电子日历

项目简介

本项目是基于esp32-s3单片机的电子日历，具有显示时间、日期、检测温湿度及VOC功能

项目功能

本设计是基于esp32-s3单片机的电子日历；除了本身自带的电子墨水屏显示外，通过串口连接串口调试工具也可读取温湿度，时间日期等数据，并可通过串口设置时间日期。

项目参数

• 本设计采用AT24C02存储芯片，在掉电情况下仍能保存设置的参数；
• 本设计采用4.2寸电子墨水屏显示，从上至下依次显示时间、日期、温度、湿度、Voc值；
• 选用全数字型温湿度传感器sht40，具有较宽的温度测量范围，可以满足一般需求；
• SGP40 是数字 VOC（挥发性有机化合物）传感器，结合 VOC 算法（SGP40 VOC指数驱动程序包的一部分），传感器信号可直接用于室内空气质量评估；
• 扩展功能：SD卡读卡器、ES8311低功耗单声道音频编解码器、NS4150B音频功率放大器

原理解析（硬件说明）

本项目由以下部分组成，电源部分、传感器部分、时钟部分、墨水屏显示部分、主控部分、语音识别拓展部分，本项目主要是通过电子水墨屏显示传感器及时间信息。

电源电路

USB接口

采用双TYPE-C-16P接口作为供电接口，其一使用对应的USB数据引脚接入S3对应的USB引脚处（USBD+ IO20)，(USBD- IO19），可以直接使用USB 作为下载和调试，无需转换为串口信号。在CC1和CC2引脚处加入5.1K下拉电阻，便于不同主机识别和配置。另一个使用ch340k转换为串口信号，也可以作为下载和调试通讯使用。

理想二极管

LM66100:5V下导通电阻为79mΩ，最大持续电流1.5A。
理想二极管可以以最小的压降实现电源切换和防止电源倒灌。

LDO电路

RT9193和ME6217分别为音频及其他电路供电，分立的LDO进一步减少电源噪声对音频电路的影响。

传感器部分

SHT40

SHT40可以测量 0 至 100％ 的相对湿度以及 -40℃ 至 125℃ 的温度，并且可以达到 ±1.8％的湿度精度和 ±0.2℃温度精度。

SGP40

SGP40是VOC传感器（SGP30的升级版），具有超低功耗(平均功耗低至 2.6 mA / 3.3V)、启动速度快（<60S）、无需校准等特性。最重要的是该传感器内置强大的VOC算法，可将不直观的VOC浓度转换为可直观指示空气质量好坏的VOC指数。

时钟部分

RX8025T内置 32.768 kHz 温度补偿晶振(DTCXO), 计时精度很高，具有时钟输出，连接到esp32-s3引脚后提供更为可靠的低频时钟源。D1实现了，掉电后的备用电池供电，使时钟继续运行。

墨水屏驱动部分

参考微雪电子的相关电路设计，可正常使用电阻R32根据具体使用的屏幕种类自行调整。

主控部分

使用ESP32-S3-WROOM-1-N16R8模块作为主控，可直接连接引脚使用大大减少了外围电路的设计。

音频拓展部分

参考立创C3开发板及正点原子S3开发板设计，还未对其功能进行验证。

软件代码

示例程序使用ARDUINO编写，实现了墨水屏、各个传感器、SD卡、时钟、串口的使用。演示及内容见附件。

注意事项

• PCB绘制中音频部分的模拟地要与数字地分离
• sht40对热源比较敏感，布局时尽量远离可能发热的电路，不要覆铜，降低热传递

实物图