Manuale utente del modulo display LCDWIKI ESP32-32E da 2.8 pollici

Il prodotto include varie risorse come sampprogrammi, librerie software, schemi hardware e altro. Per informazioni dettagliate, fare riferimento al catalogo Product Information Pack.

Istruzioni software:

Per sviluppare il software per il modulo display:

Costruire l'ambiente di sviluppo software della piattaforma ESP32.
Se necessario, importare librerie software di terze parti.

Aprire o creare un progetto software per il debug.
Accendere il modulo display, compilare, scaricare il programma e verificare l'effetto.

Se l'effetto non è quello previsto, modifica il codice e ripeti il processo.

Per i passaggi dettagliati, fare riferimento alla documentazione nella directory 1-Demo.

Istruzioni hardware:
Le istruzioni hardware forniscono una panoramicaview delle risorse del modulo, diagrammi schematici e precauzioni per l'uso. Assicurarsi di seguire queste linee guida per il corretto funzionamento del modulo display.

Domande frequenti

D: Dove posso trovare le istruzioni per la configurazione dell'ambiente di sviluppo software?
A: Le istruzioni di installazione si trovano nella directory 1-_Demo insieme ad altri documenti pertinenti.

D: Quali sono le dimensioni del modulo display?
A: Le dimensioni del prodotto e i disegni 3D sono disponibili nella sezione 3-_Structure_Diagram delle risorse del prodotto.

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 sample documento di istruzioni del programma.
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 ILl9341, 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 ampscheda tecnica del chip di sincronizzazione FM8002E, scheda tecnica 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 del modulo 32 ESP32-WROOM-10E, schema e pacchetto componenti PCB
6-Manuale_utente	Documentazione utente del prodotto
7I- Strumento_software	APP di test e strumenti di debug per WIFI e Bluetooth, driver da USB a porta 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 per porte seriali.
8-Avvio rapido	Bisogno di bruciare il bidone file, strumento di download flash e istruzioni per l'uso.

Istruzioni software

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

Creare un ambiente di sviluppo software per la piattaforma ESP32;
se necessario, importare librerie software di terze parti come base per lo sviluppo;

aprire il progetto software da sottoporre a debug, è anche possibile creare un nuovo progetto software;
accendere il modulo display, compilare e scaricare il programma di debug, quindi verificare l'effetto dell'esecuzione del software;

l'effetto del software non raggiunge quello previsto, continuare a modificare il codice del programma, quindi compilare e scaricare, finché l'effetto non raggiunge quello previsto;

Per maggiori dettagli sui passaggi precedenti, consultare la documentazione nella directory 1 1-Demo.

Istruzioni hardware

Sopraview delle risorse hardware del modulo viene visualizzato
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.
- Introduzione al controller ILI9341
  Il controller ILI9341 supporta una risoluzione massima di 240*320 e una GRAM da 172800 byte. Supporta anche bus dati di porta parallela a 8 bit, 9 bit, 16 bit e 18 bit. Supporta anche porte seriali SPI a 3 e 4 fili. Poiché il controllo parallelo richiede un gran numero di porte IO, la più comune è il controllo della porta seriale SPI. ILI9341 supporta anche display a colori RGB da 65K, 262K, il colore del display è molto ricco, supportando al contempo display rotante e display a scorrimento e riproduzione video, display in vari modi.
  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.
- Introduzione al protocollo di comunicazione SPI
  La tempistica della modalità di scrittura del bus SPI 4 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, con ciascun fronte di salita che 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 ha avuto 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
Touchscreen resistivo
Il touch screen resistivo è da 2.8 pollici ed è collegato al circuito integrato di controllo XPT2046 tramite quattro pin: XL, XR, YU, YD.
Modulo ESP32ESP32-WROOMWROOM-32E
Questo modulo ha un chip ESP32-DOWD-V3 integrato, un microprocessore Xtensa dual-core a 32 bit LX6 e supporta frequenze di clock fino a 240 MHz. Ha 448 KB di ROM, 520 KB di SRAM, 16 KB di SRAM RTC e 4 MB di Flash QSPI. Sono supportati moduli WIFI a 2.4 GHz, Bluetooth V4.2 e Bluetooth Low Power. 26 GPIO esterni, supporto per scheda SD, UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, motore PWM, 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.
USB a porta seriale e circuito di 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 solo clic, ovvero quando si scarica il programma, questo può entrare automaticamente nella modalità di download, senza la necessità di toccarlo dall'esterno.
Interfaccia batteria
DueInterfaccia a due pin, una per l'elettrodo positivo, una per l'elettrodo negativo, per accedere all'alimentazione della batteria e alla ricarica.
Circuito di gestione della carica e 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 TypeType-C
Interfaccia di alimentazione principale e interfaccia di download del programma del modulo display. Collegare USB alla porta seriale e un circuito di download con un clic, può essere utilizzato per alimentazione, download e comunicazione seriale.
Da 5 V a 3.3 V di tensionetage Circuito regolatore
Il dispositivo principale è il regolatore LDO ME6217C33M5G. Il voltagIl circuito regolatore supporta un'ampia tensione di 2V~6.5Vtage ingresso, 3.3 V di tensione stabiletage 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 portati fuori per l'uso periferico.
Circuito di controllo della retroilluminazione
Il dispositivo principale è il 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 amp circuito lificatore
Il dispositivo principale è l'audio FM8002E amplifier 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 corno o altoparlante per fargli suonare. Per un'alimentazione a 5 V, la potenza massima di pilotaggio è 1.5 W (carico 8 ohm) o 2 W (carico 4 ohm).
Interfaccia periferica SPI
Interfaccia orizzontale a 4 fili. Portare 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

TipoCircuito 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.tage o cortocircuito. R1 è la resistenza pull-down. USB1 è un bus Type Type-C. Il modulo display si collega all'alimentatore TypeType-C, scarica programmi e comunica con la porta seriale tramite USB1. Dove +5V e GND sono tensioni di alimentazione positivetagI segnali e e di terra USB_D 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 il numero di modello ME6217C33M5G. Poiché la maggior parte dei circuiti sul modulo display necessita di alimentazione a 3.3 V e l'ingresso di alimentazione dell'interfaccia Type Type-C è sostanzialmente di 5 V, quindi il voltagÈ 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-pull-up utilizzato per mantenere lo stato pin predefinito alto. U4 è il circuito integrato di controllo XPT2046, la cui funzione è quella di ottenere la coordinata voltage il valore del punto di tocco del touch screen di resistenza tramite quattro pin X+, X X-, Y+, Y 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 interruzione del tocco e il livello di input è basso quando si verifica un evento di tocco.
Porta USB a seriale e circuito di download con un clic
In questo circuito, U3 è un IC USB-to-serial CH340C USB, 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, e R6 e R7 sono resistori di limitazione della corrente di base del triodo. La funzione di questo circuito è di realizzare la porta USB su seriale e una funzione di download con un clic. Il segnale USB è in ingresso e in uscita tramite i pin UD+ e UD UD-, e viene trasmesso al master ESP32 tramite i pin RXD e TXD dopo la conversione. Principio del circuito di download con un clic:
- 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.
- 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.
- Il pin RST del CH340C rimane invariato e il pin DTR emette un livello alto. In questo momento, Q1 è ancora tagliato, Q2 è acceso, il pin IO0 del master ESP32 è ancora tirato su e il pin di reset è tirato giù e l'ESP32 entra nello stato di reset.
- 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 le resistenze 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, maggiore è il volume dell'altoparlante esterno. C10 e C11 sono condensatori di accoppiamento di ingresso. R11 è la resistenza 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 amplified by FM8002E gain and output to speaker/speaker dai pin VO1 e VO2. SHUTDOWN è il pin di abilitazione per FM8002E. Il livello basso è abilitato. Per impostazione predefinita, il livello alto è abilitato.
Circuito di controllo principale ESP32-WROOMWROOM-32E
In questo circuito, C4 e C5 sono condensatori di filtro di bypass e U2 sono moduli ESP32ESP32-WROOMWROOM-32E. Per i dettagli sul circuito interno di questo modulo, fare riferimento alla documentazione ufficiale.
Circuito di reset della chiave
In questo circuito, KEY1 è la chiave, R4 è il resistore pull-up pull e C3 è il condensatore di ritardo. Principio di reset:
- Dopo l'accensione, C3 si carica. In questo momento, C3 equivale a cortocircuito, il pin RESET è messo a terra, ESP32 entra nello stato di reset.
- 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.
- Quando si preme KEY1, il pin RESET viene messo a terra, ESP32 entra nello stato di reset e C3 viene scaricato tramite KEY1.
- 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 un resistore pull-pull-down. Collega RXD0 e TXD0 ai pin seriali e fornisci alimentazione agli altri due pin. Questa porta è collegata alla stessa porta seriale del modulo USB-to-serial port USB di bordo.
Espandi circuiti di interfaccia periferica e IO
In questo circuito, P3 e P4 sono sedi 4P con passo 1.25 mm. I pin SPI_CLK, SPI_MISO, SPI_MOSI sono condivisi con i pin SPI della scheda MicroSD. I pin SPI_CS, IO35 non sono utilizzati dai dispositivi di bordo, quindi vengono condotti fuori per collegare SPI e possono anche essere utilizzati per IO ordinario. Cose a cui fare attenzione:
- 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 2P con passo di 1.25 mm, collegato a una batteria. Q3 è un FET a canale P P. R28 è il resistore pull-down pull-down della griglia Q3. TP4054 carica la batteria tramite il pin BAT, minore è la resistenza R27, maggiore è la corrente di carica, il massimo è 500 mA. Q3 e R28 insieme costituiscono il circuito di scarica della batteria, quando non c'è alimentazione tramite l'interfaccia Type Type-C, il +5V voltage è 0, quindi il gate Q3 viene abbassato al livello basso, il drain e la source sono accesi e la batteria fornisce energia all'intero modulo display. Quando alimentato tramite l'interfaccia Type 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.
Interfaccia di saldatura a filo del pannello LCD 18P
In questo circuito, C24 è il condensatore del filtro di bypass e QD1 è l'interfaccia di saldatura dello schermo a cristalli liquidi 48P 0.8 mmpitch. Il QD1 ha un pin di segnale touch screen di 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 la chiave e R5 è il resistore pull-up. IO0 è alto per impostazione predefinita e basso quando si preme KEY2. Premere e tenere premuto KEY2, accendere o ripristinare, e l'ESP32 entrerà in modalità download. In altri casi, KEY2 può essere utilizzato come una chiave 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 input, 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 N, R25 è la resistenza di pull-down di 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, il polo di drain e source di Q4 sono accesi. In questo momento, il polo negativo della retroilluminazione LCD è collegato a terra e il LED della 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 del display LCD.

Circuito di controllo della luce RGB a tre colori
In questo circuito, LED2 è un LED RGB a tre coloriamp, e R14~R16 è un l a tre coloriamp resistenza di limitazione della corrente. LED2 contiene luci LED rosse, verdi e blu, che sono connessioni anodo comune, IO16, IO17 e IO22 sono tre pin di controllo, che accendono le luci LED a basso livello e spengono le luci LED 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 del display funziona, in questo momento la corrente totale potrebbe superare i 500 mA. In questo caso, è necessario prestare attenzione alla corrente massima supportata dal cavo Type Type-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.

www.lcdwiki.com

Documenti / Risorse

Modulo display LCDWIKI ESP32-32E da 2.8 pollici [pdf] Manuale d'uso
Modulo display ESP32-32E da 2.8 pollici, ESP32-32E, modulo display da 2.8 pollici, modulo display, modulo

Riferimenti

Manuale d'uso

Modulo display LCDWIKI ESP32-32E da 2.8 pollici

Informazioni sul prodotto

Istruzioni per l'uso del prodotto