air_hardware

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--- air_hardware [2019/12/12 11:50]
+++ air_hardware [2022/08/29 09:14] (当前版本)
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+====硬件设计详解====
+  * 供电电路原理图
+{{ ::799px-attach_14daf893c6fdf19a.png?400 |}}
+AIR的供电主要由D1，T1，U2及周围电阻电容组成，供电来源有两路：USB供电或者锂电池供电，当有USB供电时，D1导通，T1截止（Vgs大约为0.3V），U2的1脚VIN获得电压，U2是LDO，此时可以输出3.3V电压。而在没有USB供电时，T1导通（Vgs大约为-3.6V），U2的1脚获得锂电池的电压后输出3.3V电压，处于锂电池供电状态。
+  * 充电电路原理图
+{{ ::800px-attach_14daf90f6c49471b.png?400 |}}
+AIR在有USB线插入的状态可以给锂电池充电，这个是由LTC4054完成的。该电路十分简单，通过PROG引脚的电阻决定了锂电池的最大充电电流，根据手册的计算公式，使用3.3K的电阻实际横流充电电流为333mA。
+  * USB转UART部分
+{{ ::800px-attach_14daf9619e67a70e.png?400 |}}
+得益于silabs的CP2104芯片方案，这部分电路十分简单，稳定性、兼容性也非常好。此芯片可以输出带流控的全串口，在ESP32下载电路中用到了DTR，RXD，TXD，RTS四个。
+  * 逻辑转换
+{{ ::575px-attach_14daf9e32d3f353f.png?300 |}}
+这部分电路使用两个NPN三极管巧妙的转换RTS和DTR到RST和DL的逻辑，真值表如下：
+{{ ::10.18.11.png |}}
+  * LED
+{{ ::attach_14dafa23a9bb1e05.png?200 |}}
+LED连接了GPIO25引脚，正逻辑，高电平亮，低电平灭。
+  * BUTTON
+{{ ::attach_14dafa43969d5dea.png?400 |}}
+AIR有两个按键，分别是复位按钮和DL按钮，默认状态均上拉到3.3V。随时按下CHIP_PU会使ESP32复位，如果在解除复位状态前按下DL按钮，ESP32会进入串口下载代码状态。
+  * FLASH
+{{ ::attach_14dafd0f2dab06dc.png?400 |}}
+ESP32-D0WDQ6必须外扩一片SPI接口的FLASH用于存储固件，连接方式官方推荐使用SPI0，软件配置上可以使用SPI模式或者4bit-SPI模式。AIR老版本用了winbond的W25Q128，新版本为W25Q32。
+  * ESP芯片的启动模式
+芯片界有种流行的做法，就是芯片上电的时刻，通过检测某些外部特定引脚的电平，来决定芯片具体的工作模式。MT7688、STM32、ESP32均类似：
+{{ ::attach_14dafc6e4af26cf7.png |}}
+看这个图就可以知道，ESP32芯片引脚的默认状态就是可以正常启动执行FLASH的代码，而如果将GPIO0和GPIO2在运行之前拉到低电平，就进入了下载模式。这和前一节提到的DL按键作用相同。 复位后，这些Strapping管脚与普通管脚功能相同。
+====尺寸图====
+{{ ::attach_14daf786cba2d57d.png |}}
+====引脚图====
+上边一排
+{{ ::attach_14daf82d5e4e309d.png |}}
+下边一排
+{{ ::attach_14daf83289503d52.png |}}
+====极窄设计====
+AIR考虑了极窄设计，默认情况下面包板上侧留2排，下侧留3排。
+{{ ::attach_14dc81332506775e.png |}}