基于ESP32的桌面小屏幕实战[3]：硬件设计之主控模块、墨水屏和TP、USB转串口、蜂鸣器、稳压

标签：蜂鸣器引脚串口原理图电源主控编号电容

1. 主控模块

主控用的是ESP32-S。在立创商城搜索它，找到ESP32-S，复制编号。

回到嘉立创EDA，用编号搜原件。

把原件放置在原理图中。

按照之前的外设接口说明接线。

注意，给引脚命名的时候，要单击鼠标右键，点击属性，在名称处编辑。

打开这个芯片的数据手册，找到外围设计原理图。

参考原理图接线。

下载调试点是自己新建的器件和封装。

画好之后就是下图这样

补充知识

TXD和RXD分别是什么？

TXD（Transmit Data）: 单片机用来发送数据出去的引脚。当单片机通过串口发送数据时，数据会从TXD引脚输出。

RXD（Receive Data）: 单片机用来接收外部数据的引脚。当外部设备通过串口发送数据给单片机时，数据会通过RXD引脚输入到单片机中。

在通信过程中，TXD和RXD需要与另一个设备的RXD和TXD相连，这样数据才能在两个设备之间传输。

注意原理图的左上角，3V3和GND之间连接了并联了一个22uF电容和一个0.1uF电容，这样做有什么用？

这是一种常见的电源去耦和滤波策略。使用一个大容量和一个小容量电容的原因是它们各自对电源噪声的不同频率成分有不同的响应，共同工作可以更有效地抑制宽频谱范围内的噪声。

22uF电容：这个大容量电容主要用于滤除低频噪声。由于它的容量较大，它能够提供较长时间的能量存储，帮助平滑电源电压的较大波动。这种电容对于处理由于负载变化（如电机启动、LED闪烁等）引起的较慢变化的电源噪声非常有效。

0.1uF电容：这个小容量电容则用于滤除高频噪声。虽然它的容量较小，但在高频下，它的等效串联电阻（ESR）较低，因此对于高频噪声的抑制效果更好。这种电容对于处理快速变化的电流（如数字逻辑电路产生的噪声）非常有效。

2. 水墨屏和TP

2.1 水墨屏原理图分析

墨水屏是一种特殊的显示技术，它模仿了传统纸张的外观，具有低功耗、阳光下可读性强等特点，常用于电子书阅读器、电子标签等设备。

什么是肖特基二极管？

一种具有低正向压降和非常快速的开关动作的半导体二极管。
什么是场效应管？

利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。原理图中用的是编号为C469327的MOSFET。

2.1.1 电源管理和驱动

下面电路用于给墨水屏提供稳定的电源和控制信号。

(1) 电源部分

3V3：3.3V输入电源
L2：电感对高频噪声有较大阻抗。当电源中的高频噪声（如开关噪声）试图通过电感器时，电感器会阻碍这些高频电流，从而减少电源的噪声。
C21：电容对低频噪声有较大阻抗。

(2) 控制信号部分

GDR：控制信号，可能是数据读取或输入输出相关的信号；接地是为了提供参考电平，也可能作为信号的返回路径。
Q4：编号为C469327的N沟道MOSFET，用作开关。可能用于控制墨水屏的刷新过程

(3) 复位信号RESE

低有效的复位信号，接地。用于重置电路，确保电路在启动或异常情况下能够正确初始化。

(4) 输出部分

C22和C23：滤波电容器，用于平滑输出电压。
D4、D5、D6：用于整流，保证输出电压为正。
PREVGL和PREVGH：可能是预驱动高电平和低电平信号

2.1.2 显示控制器的接口部分

左侧的两个GND提供参考电平
右侧的CN2是编号为C20688的FFC/FPC连接器，用于与墨水屏显示控制器或驱动板连接。
各个电容：可能用于电源滤波或去耦

关于各引脚的标识下图更清晰一些。

引脚6：TSCL，可能是触摸屏的时钟信号
引脚7：TSDA，可能是触摸屏的数据信号
引脚8：BS，可能是背光控制信号
引脚15：VDDIO，可能是I/O电源
引脚16：VCI，可能是核心电源
引脚17：VSS，地线
引脚18：VDD，数字电源
引脚19：VPP，编程电源
引脚20：VSH，高电平驱动电源
引脚22：VSL，低电平驱动电源