一、   创意方案和所选创意方向介绍

本项目涉及到3个方向：工业4.0、影音娱乐、物联网。

项目目标是基于ESP32-S3开发板，设计一款支持多种工业通讯协议的扩展板。

扩展板具有CAN、RS485、RS232等多种通讯接口，满足工业上使用要求，便于工作中调试使用。

同时，扩展板能引出开发板的GPIO、UART、I2C、SPI等多种资源，便于外接传感器、模块及屏幕。为提高项目趣味性，本系统将外接颜色传感器、手势传感器、语音播放模块、电机驱动模块等，通过影音娱乐的方式，完成功能验证。

项目使用的ESP32-S3开发板具有蓝牙BLE接口，最后项目也会测试两块开发板的物联网无线通讯功能。

二、     方案框图和介绍

三、     元器件选型

ESP32-S3开发板

ESP32-S3开发板有很多种，如源地工作室的YD-ESP32-23，此开发板使用ESP32-S3-WROOM-1模组，与乐鑫官方ESP32-S3-DevKitC-1开发板比较相似。此外，Seeed科技的SEEEDSTUDIO XIAO ESP32S3和M5Stack 公司的M5STAMP ESP32S3 MODULE等小体积的ESP32开发板也可以选用。

CAN收发器

CAN收发器常用的有NXP公司的TJA1051 T/3、MicroChip公司的MCP2515、德州仪器的SN65HVD230等，此方案中会计划选用NXP的芯片。

RS485、RS232收发器

RS485、RS232收发器常用的有MAXIM公司（现在属于ADI公司）的MAX3232、MAX3485和UMW的SP3232、SP3485等。

外围模块

系统中会用到一些传感器等测试模块，此次计划使用的颜色传感器模块、手势传感器模块、电机驱动模块等都来自DFRobot公司。语音模块选用国产MP3模块JQ8900。

屏幕

屏幕选用SPI接口的彩色屏，根据电路板情况选择0.96寸或2.4寸彩屏。

0.96寸彩屏，分辨率60*160,驱动芯片ST7735；

2.4寸触摸屏，分辨率320*240，驱动芯片 ILI9341。

项目中也可能会用到点阵屏幕进行测试。

调试设备

本系统中，会用到USB转232、USB转485、PCAN等工具，便于连接电脑测试通讯接口。时间充分的情况下，会根据网上资料，使用STM32F072C8T6 及TJA1051 T/3等芯片自己制作一个PCAN工具。

四、     心得体会

本次开发硬件设计使用Kicad软件，相关电路会参考微雪电子、Seeed科技等开发板资料。

软件开发为节省时间，计划使用Arduino软件编程，尽量的融入此前发布在电子森林的项目，开发更丰富的功能。