啊鸡入坑硬件之《
简介
光阴似箭、日月如梭，一转眼都三十多了，突然想起大学时还搞过一点 51 单片机摇摇棒项目，这门手艺不能拉下，二话不说重新入坑。
需求分析
- 搞个简单的，好上手的，原理图比较容易的
- 先搞个开源项目试着复刻一下
- 外观要好看
所以这次的项目是《ESP32³ Spectrum 律动盒子》，复刻效果如下
开搞
1. 当前的方案化
- 带屏幕的小玩具，可以展示时钟，具有一定的美观程度
- 支持声控律动
- 支持蓝牙和 Wi-Fi
- 整体方案开源，允许后续自行定制
2. 外设选型
32 * 32 点阵屏
- 简介：咸鱼造物计划售卖的点阵屏，是比较旧的版本，刷新率较低，后面发现淘宝上也有卖，但是是新版，刷新方式不同
- 购买链接：
- 咸鱼：https://m.tb.cn/h.hYrWxTv?tk=xGrDVsE6XgT
- 淘宝：P2.5小板 32X32 室内模组弧边小板P2.5显示屏模组定制显示屏LED
主控 WIFI 芯片（ESP32-WROOM-32）
- 简介：2.4 GHz Wi-Fi + 蓝牙 ® + 低功耗蓝牙模组，内置 ESP32 系列芯片
- 立创商城：https://item.szlcsc.com/265264.html
- 封装： SMD,18x25.5mm
- 数据手册：
- https://atta.szlcsc.com/upload/public/pdf/source/20241030/CCB539BBE3BF966BF47741EF6F78A315.pdf
- ·接口定义：
- EN：高电平：芯片使能；低电平：芯片关闭；注意：不能让 EN 管脚浮空。
- GPIO：通用输入输出接口
- ADC： Analog to Digital Converter，模数转换接口
- DAC： Digital to Analog Converter，数模转换接口
- RTC_GPIO：Real Time Clock，进入低功耗模式可以使用的 GPIO
USB 转串口芯片（CH340） - 下载固件、仿真、日志调试
简介：CH340 是一个 USB 总线的转接芯片，实现 USB 转串口或者 USB 转打印口。
立创商城：https://item.szlcsc.com/3390257.html
制造商：WCH(南京沁恒)
制造商编号：CH340N
数据手册：
- https://atta.szlcsc.com/upload/public/pdf/source/20220223/82A45E4FF89B3EDCAD50B354450A7EF4.pdf
- https://www.cnblogs.com/ZenoBlog/articles/15971551.html
供电稳压模块（AMS1117-3.3）
简介：输出3.3V 1A
立创商城：https://item.szlcsc.com/6652.html
数据手册：
- https://item.szlcsc.com/datasheet/AMS1117-3.3/6652.html
实时时钟 RTC（RX8025T-UC）
简介：I2C接口，内置温度补偿晶振，-30+75度 5ppm
立创商城：https://item.szlcsc.com/54707.html
数据手册：
- https://item.szlcsc.com/datasheet/RX8025T-UC/54707.html
环境光传感器（PT1206）
简介：环境光传感器
立创商城：https://item.szlcsc.com/6156385.html
数据手册：
- https://item.szlcsc.com/datasheet/SLPT1206AC-LB1/6156385.html
麦克风（PT1206）
简介：麦克风
立创商城：https://item.szlcsc.com/3020642.html
数据手册：
- https://item.szlcsc.com/datasheet/MSM261S4030H0R/3020642.html
3. 点阵屏验证
买了点阵屏想看下能不能自行驱动，就直接用树莓派驱动灯板，找了个开源软件 RGB-Matrix-P5-64x32
树莓派链接之后，在板子上编译代码之后发现板子只有一半在亮，如以下视频：
排查了一圈发现是驱动代码的问题：
- 板子是旧版的板子，是 1*16 逐行刷新的
- 但是开源项目的板子的驱动方式是新的，是分成两个板子 1*16 逐行刷新的
- 更改了代码配置刷新就正常了，相关代码
4. 原理图设计
模块详细设计
USB type C模块
- 供电模块连到稳压芯片
- 芯片下载调试功能链接到串口芯片
稳压模块
- 稳压芯片把 USB 的电压转为 3.3V
自动下载电路
麦克风模块
时钟模块
光感模块
灯板母座模块
5. PCB Layout
没有动，直接用的开源的 Layout
6. 元器件采购（BOM）、PCB 生产、焊接验证
在焊接的过程中，
- 尝试只使用焊电烙铁进行焊接，发现 USB Type C 很难焊，原因是不是用的带松香的锡线，换了旧好焊很多
- 后面 esp32 和麦克风模块电烙铁根本焊不了，后面果断买入了加热台，后面就舒服多了
- 还有在通电之前要检查有没有短路和虚焊，这部分比较简单，万用表测一下就行
No. | 焊接情况 | 描述 | Quantity | Comment | Designator | Footprint | Value | Manufacturer Part | Manufacturer | Supplier Part | Supplier |
1 | 不需要焊接 | 2 | 大圆焊盘 | 5V,GND | 大圆焊盘 | ||||||
2 | 1 | CR1220-2 | B1 | BAT-SMD_CR1220-2 | CR1220-2 | Q&J | C70381 | LCSC | |||
3 | 已焊接 | 电容 | 2 | 10u | C1,C9 | C0603 | |||||
4 | 已焊接，部分电容焊上之后容值增加 | 电容 | 4 | 100nF | C2,C3,C4,C5 | C0603 | |||||
5 | 已焊接，不是完全确定正反 | 肖基特二极管 | 1 | B5819WS | D1 | SOD-323_L1.8-W1.3-LS2.5-RD | B5819WS | MDD | C64886 | LCSC | |
6 | 已焊接，不是完全确定正反 | 开关二极管 | 1 | IN4148 | D3 | SOD-323_L1.8-W1.3-LS2.5-RD | IN4148 | null | C9900022270 | LCSC | |
7 | 2 | HUB75 | JIN,JOUT | HUB75 | |||||||
8 | 已按标识焊接，万用表测不出来正反 | 红色 LED | 1 | led | LED3 | LED0603_RED | 19-217/R6C-AL1M2VY/3T | EVERLIGHT(台湾亿光) | C72044 | LCSC | |
9 | 1 | Power | LED4 | LED0603_RED | 19-217/R6C-AL1M2VY/3T | EVERLIGHT(台湾亿光) | C72044 | LCSC | |||
10 | 已焊接 | 三极管（BJT） | 2 | S8050 | Q2,Q3 | SOT-23-3_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.9-BR | S8050-J3Y | (MDD) Jiangsu Yutai Elec | C364312 | LCSC | |
11 | 已焊接 | 电阻 | 1 | 100k | R1 | R0603 | |||||
12 | 已焊接 | 电阻 | 10 | 10k | R2,R3,R5,R6,R8,R13,R16,R17,R18,R19 | R0603 | |||||
13 | 已焊接 | 电阻 | 2 | 5.1k | R4,R11 | R0603 | |||||
14 | 已焊接 | 电阻 | 1 | 100R | R7 | R0603 | |||||
15 | 已焊接 | 电阻 | 2 | 1k | R9,R15 | R0603 | |||||
16 | 已焊接 | 电阻 | 2 | 470(47k) | R10,R12 | R0603 | |||||
17 | 已焊接 | 电阻 | 1 | 2k | R14 | R0603 | |||||
18 | 已焊接 | 电阻 | 1 | 1K | R20 | R0603 | 0603WAF150LT5E | UniOhm | C45879 | LCSC | |
19 | 已焊接 | 开关 | 1 | BOOT | SW2 | SW-SMD_L4.0-W2.9-LS5.0-A | TSA343G00D-250J2 | BRIGHT | C354947 | LCSC | |
20 | 已焊接 | 开关 | 1 | RST | SW3 | SW-SMD_L4.0-W2.9-LS5.0-A | TSA343G00D-250J2 | BRIGHT | C354947 | LCSC | |
21 | 已焊接 | 开关 | 3 | KEY3X6X3.5MM | U1,U6,U8 | KEY-SMD_KEY3-6-3.5MM | KEY3X6X3.5MM | null | C9900001594 | LCSC | |
22 | 已焊接 | USB 转串口模块 | 1 | CH340C | U2 | CH340C封装 | CH340C | WCH | C84681 | LCSC | |
23 | 已焊接 | 麦克风 | 1 | MSM261S4030H0R | U3 | LGA-8_L4.0-W3.0-P1.00-BL | MSM261S4030H0R | null | C2840615 | LCSC | |
24 | 已焊接 | 1 | ESP32-WROOM-32 | U4 | WIFIM-SMD_39P-L25.5-W18.0-P1.27 | ESP32-WROOM-32 | Espressif Systems | C503587 | LCSC | ||
25 | 已焊接 | 实时时钟 | 1 | RX8025T-UC | U5 | SOP-14_208MIL | RX8025T-UC | EPSON | C53691 | LCSC | |
26 | 已焊接 | 线性稳压器（LDO） | 1 | AMS1117-3.3 | U7 | SOT-223_L6.7-W3.5-P2.30-BR | AMS1117-3.3 | Youtai Semiconductor Co., Ltd. | C347222 | LCSC | |
27 | 已焊接 | 环境光传感器 | 1 | PT1206 | U9 | PT1206 | |||||
28 | 1 | TYPE-C | USB2 | USB-C-TH_TYPE-C-31-D-09 | TYPE-C-31-D-09 | 韩国韩荣 | C2848615 | LCSC |
7. 烧录&调试
通过开源的固件进行烧录，后续尝试自行编写代码
8. 整机安装
拿着开源的的外壳模型找同事白嫖了个 3D 打印，本来是想搞黑色的，但是没有这个线材，但是白色效果也挺好，完美收工
