一、项目介绍

      该项目为复刻野生程序员的GSM-Weather-S3项目，以ESP32-S3-WROOM-1-N16R8为主控芯片，能够实现以下功能

1. 天气预报。
2. B站信息。
3. 老黄历。
4. 时钟。
5. 语言切换。
6. wifi搜索。

二、设计框图及原理介绍

      设计流程图与原理图初步设计均由Scheme-it网页绘制，Scheme-it 是一款在线原理图和图表绘制工具，能让用户在浏览器网页中创建并分享自己的技术布局设计。 该工具包括了构建电路所需的一整套原理图符号以及集成式 Digi-Key 目录，支持将产品图片和图像插入您的设计中。该工具还包括一个集成式物料清单 (BOM)，以便用户将每个通用符号或制造商元件与一个 Digi-Key 零件编号相关联。同时，也支持框图导出为png、pdf以及KiCad做后续开发。分享链接如下：

https://www.digikey.cn/schemeit/project/weather-993f1a73a778476db0d9a16a4954930a

硬件框图如下图所示：

三、设计使用器件介绍

主控：ESP32-S3-WROOM-1-N16R8

      ESP32-S3-WROOM-1 是通用型 Wi-Fi + 低功耗蓝牙 MCU 模组，搭载 ESP32-S3系列芯片。ESP32-S3 系列芯片搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器（支持单精度浮点运算单元），工作频率高达 240 MHz。CPU 电源可被关闭，利用低功耗协处理器监测外设的状态变化或某些模拟量是否超出阈值。ESP32-S3 集成了丰富的外设，包括模组接口：SPI、LCD、Camera 接口、UART、I2C、I2S、红外遥控、脉冲计数器、LED PWM、USB Serial/JTAG 控制器、MCPWM、SDIO host、GDMA、TWAI® 控制器（兼容 ISO 11898-1）、ADC、触摸传感器、温度传感器、定时器和看门狗，和多达 45 个 GPIO。此外，ESP32-S3 还有一个全速 USB 2.0 On-The-Go (OTG) 接口用于 USB 通信。 除具有丰富的外设接口外，模组还拥有强大的神经网络运算能力和信号处理能力，适用于 AIoT 领域的多种应用场景，例如唤醒词检测和语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声器等。ESP32-S3-WROOM-1 采用 PCB 板载天线，对新手友好，无需调节天线的阻抗匹配。

电源：SPX3819

      SPX3819是具有低压差和低噪声输出的正电压调节器。此外，该器件在100mA输出时提800μA的极低接地电流。SPX3819的初始公差最大不超过1％，并且具有逻辑兼容的开/关切换输入。禁用时，功耗降至几乎为零。其他关键功能包括反向电池保护，电流限制和热关机。SPX3819包括一个基准旁路引脚，可实现最佳的低噪声输出性能。由于其非常低的输出温度系数，该器件还可以提供出色的低功耗电压基准。SPX3819是电池供电应用（例如无线电话，无线电控制系统和便携式计算机）的绝佳选择。它具有多种固定输出电压选项或可调输出电压。

USB转串口电路+自动烧录电路：CH340C+UMH3N

      ESP32-S3支持串口下载，由于电脑没有串口接口，所以需要一个USB转串口芯片CH340C，该芯片支持一路usb转串口ttl，带有RTS、DTR控制引脚，内部集成晶振大大简化了外部电路。

      根据ESP3S3数据手册，进入串口下载模式需要在上电前拉低IO0，上面介绍了CH340C带有RTS、DTR引脚，可以在加入开关控制电路来实现自动复位和拉低IO0，UMH3N芯片内部带有两个三极管并且集成偏置电压，如电路所示利用CH340C的RTS、DTR引脚可以实现自动下载程序。

音频输出：WM8978

      WM8978是一款低功耗、高质量的立体声编解码器，专为便携式应用设计，如多媒体电话，数码相机或数码摄像机。该设备集成了立体声差分麦克风的前置放大器，并包括扬声器，耳机和差速器的驱动器立体声线输出。无需单独的麦克风或耳机放大器，从而减少了对外部组件的需求。先进的片上数字信号处理包括一个5波段均衡器，混合信号自动电平控制麦克风或线路输入通过 ADC 对麦克风或线路输入进行混合信号自动电平控制，以及用于录音或播放的纯数字限制器功能。额外的数字滤波选项可在ADC路径，以满足应用过滤，如“风噪声降低”。WM8978数字音频接口可以作为主机或一个从机。一个内部锁相环可以产生所有需要的音频时钟从通用参考时钟频率，如为12MHz和13MHz。WM8978工作在模拟电源电压从2.5V到尽管数字核心可以在低至3.3V的电压下工作1.71V省电。扬声器输出和OUT3/4线如果增加输出功率，输出可以从5V电源运行必需的。芯片的各个部分也可以供电在软件控制下。

其它器件：

液晶显示屏：用于显示时间、天气等

SD卡：用于存储扩展

TYPE-C：用于供电和充电、程序下载

LTH7R.：用于锂电池充电

四、总结与体会

      感谢得捷电子和硬禾学堂可以给我们提供那么好的平台，让我们可以使用Scheme-it绘制原理框图，通过实际的操作，可以掌握我们想学的知识，做出感兴趣的东西，收获很多，希望这个活动可以越办越大，越办越好