立创ESP32C3学习笔记

好的设计可以学到很多知识和细节,就如同学会一个数学知识点最好的方法是做典型例题。

乐鑫关于产品的硬件设计都有硬件设计指南,设计板子的时候需要仔细阅读:

原理图设计 - ESP32-C3 - — ESP 硬件设计指南 latest 文档 (espressif.com)

技术文档|乐鑫科技 (espressif.com)

微雪的模块,有空学习一下:

OV2640 Camera Board - Waveshare Wiki

立创esp32C3:

立创·实战派ESP32-C3开发板 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)

‍‌‬​‍‍​‍‌​‬​​​⁠​​​​⁠​​​‍‬‌​​⁠​​‌​​​​​​‬​⁠⁠第04章.【立创·实战派ESP32-C3】文档教程 - 飞书云文档 (feishu.cn)

四个角的无源晶振(也称为无源晶体振荡器)通常不分正负极。无源晶振是只提供频率基准而不产生振荡信号的元件,依赖外部电路(如微控制器或振荡电路)来驱动其工作。

在ESP32-C3的电路设计中,XTAL_P和XTAL_N两个引脚一起用于连接外部晶体,以提供系统时钟源。

晶振旁边的两个滤波电容容值大小最好跟商家推荐的一致。

在ESP32-C3的引脚命名中,LNA_IN(Low Noise Amplifier Input,低噪声放大器输入)引脚用于接收RF信号。它是ESP32-C3的RF前端输入引脚,用于Wi-Fi和蓝牙的射频信号接收。LNA_IN引脚直接连接到天线或通过匹配电路连接到天线。

U1是陶瓷天线,如下图所示:

电阻器(简称电阻)是电子电路中最常见和基本的元件之一,其主要作用是限制电流、分压和消耗电能。以下是电阻在电子电路中的一些常见作用:

1. 限制电流

电阻限制电流通过电路的流动,以保护电路中的其他元件不受过大电流的损害。例如,在LED电路中,电阻用于限制流过LED的电流,防止LED因过流而损坏。

2. 分压

电阻可以用于创建一个分压器,将一个较高的电压分成几个较低的电压。分压器由两个或多个电阻串联组成,可以根据需要提供不同的电压。

3. 信号衰减

在信号处理电路中,电阻可以用来衰减信号的幅度。例如,在音频电路中,电阻可以用于调整音量或音调。

4. 滤波

电阻与电容或电感结合使用,可以形成各种滤波电路(如低通滤波器、高通滤波器等),用于滤除不需要的信号成分。

5. 偏置

在放大器电路中,电阻用于设置晶体管或运算放大器的工作点(偏置点),确保其在正确的区域内工作,以实现线性放大。

6. 反馈

在反馈电路中,电阻用于调节反馈量,以控制放大器的增益和稳定性。例如,在运算放大器的负反馈电路中,电阻决定了放大器的闭环增益。

7. 电源去耦

在电源电路中,电阻与电容组合形成去耦电路,用于滤除电源线上的高频噪声,确保电路中各部分的稳定工作。

8. 热敏电阻

某些特殊类型的电阻(如热敏电阻)对温度变化敏感,可以用于温度测量和温度补偿电路。

9. 保护电路

电阻可以用于保护电路,限制过电流或过电压。例如,在熔断器电路中,电阻用于限制电流,在发生故障时保护电路。

10. 测量和传感

电阻可以用于电流、电压和功率的测量。例如,分流电阻用于测量电流,电压表中的电阻用于电压测量。

延时电路:

【39节39-【电阻应用】利用电阻构建简单的RC延时电路】https://www.bilibili.com/video/BV1VC4y1D7zs?vd_source=3cc3c07b09206097d0d8b0aefdf07958

侧置开关:用于开关需要侧置于PCB的时候用这个开关较为合适

ESP32的BOOT按键主要用于以下几种用途:

  1. 进入下载模式:当需要将新的固件刷写到ESP32时,需要进入下载模式。通常的操作是按住BOOT按键并短按EN(或RESET)按键,然后松开EN按键,最后松开BOOT按键。此时ESP32进入下载模式,等待通过串口接收新的固件。

  2. 手动复位:在某些开发板上,BOOT按键也可以用作复位按键,当EN(或RESET)按键不可用时,按住BOOT按键也可以复位ESP32。

  3. 用户定义功能:在程序中可以检测BOOT按键的状态,并根据需要执行特定的操作。例如,在某些项目中,可以将BOOT按键用于触发某些事件或模式切换。

在默认情况下,BOOT按键连接到GPIO0。进入下载模式的条件是GPIO0在上电或复位时被拉低,因此按住BOOT按键可以将GPIO0拉低,满足进入下载模式的条件。

  • CHIP_EN 管脚不可浮空。

  • 为确保芯片上电和复位时序正常,一般采用的方式是在 CHIP_EN 管脚处增加 RC 延迟电路。RC 通常建议为 R = 10 kΩ,C = 1 μF,但具体数值仍需根据实际的电源特性配合芯片的上电、复位时序进行调整。

  • 如果应用中存在以下场景:

    • 电源缓慢上升或下降,例如电池充电;

    • 需要频繁上下电的操作;

    • 供电电源不稳定,例如光伏发电等。

    此时,仅仅通过 RC 电路不一定能满足时序要求,有概率会导致芯片无法进入正常的工作模式。此时,需要增加一些额外的电路设计,比如:

双向ESD:

一种5V转3V3方案:输出电流大些,满足esp32C3的需求

一些传感器硬件使用起来比较简单,最麻烦的算是软件和通信问题:

值得注意的是左下角的D+和D-都加上了自恢复保险丝:

支持正反插的TYPEC:

自恢复保险丝限流:

很漂亮的板子,开窗包边连上螺丝孔并打孔一起接机壳地:优秀美观的板子看多了自己设计的时候也不由自主的追求美观:

在TFT显示屏模块中,BL_A引脚通常指的是背光的阳极(Backlight Anode)。以下是有关BL_A引脚的一些详细信息:

  1. 背光(Backlight):TFT显示屏使用背光来照亮显示区域,使得内容能够在不同的光照条件下清晰可见。背光通常由一组LED组成。

  2. 阳极(Anode):在LED背光中,阳极(Anode)是电流进入LED的正极。BL_A引脚连接到LED背光的阳极。

  3. 电源连接BL_A引脚通常连接到电源的正极,用于为背光提供电流。与之对应的阴极(Cathode)引脚可能标记为BL_K或类似名称,连接到电源的负极或地(GND)。

MOS开关:有时候不需要大功率MOS选用下图这个正好合适

1个P沟道 耐压:20V 电流:3A

当瞬态电压超过TVS二极管的击穿电压时,TVS二极管会迅速导通,将瞬态电流分流,从而将电压钳位在安全水平。击穿后,TVS二极管的电阻会显著降低,使大部分瞬态能量被吸收和消散。

选择TVS二极管的注意事项:

  1. 击穿电压(V_BR):选择的TVS二极管的击穿电压应略高于正常工作电压,但低于设备的最大额定电压。

  2. 钳位电压(V_CL):钳位电压应低于受保护电路的耐压水平。

  3. 峰值脉冲功率(P_PP):TVS二极管应具有足够高的峰值脉冲功率,以承受预期的瞬态能量。

固定翼飞机的推重比(Thrust-to-Weight Ratio,TWR)是一个衡量飞机性能的重要参数。它表示发动机产生的推力与飞机重量之间的比值。具体来说,推重比的计算公式为:

推重比=发动机的推力飞机的总重量\text{推重比} = \frac{\text{发动机的推力}}{\text{飞机的总重量}}推重比=飞机的总重量发动机的推力​

推重比越高,意味着飞机的动力越强,能在更短的时间内达到更高的速度,或者在起飞和爬升时具有更好的性能。对于战斗机等需要高机动性的飞机来说,高推重比是非常重要的性能指标

  • 普通娱乐型航模:这些航模通常用于休闲飞行,推重比一般在0.5到0.8之间。这种推重比足以让航模顺利起飞、飞行和着陆,但不会有特别强的机动性。

  • 竞速型航模:这些航模设计用于速度和敏捷性,推重比通常在0.8到1.2之间,甚至更高。这类航模能快速加速和爬升,适合参加各种竞赛。

  • 特技飞行型航模:特技航模需要进行复杂的空中动作,推重比通常在1.0以上,甚至达到1.5或更高。这种高推重比允许航模在空中做出各种翻滚、急转和垂直爬升动作。

战斗机F-22在空载状态下的推重比可以近似计算如下:

推重比=总推力空重=2×35,00043,340≈1.61\text{推重比} = \frac{\text{总推力}}{\text{空重}} = \frac{2 \times 35,000}{43,340} \approx 1.61推重比=空重总推力​=43,3402×35,000​≈1.61

有点逆天,电路图不会分析还可以交给GPT分析:

麦克风是用于输入音频的设备。它将声波(声音信号)转换成电信号,从而可以进行录音、传输或处理。

要通过两个10µF电容得到一个20µF的电容,你需要将这两个电容并联连接。并联连接电容时,总电容值是各个电容值的和。

NS4150B 的 CTRL 引脚是用于控制芯片工作状态的引脚。

  • 接高电平:如果 CTRL 引脚接高电平(比如连接到 VCC),芯片可能会进入正常工作模式,功率放大器工作。
  • 接低电平:如果 CTRL 引脚接低电平(比如连接到地),芯片可能会进入待机模式,功率放大器关闭以节省电能。

音频功放芯片的作用是放大音频信号的功率,这包括电压放大和电流放大

天线下面不铺铜:

用集成模组方便许多:

天线,内存,晶振都省了:

如果 VCC 是 5V,R16 上端的电压就是 5V,下端的电压是 0V。如果 VCC 是其他值,则上端的电压是 VCC 的电压值。

一种电池,外接电源转换电路:

电池管理电路:

这个串口烧录电路靠谱:

ESP32直接对话大语言模型人工智能语音助手 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)


 

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