2025 Make Blocks阶段1 - 基于ESP32的多功能物联网控制板设计

任务介绍

本项目以ESP32芯片为核心，使用KiCad电子设计自动化软件完成了原理图绘制与PCB设计，实现了一款集电源管理、通信接口、自动下载及外设扩展于一体的多功能物联网控制板。系统采用Type-C接口作为主要电源输入端，通过LDO稳压模块将5V电压转换为3.3V稳定电源，为主控芯片及其他功能模块供电。主控部分选用ESP32-WROOM-32模块，具备双核处理能力与Wi-Fi、蓝牙通信功能，适用于多种物联网应用场景。电路中集成了CH340串口通信芯片，实现USB转UART数据通信，便于程序烧录与调试。配合RTS和DTR信号的自动下载电路，可在无需手动按键的情况下完成程序上传。此外，电路设计中还包含RESET复位按键、I²C扩展接口以及外接排针，方便连接OLED显示屏及其他传感器模块，实现系统的功能扩展。

心得体会

在设计过程中，我深入了解了电源稳压、信号通信以及微控制器外围电路的实际连接方式，并通过KiCad进行器件封装匹配、网络标号管理及双面布线优化。通过不断调整布局和走线，我体会到在硬件设计中，电源与信号完整性的重要性以及模块化设计对系统维护的便利性。本次项目不仅提升了我对电子系统设计流程的理解，也让我熟悉了从原理图到PCB成品的完整实现过程。通过实际设计与调试，我对嵌入式系统硬件开发有了更直观的认识，为今后的工程实践与科研工作奠定了坚实基础。

模块介绍

1.     TYPE C接口，用于电路输入供电

2.     5V转3.3V电源，减压电路，输出3.3V(芯片链接https://www.digikey.cn/zh/products/filter/%E7%A8%B3%E5%8E%8B%E5%99%A8-%E7%BA%BF%E6%80%A7%E4%BD%8E%E5%8E%8B%E5%B7%AE-ldo-%E7%A8%B3%E5%8E%8B%E5%99%A8/699?s=N4IgTCBcDaIIIFkDKBGNB2EBdAvkA)

3.外部扩展（可以接入一些IIC通讯照明设备等，如不需要可以不使用，使用ESP32  IO22,IO23通讯（IIC通讯））

4.按键复位电路，按下RESET按键重启设备（使用ESP32 的EN脚检测，外接多一个按键下载程序）

5.     USB转串口电路（接入TYPEC即可进行串口通讯，方便调试）

6.     自动下载程序电路用

7.     主控电路，单片机核心控制器件，模块带板载WIFI天线，后续联网控制（https://www.digikey.cn/zh/products/result?s=N4IgTCBcDaIKIGUAKBmMBaA6gJQPK4Fl0050A5ADhAF0BfIA）

8.     外接排针（外接排针，引出ESP32所有引脚，方便调试）

PCB设计图

原理图

eZ-PLM上新建物料和项目的截图介绍

物料添加展示图

物料详情（以主控芯片为例）

项目详情图

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