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1、工程描述

制作了一个高颜值gsm-fm桌面收音机。它拥有7大功能：网络时钟、FM广播、天气预报、B站数据统计、老黄历、背光调节、定时关机。

  

2、硬件说明

主控：ESP32-S3

FM芯片：RDA5807

音频芯片：CS4344 I2S

采集整机工作电流：INA199

交互：一个旋转编码器

3、设计说明

将电路分为6个部分，并依次讲解：ESP32-S3电路、电源自动切换电路、软件开关机电路、USB转串口电路+自动烧录电路、PCB设计、外壳设计。

0 1、 ESP32-S3电路

芯片选用内部带8MRAM+外接16M FLAM。

  

图1 主控电路

0 2、 电源自动切换电路

Q1是一个PMOS管，BAT+是电池，5V是充电器输入。

当充电器未接入时Q1导通，BAT+流过Q1给VCC供电，当充电器介入时，Q1截至5V流过D1给VCC供电。

  

图2 电源自动切换电路

0 3、 软件开关机电路

    

图3开关机与稳压

U1是一个输出为3.3V的稳压芯片，该芯片带有使能功能。

即第3（CE）脚，给该引脚输入高电平，打开输出，输入低电平，关闭输入。VCC_KEY是按键脚，一端接到电源（VCC），另一端连接到单片机引脚（KEY_POWER），和U1使能脚电路。

● 按键开机过程

在未插入充电时。

按键按下后，VCC流过VCC_KEY、D4，给CE脚一个高电平使能3.3V输出，此时整个系统得电单片机开始运行。程序首先检测KEY_POWER脚电平，如果该电压为高电平，说明是按键开机控制POWER_IO脚输出高电平锁定CE脚电平。这时松开手，由于POWER_IO为高电平会继续使能U1输出。

●充电开机过程

在未按下按键时。

插入充电器，此时5V得电，经过D3给CE脚高电平使能3.3V，输出单片机运行，程序开始检测KEY_POWER电平。由于内部配置下拉输入，所以识别到为低电平程序判断案件为按下时运行即充电开机。

●关机过程

进入关机功能，确认关机后，系统拉低POWER_IO使能3.3输出。

0 4、 USB转串口电路+自动烧录电路

ESP32-S3支持串口下载。由于电脑没有TTL串口接口，所以需要一个USB转串口芯片。

U7型号是CH340C，该芯片支持一路usb转串口ttl，带有RTS、DTR控制引脚，内部集成晶振大大简化了外部电路。

        

图4  USB转串口电路

根据ESP3S3数据手册，进入串口下载模式，需要在上电前拉低IO0。

上面介绍了CH340C带有RTS、DTR引脚，可以加入开关控制电路来实现自动复位和拉低IO0。

如图，Q6芯片型号是UMH3N，该芯片内部带有两个三极管并且集成偏置电压，再利用CH340C的RTS、DTR引脚可以实现自动下载程序。

  

图5 自动下载电路

0 5、 PCB设计

整个项目使用一张双层PCB，如下图。

  

PCB正面（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

  

PCB背面（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

0 6、 外壳设计

外壳使用Autodesk Fusion 360设计制作。

图8 外壳设计

4、安装说明

屏幕通过双面胶贴在PCB上，PCB卡在外壳的内壁槽里，通过一颗螺丝固定。

  

天线通过外壳孔槽插入内部，使用螺丝固定导线到外壳上。

  

扬声器直接卡在外壳槽里。

  

电池放在内部空余空间。

  

设计好外壳后使用3d打印，然后使用自喷漆更换外壳颜色。

  

软件说明

硬件电路设计并焊接完成后就可以开始编写代码了，这个项目使用的是乐鑫官方的ESP-IDF5.0。

本章节着重讲解——开机动画部分。开机动画使用的LVGL GIF库，在开发过程中使用VS模拟器可以正常播放。

出现问题

当移植到ESP32播放时，开机动画会持续卡死，把动画剪切成了两部分缩小时长还是不行

解决方法

经过多种bug修复，最终使用预加载到PSRAM解决了该问题。

上述情况的具体实现代码如下：

  

  

  

更多详情及附件，可从原工程查看。

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