FastBond2阶段1-基于ESP32的桌面助手框图设计

内容介绍

项目思路

桌面的小助手是极客喜爱的DAY产品用于各种小功能的桌面展示。天气日历，待办甚至是电脑资源管理等等。我们利用freeRTOS操作系统的特性可以更好地开发这种广受欢迎的小工具。

制作LED输出的天气日历等的样式
利用实时时钟芯片获得准确的时间
蓝牙技术制作一个手机控制的传输和控制的程序
将界面加入到RTOS中设计的制作逻辑中

二、方案框图

根据比赛要求，这次使用得捷的Scheme-it来设计框图，非常方便！！后续要好好看看，在更多的项目上用起来！

本项目的主要框图如下，得捷网站链接如下：https://www.digikey.cn/zh/schemeit/project/detail/2907be068f5547838ceafbca70a260d5

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主要元器件：

ESP32S3 乐鑫
DS1302 实时时钟模块
ADAFRUIT 47 320X172 ROUND RECT

主控芯片：乐鑫ESP32S3

ESP32-S3 是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的 MCU 芯片，支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz，内置 512 KB SRAM (TCM)，具有 45 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM，支持用户配置数据缓存与指令缓存。

ESP32-S3芯片具有行业领先的低功耗性能和射频性能，支持 WiFi IEEE802.11b/g/n 协议和 Bluetooth 5。该芯片搭载 Xtensa-R32 位 LX7 双核处理器，工作频率高达 240 MHz。支持二次开发，无需使用其它微控制器或处理器。芯片内置 512 KB SRAM，384 KB ROM， 16KB RTC SRAM。芯片支持多种低功耗工作状态，能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控功能、动态电压时钟频率调节功能、射频输出功率可调节功能等特性，可以实现通信距离、通信速率和功耗之间的最佳平衡。

模组提供丰富的外设接口，包括 UART，PWM，SPI，I2S，I2C，ADC，LCD， DVP,RMT(TX/RX)，脉冲计数器，USB OTG，USB Serial/JTAG，SDIO，DMA 控制器， TWAI 控制器，温度传感器，电容式传感器和多个IO 口。

模块具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持 AES、SHA 和 RSA 算法。其中的 RNG、HMAC 和数字签名(Digital Signature) 模块提供了更多安全性能。其他安全特性还包括 Flash 加密和安全启动 (secure boot) 签名验证等。完善的安全机制使芯片能够完美地应用于各种加密产品。模块支持低功耗蓝牙：Bluetooth5，Bluetooth mesh。蓝牙速率支持：125Kbps，500Kbps，1Mbps，2Mbps。支持广播扩展，多广播，信道选择。

支持蓝牙和WIFI，就意味着可以进行很多的无线连接；同时乐鑫提供了大量的开源库，包括语音识别Skainet，可以方便的进行后期扩展。

实时时钟芯片：

DS1302时钟芯片是由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。DS1302芯片包含一个用于存储实时时钟/日历的 31 字节的静态 RAM，可通过简单的串行接口与微处理器通讯，将当前的是时钟存于RAM。DS1302芯片对于少于 31 天的月份月末会自动调整,并会自动对闰年进行校正。由于有一个 AM/PM 指示器，时钟可以工作在 12 小时制或者 24小时制。

芯片特点：

31 x 8 位通用暂存 RAM
串实时时钟计算年、月、日、时、分、秒、星期，直到 2100 年，并有闰年调节功能行输入输出，使管脚数最少
0V 至 5.5V 宽电压范围操作
在0V 时工作电流小于 300nA
读写时钟或 RAM 数据时有单字节或多字节（脉冲串模式）数据传送方式
8 管脚 DIP 封装或可选的 8 管脚表面安装 SO 封装
简单的 3 线接口
与 TTL 兼容 (VCC = 5V)

屏幕ADAFRUIT 1.47 320X172 ROUND RECT：

一款新的“圆矩形”TFT显示屏——它的对角线尺寸为1.47英寸，具有250 ppi的高密度，172x320全彩色像素，支持IPS任意角度观看使用4线SPI进行通信，并且具有自己的像素可寻址帧缓冲区，因此可以与每种微控制器一起使用。即使是一个非常小的一个低内存和几个引脚可用!1.47英寸的显示屏具有172x320 16位全彩色像素，是IPS显示屏，因此在任何方向上80度的偏轴上颜色看起来都很好。

微信小程序开发：

微信小程序作为轻量级应用的载体，确实方便了很多的应用场景。传统的产品如果要和手机互联互通，那么必须要开发两套 APP，即 IOS 和安卓。十分的麻烦和成本巨高。但是微信小程序的出现大大的提升了效果。因为微信小程序有两个巨大的特点和优势

1、跨平台 --- 不用单独的去开发安卓和 IOS 的 APP，只用借助微信小程序的 API 即可

2、依托于微信 --- 微信这个常驻手机的核心 APP 之一

三、电路图

暂时省略，后续加上。

四、总结

通过此次FastBond2阶段1，我想到了这样一款复合功能的台灯，可以播放音乐，也可以语音操作，还可以通过蓝牙进行操作。后续希望有时间能够完善电路图。作为新手活动非常友好，可以简单的学到不少东西。

祝fastbond越办越好！