برد توسعه ESP32-S3-Touch-LCD-7 برای پروژه‌هایی طراحی شده است که به پردازش، ارتباط بی‌سیم و رابط کاربری گرافیکی در یک مجموعه یکپارچه نیاز دارند. هسته اصلی این برد ماژول ESP32-S3N16R8 با پردازنده دو هسته‌ای Xtensa 32-bit LX7 است که تا فرکانس 240 MHz کار می‌کند و در نسخه معرفی‌شده روی برد، 16 MB حافظه Flash و 8 MB حافظه PSRAM در اختیار برنامه قرار می‌دهد.

نمایشگر 7 اینچی IPS با رزولوشن 800 × 480 و پنل لمسی خازنی، این برد را برای طراحی پنل‌های کنترل، داشبوردهای گرافیکی و HMI مناسب می‌کند. پشتیبانی از لمس 5 نقطه‌ای و امکان اجرای رابط‌های گرافیکی مبتنی بر LVGL نیز توسعه رابط کاربری را ساده‌تر می‌کند.در بخش ارتباطی، علاوه بر Wi-Fi در باند 2.4 GHz و Bluetooth 5 LE، رابط‌های سیمی CAN، RS485 و I2C در دسترس هستند. شیار TF Card، دو درگاه USB Type-C، رابط UART و ورودی باتری لیتیومی تک‌سل نیز امکانات برد را برای توسعه سیستم‌های مستقل افزایش می‌دهند.این برد با Arduino IDE و ESP-IDF قابل توسعه است؛ بنابراین هم برای نمونه‌سازی سریع و هم برای پروژه‌هایی که به کنترل دقیق‌تر نرم‌افزار و سخت‌افزار نیاز دارند، گزینه کاربردی محسوب می‌شود.

مشخصات فنی

• نوع: برد توسعه مجهز به نمایشگر لمسی
• مدل: ESP32-S3-Touch-LCD-7
• سازنده: Waveshare
• ماژول پردازنده: ESP32-S3N16R8
• معماری پردازنده: Xtensa 32-bit LX7 Dual-Core
• حداکثر فرکانس پردازنده: 240MHz
• حافظه SRAM داخلی: 512KB
• حافظه ROM داخلی: 384KB
• حافظه Flash ماژول ESP32-S3N16R8 نصب‌شده: 16MB
• حافظه PSRAM برابر 8MB
• ارتباط بی‌سیم Wi-Fi برابر 2.4GHz، استاندارد IEEE 802.11 b/g/n
• Bluetooth از نوع  Bluetooth 5 LE
• آنتن: آنتن داخلی
• اندازه نمایشگر: 7inch
• نوع پنل نمایشگر: IPS
• رزولوشن نمایشگر: 800×480 پیکسل
• تعداد رنگ نمایشگر: 65K colors
• رابط نمایشگر: RGB
• زاویه دید نمایشگر: 170°
• روشنایی نمایشگر: 345cd/m²
• نوع تاچ: خازنی Capacitive
• تعداد نقاط لمس: حداکثر 5 نقطه
• رابط کنترل تاچ: I2C
• قابلیت وقفه تاچ: دارد
• جنس سطح پنل لمسی: Tempered Glass
• رابط‌های ارتباطی: CAN، RS485، I2C، USB و UART
• رابط ذخیره‌سازی: شیار TF Card
• درگاه اصلی USB از نوع USB Type-C
• درگاه USB به UART از نوع USB Type-C
• ولتاژ تغذیه از Type-C ولتاژ 5V
• مصرف اعلام‌شده: 5V / 450mA
• ورودی باتری: باتری لیتیومی تک‌سل 3.7V
• کانکتور باتری: PH2.0
• محدوده دمای کاری: 0°C تا 65°C
• ابعاد نسخه لمسی: 192.96 × 110.76 میلی متر
• فریم‌ورک‌های توسعه پشتیبانی‌شده: Arduino IDE و ESP-IDF
• پشتیبانی از رابط گرافیکی: مناسب برای اجرای GUI مانند LVGL

ویژگی‌ها

• ترکیب پردازنده ESP32-S3 و نمایشگر لمسی 7 اینچی روی یک برد برای کاهش پیچیدگی طراحی HMI
• حافظه PSRAM مجزا برای اجرای رابط‌های گرافیکی و مدیریت بهتر بافرهای نمایشگر
• امکان اتصال مستقیم به شبکه Wi-Fi بدون نیاز به ماژول ارتباطی جداگانه
• پشتیبانی از Bluetooth LE برای ارتباط با تجهیزات و دستگاه‌های سازگار
• وجود CAN و RS485 برای توسعه تجهیزات کنترلی و شبکه‌های سیمی
• امکان اتصال سنسورها و تجهیزات جانبی از طریق I2C
• مجهز به شیار TF Card برای ذخیره فایل‌ها و داده‌های موردنیاز برنامه
• قابلیت استفاده از باتری لیتیومی تک‌سل همراه با نشانگرهای وضعیت شارژ
• امکان انتخاب سطح منطقی I2C بین 3.3 V و 5 V
• پشتیبانی از دو محیط توسعه Arduino IDE و ESP-IDF

روش‌های توسعه

این برد از Arduino IDE و ESP-IDF پشتیبانی می‌کند. Arduino IDE برای نمونه‌سازی سریع، استفاده از کتابخانه‌های آماده و توسعه پروژه‌هایی که نیاز به راه‌اندازی ساده‌تر دارند مناسب است. در مقابل، ESP-IDF امکانات کامل‌تری برای مدیریت پروژه، کامپایل، پروگرام، دیباگ و کنترل جزئی‌تر قابلیت‌های ESP32-S3 فراهم می‌کند.برای رابط کاربری گرافیکی نیز ساختار سخت‌افزاری برد امکان توسعه GUIهایی مانند LVGL را فراهم می‌کند. وجود نمایشگر RGB با رزولوشن 800 × 480، تاچ خازنی و PSRAM، این برد را برای پروژه‌هایی که بخش مهمی از عملکرد آن‌ها بر پایه رابط کاربری گرافیکی است مناسب می‌کند.

پین‌ها و اتصالات

رابط‌های داخلی و خارجی اصلی این برد به شرح زیر هستند.

• • • LCD Connector: اتصال کابل فلت نمایشگر 7 اینچی
    • Touch Connector: اتصال کابل فلت پنل لمسی
    • TF Card Slot: نصب کارت حافظه TF
    • USB Type-C: تغذیه و پروگرام برد
    • USB TO UART Type-C: رابط USB به UART1
    • UART2 Connector: رابط UART2؛ انتخاب UART1 یا UART2 توسط کلید UART Selection انجام می‌شود
    • Sensor Header: کانکتور اتصال سنسور
    • CAN Header: رابط باس CAN
    • I2C Header: رابط اتصال تجهیزات I2C
    • RS485 Header: رابط ارتباط RS485
    • Battery PH2.0: ورودی باتری لیتیومی تک‌سل 3.7V
    • CAN Terminal Resistor Selection: انتخاب مقاومت ترمینال CAN
    • RS485 Terminal Resistor Selection: انتخاب مقاومت ترمینال RS485
    • UART Selection: انتخاب UART1 یا UART2
    • BOOT: با نگه داشتن این کلید، برد وارد حالت پروگرام می‌شود
    • RESET: ریست کنترلر
    • I2C Level Selection: انتخاب سطح I2C بین 3.3V و 5V
    • DONE: نشانگر تکمیل شارژ باتری لیتیومی
    • CHG: نشانگر در حال شارژ بودن باتری لیتیومی
    • PWR: نشانگر تغذیه برد

اتصالات داخلی نمایشگر LCD

• • • GPIO0: سیگنال G3 نمایشگر
    • GPIO1: سیگنال R3 نمایشگر
    • GPIO2: سیگنال R4 نمایشگر
    • GPIO3: سیگنال VSYNC نمایشگر
    • GPIO5: سیگنال DE نمایشگر
    • GPIO7: سیگنال PCLK نمایشگر
    • GPIO10: سیگنال B7 نمایشگر
    • GPIO14: سیگنال B3 نمایشگر
    • GPIO17: سیگنال B6 نمایشگر
    • GPIO18: سیگنال B5 نمایشگر
    • GPIO21: سیگنال G7 نمایشگر
    • GPIO38: سیگنال B4 نمایشگر
    • GPIO39: سیگنال G2 نمایشگر
    • GPIO40: سیگنال R7 نمایشگر
    • GPIO41: سیگنال R6 نمایشگر
    • GPIO42: سیگنال R5 نمایشگر
    • GPIO45: سیگنال G4 نمایشگر
    • GPIO46: سیگنال HSYNC نمایشگر
    • GPIO47: سیگنال G6 نمایشگر
    • GPIO48: سیگنال G5 نمایشگر
    • EXIO2: سیگنال DISP برای فعال‌سازی Backlight نمایشگر

اتصالات داخلی پنل لمسی

• • • GPIO4: سیگنال TP_IRQ برای وقفه پنل لمسی
    • GPIO8: سیگنال TP_SDA برای داده I2C پنل لمسی
    • GPIO9: سیگنال TP_SCL برای کلاک I2C پنل لمسی
    • EXIO1: سیگنال TP_RST برای ریست پنل لمسی

اتصالات داخلی USB

• • • GPIO19: سیگنال USB_DN یا D-
    • GPIO20: سیگنال USB_DP یا D+
    • EXIO5: سیگنال USB_SEL؛ سطح Low برای انتخاب حالت USB و در غیر این صورت حالت CAN

اتصالات داخلی TF Card

• • • GPIO11: سیگنال MOSI کارت TF
    • GPIO12: سیگنال SCK کارت TF
    • GPIO13: سیگنال MISO کارت TF
    • EXIO4: سیگنال SD_CS برای انتخاب کارت TF با منطق Active Low

اتصالات داخلی RS485

• • • GPIO16: سیگنال RS485_RXD برای دریافت داده
    • GPIO15: سیگنال RS485_TXD برای ارسال داده
    • کنترل ارسال و دریافت RS485: خودکار

اتصالات داخلی CAN

• • • GPIO20: سیگنال CANTX برای ارسال داده CAN
    • GPIO19: سیگنال CANRX برای دریافت داده CAN
    • EXIO5: سیگنال CAN_SEL؛ سطح High برای حالت CAN و در غیر این صورت حالت USB

اتصالات داخلی I2C

• • • GPIO8: سیگنال SDA باس I2C
    • GPIO9: سیگنال SCL باس I2C
    • باس I2C مشترک: برای IO Expander، پنل لمسی و تجهیزات I2C خارجی استفاده می‌شود

محتویات بسته

• برد توسعه ESP32-S3-Touch-LCD-7 مجهز به نمایشگر لمسی 7 اینچی
• کابل HY2.0 3P به Dupont Male 3P به طول 10 cm برای Sensor Header
• کابل HY2.0 2P به Dupont Male 2P به طول 10 cm برای CAN
• کابل HY2.0 4P به Dupont Male 4P به طول 10 cm برای I2C
• کابل HY2.0 2P به Dupont Male 2P به طول 10 cm برای RS485