ESP32-S2-HMI-DevKit-1 V1.0 GUI开发套件
面向GUI应用场景设计,可实现智能家居交互面板,带显示屏的音箱、闹钟等人机交互界面的智能控制。具有丰富的板载传感器和拓展接口,方便用户快速进行二次开发,实现多样的功能。
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更新2023-08-04
1179

资料来源:ESP32-S2-HMI-DevKit-1 V1.0

ESP32-S2-HMI-DevKit-1 面向 GUI 应用场景设计,可实现智能家居交互面板,带显示屏的音箱、闹钟等人机交互界面的智能控制。该开发板具有丰富的板载传感器和拓展接口,方便用户快速进行二次开发,实现多样的功能。

该开发板的主要功能如下:

  • 内置模组: ESP32-S2-WROVER 模组,内置 4 MB flash 和 2 MB PSRAM
  • 显示: 使用 16 位 8080 并口的 4.3 寸 TFT-LCD,分辨率为 480×800,配有 256 级硬件 DC 背光调节电路,并配备电容式触摸面板,使用 I2C 接口进行通讯
  • 音频: 音频放大器、板载模拟麦克风、扬声器接口
  • 存储: microSD 卡接口
  • 传感器: 三轴加速计和三轴陀螺仪的惯性传感器、环境光传感器、温湿度传感器
  • 扩展: SPI 接口、TWAI(兼容 CAN 2.0)接口、I2C接口、UART/Prog 接口
  • LED: 可编程 RGB LED 和 IR LED
  • 按键: Wake Up 键和 Reset 键
  • USB: 1 x USB-C OTG (DFU/CDC) 接口、1 x USB-C 调试接口
  • 电源: 5 V 和 3.3 V 电源接口
  • 可选电池: 1950 mAh 单芯锂离子电池,配有充电 IC

ESP32-S2-HMI-DevKit-1(板载 ESP32-S2-WROVER 模组)

ESP32-S2-HMI-DevKit-1(板载 ESP32-S2-WROVER 模组)

组件介绍

该开发板是基于 ESP32-S2 的 HMI 开发板,其板载资源如下图所示。

ESP32-S2-HMI-DevKit-1(点击放大)

ESP32-S2-HMI-DevKit-1(点击放大)

以下按照顺时针的顺序依次介绍开发板上的主要组件。

主要组件

介绍

ESP32-S2-WROVER 模组

ESP32-S2-WROVER 集成 ESP32-S2,是通用型 Wi-Fi MCU 模组,功能强大。该模组采用 PCB 板载天线,配置了 4 MB SPI flash 和 2 MB SPI PSRAM。

温湿度传感器

温湿度传感器,用于检测环境温度与湿度,通过 I2C 总线读取。

RGB LED

可寻址 RGB 发光二极管 (WS2812),由 GPIO21 驱动。需要通过 IO 扩展器在 RGB LED 与 IR LED 间切换。

环境光传感器

环境光传感器,用于检测环境光强度,通过 I2C 总线读取。

Wake Up Button (下载键)

下载按键。按住 Boot 键的同时按一下 Reset 键进入“固件下载”模式,通过串口下载固件。该按键同时也可被配置用于从 Deep Sleep 模式唤醒设备。

Reset Button(Reset 键)

复位按键。

IR LED

红外发射二极管,由 GPIO21 驱动。需要通过 IO 扩展器在 RGB LED 与 IR LED 间切换。

电源 IC

用于为电池充电。

MEMS

3 轴加速计和 3 轴陀螺仪。

1950 mAh 锂电池

可选 1,950 mAh 可充电锂电池。

IO 扩展器(IO 扩展器)

通过 I2C 总线扩展 GPIO。

MIC

板载模拟麦克风。

音频 PA

音频放大器。

4.3” 800 × 480 LCD

使用 16 位 8080 并口的 4.3 寸 TFT-LCD,分辨率为 480×800,配有 256 级硬件 DC 背光调节电路,并与一个 I2C 电容式触摸板相连。

 

软硬件
元器件
ESP32-S2-MINI-1-N4
WiFi模块,频率:2.4GHz 发射功率:19.5dBm 核心处理器:ESP32-S2FH4
MP3302DJ-LF-P
2.5V输入至6V输入,36V输出,1.3A升压型白光LED驱动器
TPS63000DRCT
具有 1.8A 电流开关并采用 3x3 QFN 封装的高效率降压/升压转换器
AO3401A
30V P沟道MOSFET
TJA1051
高速CAN收发器,可在控制器区域网络(CAN)协议控制器和物理双线CAN总线之间提供接口。该收发器专门设计用于汽车行业的高速CAN应用,可以为(微控制器中的)CAN协议控制器提供发送和接收差分信号的功能。
BH1750FVI-TR
数字输出型的环境光亮度传感器IC,由作为基本电路的光电二极管、电流电压转换电路、A/D转换器、控制逻辑电路以及接口电路等构成,与机器内的I²C BUS连接使用。
TPL0401A-10
具有 I2C 接口(地址 0101110)的 128 抽头单通道数字电位器
NS4150B
3W 单声道D类音频功率放大器(MSOP-8)
TLV6741DCKT
单路、5.5V、10MHz、低噪声 (4.6nV/√Hz) 运算放大器
ICM-20602
低功耗、高性能集成6轴MEMS运动跟踪™器件,采用3mm x 3mm封装
TCA9554DWT
具有中断、弱上拉和配置寄存器的 8 位 1.65V 至 5.5V I2C/SMBus I/O 扩展器
CAT5171
数字电位计 (POT),256 抽头,可兼容 I2C
ETA3409S2F
3A、1MHz同步降压转换器,带7.3V过压保护
ADC081C021CIMK/NOPB
配备 I2C 和警报引脚的 8 位、189kSPS、1 通道 SAR ADC
WS2812B
WS2812B-2020智能外控集成LED光源
电路图
附件下载
SCH_ESP32-S2-HMI-DEVKIT-1_V1_1_20210526A.pdf
板卡的原理图文件
esp32-s2_datasheet_en.pdf
ESP32-S2的数据手册
Assemble_ESP32-S2-HMI-DevKit-1_V1.1_20210203.pdf
PCB布局图
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