1. ábra Termékinformációs csomag katalógus

A kijelzőmodul szoftverfejlesztési lépései a következők:

A. ESP32 platform szoftverfejlesztői környezet építése;
B. szükség esetén harmadik féltől származó szoftverkönyvtárak importálása a fejlesztés alapjaként;
C. nyissa meg a hibakeresendő szoftverprojektet, új szoftverprojektet is létrehozhat;
D. Kapcsolja be a kijelző modult, fordítsa le és töltse le a hibakereső programot, majd ellenőrizze a szoftver futásának hatását;
E. a szoftverhatás nem éri el a várt értéket, folytassa a programkód módosítását, majd fordítsa le és töltse le, amíg a hatás el nem éri a várt értéket;

Az előző lépésekkel kapcsolatos részletekért tekintse meg az 1-Demo könyvtár dokumentációját.

3.1. Végeview A modul hardver erőforrásainak mennyisége jelenik meg
A modul hardver erőforrásait a következő két ábra mutatja:

3.1 ábra Modul hardver erőforrásai 1

3.2 ábra Modul hardver erőforrásai 2

A hardver erőforrások leírása a következő:

Az LCD kijelző mérete 3.2 hüvelyk, a driver IC ST7789, a felbontás pedig 240×320. Az ESP32 4 vezetékes SPI kommunikációs interfészen keresztül csatlakozik.

A. Az ST7789 vezérlő bemutatása

Az ST7789 vezérlő 240*320 maximális felbontást és 172800 bájtos GRAM-ot támogat. Támogatja a 8 bites, 9 bites, 16 bites és 18 bites párhuzamos portos adatbuszokat is. Támogatja a 3 és 4 vezetékes SPI soros portokat is. Mivel a párhuzamos vezérléshez nagyszámú IO portra van szükség, a leggyakoribb az SPI soros port vezérlés. Az ST7789 támogatja a 65K, 262K RGB színes kijelzőt is, a kijelző színe nagyon gazdag, miközben támogatja a forgó kijelzőt és a görgetős megjelenítést és a videolejátszást, a megjelenítést különféle módokon.

Az ST7789 vezérlő 16 bitet (RGB565) használ a pixeles kijelző vezérlésére, így képpontonként akár 65 ezer színt is képes megjeleníteni. A pixelcím beállítása sorok és oszlopok sorrendjében történik, a növekedési és csökkentési irányt a szkennelési mód határozza meg. Az ST7789 megjelenítési módszer a cím beállításával, majd a színérték beállításával történik.

B. Bevezetés az SPI kommunikációs protokollba

A 4 vezetékes SPI busz írási mód időzítése a következő ábrán látható:

3.3. ábra: 4 vezetékes SPI busz írási mód időzítése

A CSX egy slave chip kiválasztása, és a chip csak akkor lesz engedélyezve, ha a CSX alacsony energiaszinten van.
A D/CX a chip adat/parancs vezérlő érintkezője. Amikor a DCX alacsony szinten ír parancsokat, az adatok magas szinten íródnak
Az SCL az SPI busz órajele, minden felfutó él 1 bit adatot továbbít;
Az SDA az SPI által továbbított adat, amely egyszerre 8 bit adatot továbbít. Az adatformátum az alábbi ábrán látható:

3.4. ábra 4 SPI átviteli adatformátum

Először a magas bit, először az adás.
Az SPI kommunikációhoz az adatok átviteli időzítéssel rendelkeznek, a valós idejű órafázis (CPHA) és az óra polaritás (CPOL) kombinációjával:
A CPOL szintje határozza meg a soros szinkron óra üresjárati állapotát, a CPOL=0 alacsony szintet jelez. CPOL páros átviteli protokoll
A vitának nem volt nagy hatása;

A CPHA magassága határozza meg, hogy a soros szinkron óra az első vagy a második óraugrás élén gyűjt-e adatokat,
Ha CPHL=0, végezzen adatgyűjtést az első átmeneti élen;
E kettő kombinációja négy SPI-kommunikációs módszert alkot, és az SPI0-t általában Kínában használják, ahol CPHL=0 és CPOL=0

2) Rezisztív érintőképernyő
A rezisztív érintőképernyő 3.2 hüvelykes méretű, és négy érintkezőn keresztül csatlakozik az XPT2046 vezérlő IC-hez: XL, XR, YU, YD.

3) ESP32-WROOM-32E modul
Ez a modul beépített ESP32-DOWD-V3 chippel, Xtensa kétmagos 32 bites LX6 mikroprocesszorral rendelkezik, és akár 240 MHz-es órajelet is támogat. 448 KB ROM, 520 KB SRAM, 16 KB RTC SRAM és 4 MB QSPI Flash található benne. A 2.4 GHz-es WIFI, a Bluetooth V4.2 és a Bluetooth alacsony fogyasztású modulok támogatottak. 26 külső GPIO, SD kártya támogatás,
UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, motor PWM, I2S, IR, impulzusszámláló, GPIO, kapacitív érintésérzékelő, ADC, DAC, TWAI és egyéb perifériák.

4) MicroSD kártyanyílás
SPI kommunikációs mód és ESP32 kapcsolat használatával különböző kapacitású MicroSD kártyák támogatása.

5) RGB háromszínű LED
Piros, zöld és kék LED fényekkel jelezhetjük a program futási állapotát.

6) Soros port
A soros portos kommunikációhoz külső soros port modult használnak.

7) USB-soros port és egykattintásos letöltési áramkör
A központi eszköz CH340C, az egyik vége a számítógép USB-jéhez, az egyik vége az ESP32 soros porthoz csatlakozik, így az USB a TTL soros porthoz csatlakozik.
Mindemellett egy egykattintásos letöltési áramkör is csatolva van, vagyis a program letöltésekor automatikusan letöltési módba tud lépni, anélkül, hogy a külsőn keresztül kellene érinteni.

8) Akkumulátor interfész
Két érintkezős interfész, egy a pozitív elektródához, egy a negatív elektródához, hozzáférhet az akkumulátor tápellátásához és a töltéshez.

9) Akkumulátor töltés- és kisütés-kezelő áramkör
Az alapeszköz a TP4054, ez az áramkör szabályozhatja az akkumulátor töltőáramát, az akkumulátor biztonságosan feltöltődik a telítettségi állapotig, de biztonságosan szabályozhatja az akkumulátor lemerülését is.

10) BOOT Key
A kijelzőmodul bekapcsolása után a gomb megnyomása csökkenti az IO0-t. Ha a modul bekapcsolásakor vagy az ESP32 alaphelyzetbe állításakor, az IO0 csökkentése letöltési módba lép. Más tokok normál gombként használhatók.

11) C típusú interfész
A kijelző modul fő tápegység interfésze és programletöltő interfésze. Csatlakoztassa az USB-t a soros porthoz és egy kattintással töltse le az áramkört, tápellátásra, letöltésre és soros kommunikációra használható.

12) 5 V – 3.3 V Voltage Szabályozó áramkör
A központi eszköz az ME6217C33M5G LDO szabályozó. A köttagA szabályozó áramkör támogatja a 2V ~ 6.5V széles voltage bemenet, 3.3V stabil voltage kimenet, és a maximális kimeneti áram 800 mA, amely teljes mértékben megfelel a voltage és a kijelző modul aktuális követelményei.

13) RESET gomb
A kijelzőmodul bekapcsolása után a gomb megnyomásával lefelé húzza az ESP32 alaphelyzetbeállító tűjét (az alapértelmezett állapot a felhúzás), hogy elérje a visszaállítási funkciót.

14) Rezisztív érintőképernyős vezérlő áramkör
Az alapeszköz az XPT2046, amely SPI-n keresztül kommunikál az ESP32-vel.
Ez az áramkör a híd az ellenállásos érintőképernyő és az ESP32 mester között, amely az érintőképernyőn lévő adatoknak az ESP32 master felé történő továbbításáért felelős, hogy megkapja az érintési pont koordinátáit.

15) Bontsa ki a beviteli tűt
Az ESP32 modul két használaton kívüli bemeneti IO portja ki van húzva a perifériás használatra.

16) Háttérvilágítás vezérlő áramkör
A központi eszköz a BSS138 térhatású cső. Ennek az áramkörnek az egyik vége az ESP32 master háttérvilágítás-vezérlő érintkezőjéhez, a másik vége pedig az LCD-képernyő háttérvilágításának LED l negatív pólusához csatlakozik.amp. Háttérvilágítás vezérlőcsap felhúzása, háttérvilágítás, egyébként kikapcsolva.

17) Hangszóró interfész
A vezetékek kapcsait függőlegesen kell csatlakoztatni. Mono hangszórók és hangszórók elérésére szolgál.

18) Audio teljesítmény Ampemelő Áramkör
Az alapvető eszköz az FM8002E audio ampemelő IC. Ennek az áramkörnek az egyik vége az ESP32 audio DAC kimeneti érintkezőhöz, a másik vége pedig a kürt interfészéhez csatlakozik. Ennek az áramkörnek az a funkciója, hogy megszólaltasson egy kis teljesítményű kürtöt vagy hangszórót. 5 V-os tápegység esetén a meghajtó maximális teljesítménye 1.5 W (terhelés 8 ohm) vagy 2 W (terhelés 4 ohm).

19) SPI periféria interfész
4 vezetékes vízszintes interfész. Vezessen ki egy, a MicroSD-kártya által használt, nem használt chip-választó tűt és SPI interfész tűt, amely külső SPI-eszközökhöz vagy hagyományos IO-portokhoz használható.

20) I2C periféria interfész
4 vezetékes vízszintes interfész. Vezesse ki a két használaton kívüli érintkezőt, hogy létrehozzon egy I2C interfészt, amely külső IIC eszközökhöz vagy hagyományos IO portokhoz használható.

3.5. ábra C típusú interfész áramkör

Ebben az áramkörben a D1 a Schottky-dióda, amely az áram megfordításának megakadályozására szolgál. A D2-D4 elektrosztatikus túlfeszültség-védelmi diódák, amelyek megakadályozzák a kijelzőmodul túlzott feszültség miatti károsodásáttage vagy rövidzárlat. R1 a lehúzási ellenállás. Az USB1 egy C típusú busz. A kijelzőmodul a Type-C tápegységhez, a programok letöltéséhez és a soros port kommunikációhoz csatlakozik az USB1-en keresztül. Ahol +5V és GND pozitív teljesítmény voltagAz e és a földjelek USB_D- és USB_D+ differenciális USB-jelek, amelyeket a beépített USB-soros áramkörre továbbítanak.

3.6. ábra köttage szabályozó áramkör

Ebben az áramkörben a C16~C19 a bypass szűrőkondenzátor, amely a bemeneti térfogat stabilitásának fenntartására szolgál.tage és a kimeneti voltage. Az U1 egy 5 V–3.3 V LDO, ME6217C33M5G típusszámmal. Mivel a kijelzőmodul legtöbb áramköre 3.3 V-os tápellátást igényel, a Type-C interfész tápbemenete pedig alapvetően 5 V, így a vol.tagszabályozó átalakító áramkörre van szükség.

3.7 ábra Rezisztív érintőképernyő vezérlő áramkör

Ebben az áramkörben a C25 és C27 bypass szűrőkondenzátorok, amelyek a bemeneti térfogat fenntartására szolgálnak.tage stabilitás. Az R22 és az R32 felhúzó ellenállások, amelyek az alapértelmezett érintkezési állapot magas szinten tartására szolgálnak. Az U4 az XPT2046 vezérlő IC, ennek az IC-nek a funkciója a koordináta voltagAz ellenállás érintőképernyő érintési pontjának értéke X+, X-, Y+, Y- négy tűn keresztül, majd az ADC konverzión keresztül az ADC értéke továbbítódik az ESP32 masterhez. Az ESP32 master ezután az ADC értéket a kijelző pixel koordináta értékévé alakítja. Az XPT2046 az SPI buszon keresztül kommunikál az ESP32 masterrel, és mivel megosztja az SPI buszt a kijelzővel, az engedélyezési állapot vezérlése a CS lábon keresztül történik. A PEN érintkező érintésmegszakító érintkező, és a bemeneti szint alacsony, ha érintési esemény történik.

3.8 ábra USB-soros port és egy kattintással letölthető áramkör

Ebben az áramkörben az U3 egy CH340C USB-soros IC, amelyhez nincs szükség külső kristályoszcillátorra az áramkör tervezésének megkönnyítése érdekében. A C6 egy bypass szűrőkondenzátor, amelyet a bemeneti térfogat fenntartására használnaktage stabilitás. A Q1 és Q2 NPN típusú triódák, az R6 és R7 pedig triódabázisú korlátozó áramellenállások. Ennek az áramkörnek az a funkciója, hogy megvalósítsa az USB-soros portot és az egykattintásos letöltési funkciót. Az USB-jel be- és kimenete az UD+ és UD- érintkezőkön keresztül történik, és az átalakítás után az RXD és TXD érintkezőkön keresztül továbbítható az ESP32 masterhez. Egy kattintással letölthető áramkör elve:

V. A CH340C RST és DTR érintkezői alapértelmezés szerint magas szintet adnak ki. Jelenleg a Q1 és Q2 trióda nincs bekapcsolva, és az ESP0 fővezérlő IO32 érintkezői és reset érintkezői magas szintre vannak húzva.
B. A CH340C RST és DTR érintkezői alacsony szinteket bocsátanak ki, jelenleg a Q1 és Q2 trióda még mindig nincs bekapcsolva, és az ESP0 fővezérlő IO32 lábai és reset lábai még mindig magas szintre vannak húzva.
C. A CH340C RST érintkezője változatlan marad, és a DTR érintkezője magas szintet ad ki. Ekkor a Q1 még le van vágva, a Q2 be van kapcsolva, az ESP0 master IO32 tűje még fel van húzva, a reset láb le van húzva, és az ESP32 visszaállítási állapotba kerül.
D. A CH340C RST tűje magas szintet, a DTR érintkezője alacsony szintet ad ki, ekkor a Q1 be van kapcsolva, a Q2 ki van kapcsolva, az ESP32 fővezérlő reset lába nem lesz azonnal magas, mert a csatlakoztatott kondenzátor fel van töltve, az ESP32 még mindig reset állapotban van, és az IO0 pin azonnal le van húzva, ekkor letöltési módba lép.

Ábra 3.9 Audio teljesítmény ampátemelő áramkör

Ebben az áramkörben az R23, C7, C8 és C9 alkotják az RC szűrő áramkört, az R10 és R13 pedig a működési erősítés beállító ellenállásai. ampemelő. Ha az R13 ellenállás értéke nem változik, minél kisebb az R10 ellenállás értéke, annál nagyobb a külső hangszóró hangereje. A C10 és C11 bemeneti csatolókondenzátorok. Az R11 a felhúzó ellenállás. A JP1 a kürt/hangszóró port. Az U5 az FM8002E hangforrás ampemelő IC. Az AUDIO_IN bemenet után az audio DAC jel ampFM8002E erősítés és a hangszóró/hangszóró VO1 és VO2 érintkezők általi kimenete. A SHUTDOWN az FM8002E engedélyező érintkezője. Az alacsony szint engedélyezve van. Alapértelmezés szerint a magas szint engedélyezve van.

3.10. ábra ESP32-WROOM-32E fő vezérlő áramkör

Ebben az áramkörben a C4 és C5 bypass szűrőkondenzátorok, az U2 pedig ESP32-WROOM-32E modulok. A modul belső áramkörével kapcsolatos részletekért tekintse meg a hivatalos dokumentációt.

3.11. ábra Kulcs-visszaállító áramkör

Ebben az áramkörben a KEY1 a kulcs, az R4 a felhúzó ellenállás és a C3 a késleltető kondenzátor. Visszaállítási elv:

V. Bekapcsolás után a C3 töltődik. Ekkor a C3 egyenértékű a rövidzárlattal, a RESET érintkező földelve van, az ESP32 visszaállítási állapotba kerül.
B. Amikor a C3 fel van töltve, a C3 egyenlő a szakadt áramkörrel, a RESET tű felhúzódik, az ESP32 reset befejeződik, és az ESP32 normál működési állapotba kerül.
C. Amikor megnyomja a KEY1 gombot, a RESET érintkező földelődik, az ESP32 visszaállítási állapotba kerül, és a C3 a KEY1-en keresztül lemerül.
D. A KEY1 elengedésekor a C3 töltődik. Jelenleg a C3 rövidzárlatnak felel meg, a RESET érintkező földelt, az ESP32 még mindig RESET állapotban van. A C3 feltöltése után a visszaállító tű felhúzódik, az ESP32 alaphelyzetbe áll, és normál működési állapotba kerül.

Ha a VISSZAÁLLÍTÁS sikertelen, a C3 tűrésértéke megfelelően növelhető, hogy késleltesse az alaphelyzetbe állítás alsó szintjének idejét.

3.12 ábra A soros modul interfész áramköre

Ebben az áramkörben a P2 egy 4P 1.25 mm-es osztású ülés, az R29 és az R30 impedanciakiegyenlítő ellenállások, a Q5 pedig egy térhatású cső, amely az 5 V-os bemeneti tápegységet vezérli. Az R31 egy lehúzható ellenállás. Csatlakoztassa az RXD0-t és a TXD0-t a soros érintkezőkhöz, és táplálja a másik két érintkezőt. Ez a port ugyanahhoz a soros porthoz csatlakozik, mint a beépített USB-soros port modul.

3.13. ábra Kibővített IO és perifériás interfész áramkörök

Ebben az áramkörben a P3 és a P4 4P 1.25 mm-es, a JP3 pedig 2P 1.25 mm-es osztású ülések. Az R33 és R34 I2C tűs felhúzó ellenállások. Az SPI_CLK, SPI_MISO, SPI_MOSI érintkezők meg vannak osztva a MicroSD kártya SPI érintkezőivel. Az SPI_CS, IIC_SCL, IIC_SDA, IO35, IO39 érintkezőket a fedélzeti eszközök nem használják, így kivezetésre kerülnek SPI és IIC eszközök csatlakoztatására, és normál IO-hoz is használhatók. Amikre figyelni kell:

A. Az IO35 és IO39 csak bemeneti érintkezők lehetnek;
B. Ha az IIC érintkezőt hagyományos IO-hoz használják, a legjobb az R33 és R34 felhúzó ellenállás eltávolítása;

3.13. ábra Akkumulátor töltés és kisütés kezelő áramkör

Ebben az áramkörben a C20, C21, C22 és C23 bypass szűrőkondenzátorok. Az U6 a TP4054 akkumulátortöltés-kezelő IC. Az R27 szabályozza az akkumulátor töltőáramát. A JP2 egy 2P 1.25 mm-es osztású ülés, akkumulátorhoz csatlakoztatva. A Q3 egy P-csatornás FET. Az R28 egy Q3 rács lehúzó ellenállás. A TP4054 a BAT tűn keresztül tölti az akkumulátort, minél kisebb az R27 ellenállás, minél nagyobb a töltőáram, a maximum 500mA. A Q3 és R28 együtt alkotják az akkumulátor kisülési áramkörét, ha nincs tápellátás a Type-C interfészen keresztül, a +5V vol.tage értéke 0, akkor a Q3 kapu le van húzva az alacsony szintre, a leeresztő és a forrás be van kapcsolva, és az akkumulátor látja el árammal a teljes kijelzőmodult. A Type-C interfészen keresztül táplálva a +5V voltage 5V, akkor a Q3 gate 5V magas, a leeresztés és a forrás le van vágva, és megszakad az akkumulátor táplálás.

3.14. ábra 18P LCD panel huzalozás hegesztő interfész

Ebben az áramkörben a C24 a bypass szűrőkondenzátor, a QD1 pedig a 18P 0.8 mm-es osztású folyadékkristályos képernyőhegesztő interfész. A QD1 ellenállás érintőképernyő jeltűvel rendelkezik, LCD képernyő voltage érintkező, SPI kommunikációs tű, vezérlő érintkező és háttérvilágítás áramkör érintkezője. Az ESP32 ezeket a tűket használja az LCD és az érintőképernyő vezérlésére.

3.15. ábra Letöltés gomb áramköre

Ebben az áramkörben a KEY2 a kulcs, az R5 pedig a felhúzó ellenállás. Az IO0 alapértelmezés szerint magas, a KEY2 megnyomásakor pedig alacsony. Nyomja meg és tartsa lenyomva a KEY2 billentyűt, kapcsolja be vagy állítsa vissza, és az ESP32 letöltési módba lép. Más esetekben a KEY2 normál kulcsként használható.

3.15. ábra Az akkumulátor töltöttségi szintjét érzékelő áramkör

Ebben az áramkörben R2 és R3 részleges térfogattagAz e ellenállások, a C1 és C2 pedig bypass szűrőkondenzátorok. Az akkumulátor voltage A BAT+ jelbemenet áthalad az osztóellenálláson. A BAT_ADC a kötettage érték az R3 mindkét végén, amelyet a bemeneti tűn keresztül továbbít az ESP32 masterhez, majd az ADC átalakítja, hogy végül megkapja az akkumulátor térfogatáttage értéket. A köttagAz elosztót azért használják, mert az ESP32 ADC maximum 3.3 V-ot alakít át, miközben az akkumulátor telítettségetage 4.2V, ami kívül esik a tartományon. A kapott voltage szorozva 2-vel a tényleges akkumulátor térfogattage.

3.16. ábra LCD háttérvilágítás vezérlő áramkör

Ebben az áramkörben az R24 a hibakeresési ellenállás, és átmenetileg megmarad. A Q4 az N-csatornás térhatású cső, az R25 a Q4 rács lehúzó ellenállása, és az R26 a háttérvilágítás áramkorlátozó ellenállása. Az LCD háttérvilágítás LED lamp párhuzamos állapotban van, a pozitív pólus 3.3 V-ra, a negatív pólus pedig a Q4 leeresztőjére van kötve. Amikor az LCD_BL vezérlőtüske nagy hangerőt ad kitage, a Q4 leeresztő és forráspólusa be van kapcsolva. Ekkor az LCD háttérvilágítás negatív pólusa földelve van, a háttérvilágítás LED lamp be van kapcsolva és fényt bocsát ki. Amikor az LCD_BL vezérlőtüske alacsony hangerőt ad kitage, a Q4 lefolyója és forrása le van vágva, és az LCD képernyő negatív háttérvilágítása felfüggesztésre kerül, és a háttérvilágítás LED lamp nincs bekapcsolva. Alapértelmezés szerint az LCD háttérvilágítás ki van kapcsolva. Az R26 ellenállás csökkentése növelheti a háttérvilágítás maximális fényerejét. Ezenkívül az LCD_BL érintkező PWM jelet tud bevinni az LCD háttérvilágítás beállításához.

3.17. ábra LCD háttérvilágítás vezérlő áramkör

Ebben az áramkörben a LED2 egy RGB háromszínű lamp, az R14~R16 pedig egy háromszínű lamp áramkorlátozó ellenállás. A LED2 piros, zöld és kék LED-lámpákat tartalmaz, amelyek közös anódcsatlakozás, az IO16, IO17 és IO22 három vezérlőtüske, amelyek alacsony szinten világítják meg a LED-lámpákat, és magas szinten eloltják a LED-lámpákat

Ábra 3.18 MicroSD kártyanyílás interfész áramkör

Ebben az áramkörben az SD_CARD1 a MicroSD kártyanyílás. Az R17–R21 felhúzó ellenállások minden érintkezőhöz. A C26 a bypass szűrő kondenzátora. Ez az interfész áramkör SPI kommunikációs módot alkalmaz. Támogatja a MicroSD kártyák nagy sebességű tárolását.
Vegye figyelembe, hogy ez az interfész megosztja az SPI buszt az SPI periféria interfészével.