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[嵌入式]从0到1学ESP32-01-设计自己的esp32开发板

背景

这两年嵌入式开发难啊,作为嵌入式开发工程师,最近两年体会最多的就是老产品、新方案,功能什么都不变,迫于成本只能更换更为便宜、好用的芯片,这也导致了很多产品设计方案的变更

比如,3年前做一个智能家居平台,实现温湿度的采集并上传云端,我们最先想到的是STM32+ESP8266模组,ESP32仅仅作为云平台连接,控制部分采用STM32,这样会造成资源的很大浪费,多出来一颗STM32,价格起飞...

现在设计完全就不用采用MCU+ESP模组的方案了,一颗ESP32轻松搞定,不仅价格大幅降低,ESP32丰富的开发生态,用起来如虎添翼

在物联网领域,ESP32绝对是占有一席之地的,集成 2.4 GHz Wi-Fi 和蓝牙双模的单芯片方案,采用台积电 (TSMC) 超低功耗的 40 纳米工艺,具有超 高的射频性能、稳定性、通用性和可靠性,以及超低的功耗,满足不同的功耗需求,适用于各种应用场景。

外部元器件仅有 20 个,并且集成了天线开关、射频 balun、 功率放大器、低噪声放大器、滤波器、电源管理模块和先进的自校准电路,极大减少了印刷电路板 (PCB) 的面 积。

优点不胜枚举,鉴于这些,小飞哥也开始了ESP32的学习之路,今后和小伙伴们一起学习ESP32...

ESP32_Mini_Board

先来看看小飞哥设计的ESP32_Mini_Board,之所以叫mini,是因为,开发板仅仅留了一块1.54寸的显示屏,驱动ST7789,240*240分辨率,顺便学习了下keyshot渲染,显得高大上...

设计软件

  • 立创EDA

  • Altium Designer 20

  • Keyshot 10

ESP32硬件设计

原理图是在立创EDA设计的,刚开始学习画图的小伙伴,立创EDA还是非常方便的,丰富的开源项目和封装,不用在辛苦花时间找封装了 1、模组选型

ESP32选用的是模组ESP32-Wroom-32,据说这个模组已经不推荐使用啦,替代型号可选用 ESP32-WROOM-32E & ESP32-WROOM-32UE,新设计没有引出PSRAM扩展IO,价格还可以

2、电源设计

按照规格书要求,供电电压在3..0-3.6V,使用type-c接口即可,供电、下载一体化

LDO采用AMS1117-3.3V,能够输出1A,便宜好用

3、下载电路

USB转串口使用的是CH340C,相比CP2102,价格便宜不少,体积大一些,相比CH340G,不需要外部晶振

这个自动下载电路,偶尔会出现不太好使的情况,跟匹配电容、电阻可能有关系,百度上说法很多,小飞哥采用了一种比较传统的方式,在RST引脚加了个按键

4、显示屏

看网上有很多ESP32天气时钟什么的,小飞哥也预留了显示屏,提高mini_board的可玩性

5、IO引出

为了方便IO扩展其他功能,引出了所有的IO,方便使用,使用ESP32的IO时候,要注意34引脚以上(包含34引脚)只能用作输入模式,需要特别注意

硬件比较简单,立创上都是现成的封装

PCB绘制、渲染

1、PCB绘制

立创的原理图很方便,但是PCB始终用不习惯,所以还是导出到了AD中绘制PCB,直接看PCB板啦

3D封装可以后台回复“3D封装”或者在此链接下载,里面有丰富的3D封装

2、3D渲染

3D渲染软件使用的是Keyshot 10,软件小飞哥会放在QQ群聊中,大家可以直接去下载,后面会出一期视频教程,专门介绍如何渲染,直接看效果吧

资料获取

小飞哥的初衷,做开源,板子依然是开源,公众号 “小飞哥玩嵌入式”,小伙伴们可以公众号回复“mini board”即可获取

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加:2022-05-18 17:49:03  更:2022-05-18 17:50:12 
 
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