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資訊專欄INFORMATION COLUMN

自己畫一塊ESP32-C3 的開發(fā)板（第一次使用立創(chuàng)EDA）（更新中...）

MrZONT / 3038人閱讀

摘要：復(fù)位系列芯片的復(fù)位可使用管腳。這個(gè)和保存代碼的是不一樣的，計(jì)劃使用。

記錄一下第一次使用立創(chuàng)EDA第一次設(shè)計(jì)ESP-C3的開發(fā)板（這幾天工作有點(diǎn)忙，稍等）

用了安信可的ESP32-C3的開發(fā)板，跑通了第一個(gè)程序。后面測試一些其他功能發(fā)現(xiàn)連接串口助手的時(shí)候經(jīng)常一連接就進(jìn)入程序下載模式，程序都不能正常運(yùn)行很煩：

所以自己決定自己畫一個(gè)開發(fā)板。原理圖當(dāng)然還是參考樂鑫的官方文件《ESP32-C3系列芯片硬件設(shè)計(jì)指南》，但是外設(shè)部分還是根據(jù)自己的需求對應(yīng)的放置了一些可能使用的模塊，芯片，或者傳感器。

這也是第一次使用立創(chuàng)EDA來設(shè)計(jì)，記錄一下。以前使用的某D有大家都知道的相關(guān)問題。

立創(chuàng)EDA基本操作

放置元器件

打開立創(chuàng)EDA登錄賬號(hào)，在原理圖右鍵放置元件：

輸入自己想要的元器件的型號(hào)，雙擊選中就好，：
或者通過左邊基礎(chǔ)庫欄目直接放置，然后修改參數(shù)：

選型

這里選用的是ESP32-C3，我計(jì)劃使用的是下面那款帶內(nèi)置Flash的，封裝是一樣的：

自己畫庫

（待更新）

原理圖設(shè)計(jì)

電源

ESP32-C3 系列芯片的管腳 11 和管腳 17 分別為 RTC IO 輸入電源管腳和 CPU IO 輸入電源管腳，工作電壓范
圍為 3.0 V ~ 3.6 V。
ESP32-C3 系列芯片的管腳 2、管腳 3、管腳 31 和管腳 32 為模擬電源管腳，工作電壓范圍為 3.0 V ~ 3.6 V。

復(fù)位

ESP32-C3 系列芯片的復(fù)位可使用 CHIP_EN 管腳。當(dāng) CHIP_EN 為低電平時(shí)復(fù)位。

外部晶振

ESP32-C3 系列芯片固件僅支持 40 MHz 晶振。

天線

其實(shí)天線部分是一個(gè)核心部分，需要認(rèn)真對待，但是這個(gè)測試板我目的是為了把ESP32-C3當(dāng)成替代STM32的一種方案，所以天線部分并沒有針對性的去計(jì)算，預(yù)留了 π 型網(wǎng)絡(luò)，使用 IPEX 接口：

USB

USB使用Type-C接口，畢竟可預(yù)見的未來都是Type-C：

電源入口

下載串口

U0TXD 線上需串聯(lián) 499 ? 電阻用于抑制 80 MHz 諧波。
USB轉(zhuǎn)串口芯片，期初是準(zhǔn)備用便宜的CH340C，奈何缺貨，因?yàn)橹皇菧y試樣板，后來還是選用了CP2102，雖然貴一些，但是在立創(chuàng)貼片居然是基礎(chǔ)庫，那么這就特別香了！


上圖我串口0用了一個(gè)跳線帽，因?yàn)镋SP32-C3只有2個(gè)串口，我一個(gè)串口用來連接我的一個(gè)無線模塊，一個(gè)串口可能留給傳感器，所以這里最終可能使用USB下載，然后串口0連接傳感器使用。

圖中可以看到使用到了GPIO9這個(gè)IO，這是因?yàn)檫@個(gè)引腳和ESP32-C3 的啟動(dòng)模式有關(guān)系，后面會(huì)多帶帶講解一下啟動(dòng)模式。

圖中使用的RTS 和 DTR下載電路對應(yīng)關(guān)系如下（RESET 我們給了上拉電阻，IO9 內(nèi)部有上拉電阻）：

DTRRTS–>RESETIO9
11–>11
00–>11
10–>01
01–>10

官方文檔也有說明：

ESP32-C3的啟動(dòng)模式

為什么要提啟動(dòng)模式，而且標(biāo)紅，這個(gè)和畫圖至關(guān)重要，在官方《ESP32-C3技術(shù)參考手冊》中關(guān)于系統(tǒng)啟動(dòng)模式有介紹，復(fù)位釋放后，GPIO2、GPIO8 和 GPIO9 共同控制 Boot 模式：

這3個(gè)引腳稱為 Strapping 管腳，其中 GPIO9 默認(rèn)連接內(nèi)部上拉電阻，如需改變 Strapping 管腳的默認(rèn)值，用戶可以應(yīng)用外部下拉/上拉電阻，或者應(yīng)用主機(jī) MCU 的 GPIO 來控制ESP32-C3 上電復(fù)位時(shí)的 Strapping 管腳電平。復(fù)位釋放后，Strapping 管腳和普通管腳功能相同。

簡單說明了一下，那么我們對于 GPIO2、GPIO8、GPIO9 就得多帶帶處理一下了

GPIO9直接的電平高低直接關(guān)系到啟動(dòng)模式，所以給GPIO9接一個(gè)按鈕，默認(rèn)高電平，需要的時(shí)候按下按鈕變成低電平：

GPIO2，GPIO8 雖然很多開發(fā)板上都沒有多帶帶處理，而且也會(huì)將其用于普通IO，我這里不使用，直接給一個(gè)上拉電阻：

ESP32-C3 外設(shè)部分

除了上面最小系統(tǒng)必須使用的引腳，我們接下來的外設(shè)需要使用其他的IO口，那么如何選擇合適的IO口呢，這就得先了解一下ESP32-C3 的所有的IO口功能了，先把我們所使用過的和不準(zhǔn)備用的 IO 口標(biāo)注出來：

不看不知道，一看嚇一跳，怎么只剩下4個(gè)IO口了……= =！

先從簡單的開始分配，看一下ADC采樣能夠使用的引腳：


在ADC采樣部分，我們只用GPIO0，使用ADC1采樣做測試。

ADC采樣

簡單點(diǎn)，光敏電阻，GPIO0，ADC1，通道0：

PWMLED

LED PWM 可以使用任意 GPIO 管腳，六路獨(dú)立 PWM 通道，如果按照上面的計(jì)劃，最后只剩下4個(gè)能用，沒法玩，所以這里還是參考官方的開發(fā)板，PWMLED使用了 GPIO8：

串口外設(shè)1- 連接無線模塊

是自己需要用到一個(gè)868的無線射頻模塊，Enocean模塊，使用第二個(gè)串口，
（這幾天工作有點(diǎn)忙，稍等）

串口外設(shè)2- 連接傳感器

SPI外設(shè)

我計(jì)劃選用的型號(hào)是內(nèi)置Flash的，所以上面設(shè)計(jì)中并沒有按照官方手冊放置片外Flash，但是這里我把SPI Flash當(dāng)做一個(gè)外設(shè)，來測試 ESP32-C3 的 SPI的應(yīng)用。這個(gè)Flash 和 保存代碼的Flash是不一樣的，計(jì)劃使用SPI2。

ESP32-C3 系列共有三個(gè) SPI（SPI0、SPI1 和 SPI2）。SPI0 和 SPI1 只可以配置成 SPI 存儲(chǔ)器模式，SPI2 既可
以配置成 SPI 存儲(chǔ)器模式又可以配置成通用 SPI 模式。

  • SPI 存儲(chǔ)器 (SPI Memory) 模式
    SPI 存儲(chǔ)器模式（SPI0，SPI1 和 SPI2）用于連接 SPI 接口的外部存儲(chǔ)器。SPI 存儲(chǔ)器模式下數(shù)據(jù)傳輸長度
    以字節(jié)為單位，最高支持四線 STR 讀寫操作。時(shí)鐘頻率可配置，STR 模式下支持的最高時(shí)鐘頻率為 120
    MHz。
  • SPI2 通用 SPI (GP-SPI) 模式
    SPI2 作為通用 SPI 時(shí)，既可以配置成主機(jī)模式，又可以配置成從機(jī)模式。主機(jī)模式和從機(jī)模式均支持雙
    線全雙工和單線、雙線或四線半雙工通信。通用 SPI 的主機(jī)時(shí)鐘頻率可配置；數(shù)據(jù)傳輸長度以字節(jié)為單
    位；時(shí)鐘極性 (CPOL) 和相位 (CPHA) 可配置；可連接 GDMA 通道。

I2C外設(shè)

用常用的SHT21溫室度傳感器

用戶按鈕和LED

剩余IO

PCB設(shè)計(jì)

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