大家好我是dio 大三在校学生，专业是电子信息工程，现参加 FastBond第二季-How to Make设计大赛,我所选择的主题是主题2 - 智慧家用电器 项目名称是 基于esp32的桌面便利贴与时钟备忘录。

一、项目思路

专注复习想看时间却害怕拿出手机就控制不住自己，那可以使用这款桌面时钟，可充电。我想借助FastBond2的机会来设计一款新的桌面时钟，主打的特点：

1. 通过人体红外感应与电容式触摸检测，当手靠近桌面时钟时屏幕自动点亮，省电的同时也提高交互体验。
2. 屏幕背景、时间、字体、备忘项、任务项均可以在手机端微信小程序或电脑端客户端实现更改。
3. 即使断电也不影响时钟系统的正常运作 既可通过 ds1302时钟模块得到时钟信息也可以通过wifi连接网络客户端保持同步
4. 模块复用性功能较强，加入温湿度传感器可当做智能LOT设备终端（网关作用）可与智能家具联动
5. 备忘项UI设计为类游戏中每日任务一样，增强完成后的成就感，完成以后就可以清除掉，可以设置重复任务，每天刷新，任务内容可以用PC或者手机端进行更改

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/schemeit/project/基于esp32的桌面便利贴与时钟备忘录-a59225d9857f4890adf5012a43b69139

主要元器件：DS1302 Real-Time Clock Module

ESP32S3 乐鑫

Adafruit Industries LLC

MAX44000: 环境光和红外接近检测传感器

主控芯片：乐鑫ESP32S3

主控芯片选用的是乐鑫科技的ESP32-S3，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。ESP32-S3 本项目主要使用到一个spi串口用于与屏幕之间通讯，一个i2c用于红外传感器的连接，低功耗触摸传感器用于检测唤醒 wifi与蓝牙基带用于系统配置

红外接近检测传感器：ADI MAX44000

MAX44000集成了宽动态范围环境光传感器和一个红外接近检测传感器，是便携式触摸屏控制产品的理想方案。

在环境光检测+接近检测应用中， I2C仅消耗11μA (时间平均)电流(包括外部IR LED电流)。

片上环境光传感器能够测量0.03 lux至65,535 lux较宽的动态范围； 内部IR接近检测传感器与集成IR LED驱动器配合工作。通过I2C总线读取所有数据，可编程中断减轻器件

数据轮询的工作负荷，节省微控制器资源并减少系统软件开销，最终降低系统功耗。

I2C设计用于驱动外部IR LED，工作在1.7V至3.6V VDD供电电源。只有环境光传感器工作时，器件消耗5μA电流，使能接近检测接收器和驱动器后，器件仅消耗7μA电流。

时钟芯片DS1302

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。该模块的经典电路连接图如下 其中Y2为32.768k外部晶振，为芯片提供时钟源；P2为备用电池，以保证在主电源掉电后，芯片仍可继续运行；D1为二极管，保证电压的单向导通，防止主电源电压过高烧坏备用电池；R6为上拉电阻，增强信号传输的稳定性。

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，然后学习一下kikad，真正的把项目做下去。

祝fastbond越办越好！