Отладочная плата ESP32-S3 с 1.14" TFT-дисплеем и встроенным датчиком BMP280

Отладочная плата ESP32-S3 с 1.14" TFT-дисплеем и встроенным датчиком BMP280

Компактная отладочная плата на базе мощного двуядерного микроконтроллера ESP32-S3 (Wi-Fi + Bluetooth 5.0 BLE) со встроенным цветным 1.14-дюймовым IPS/TFT дисплеем (135×240) и барометрическим датчиком давления и температуры Bosch BMP280. Плата представляет собой готовое автономное решение «все-в-одном» для создания портативных метеостанций, высотомеров (альтиметров), фитнес-трекеров, мини-приборов IoT и смарт-гаджетов без необходимости сборки громоздких схем на макетных платах.

---

Технические характеристики

Параметр	Значение
Микроконтроллер	Espressif ESP32-S3 (32-бит Xtensa LX7, 240 МГц)
Память	8 МБ Flash + 2 МБ / 8 МБ PSRAM (в зависимости от ревизии)
Беспроводная связь	Wi-Fi 802.11 b/g/n (2.4 ГГц) + Bluetooth 5.0 (BLE / Mesh)
Встроенный дисплей	1.14" IPS TFT (разрешение 135 × 240, контроллер ST7789V / ST7789)
Датчик давления и температуры	Bosch BMP280 (диапазон 300–1100 гПа, точность по высоте ~1 м)
Интерфейс программирования / Питания	USB Type-C (Native USB / UART переключатель)
Напряжение питания ($V_{IN}$)	5.0 В DC (через USB) / 3.7 В Li-Ion / Li-Po аккумулятор
Контроллер заряда аккумулятора	Встроенный LDO + менеджер заряда Li-Po (например, TP4056 / ETA9740)
Интерфейсы связи дисплея / датчика	Дисплей — SPI, Датчик BMP280 — I2C
Периферийные разъемы	GPIO, ADC, PWM, I2C, SPI, UART, кнопки Reset / Boot / User
Габариты платы	~52 × 24 мм

---

Назначение ключевых компонентов и внутренняя шина

• Дисплей (ST7789 1.14" TFT): Подключен к аппаратному интерфейсу SPI микроконтроллера ESP32-S3. Обеспечивает высокую скорость обновления кадров и сочные цвета с широкими углами обзора.
• Датчик BMP280: Подключен по шине I2C (адрес по умолчанию 0x76 или 0x77). Позволяет измерять абсолютное атмосферное давление в Па/мм рт. ст. и температуру окружающей среды.
• Разъем аккумулятора JST (1.25 / 2.0 мм): Позволяет подключать Li-Po батарею 3.7 В для полностью автономной работы прибора с зарядкой напрямую через порт USB Type-C.

---

Распиновка основных шин (Типовая схема GPIO для платы)

Примечание: В зависимости от конкретного производителя отладочной платы (LilyGO T-Display S3, Waveshare или Heltec) назначения пинов могут отличаться, но наиболее распространенная конфигурация выглядит так:

• Шина I2C (Датчик BMP280):

• SDA ➔ GPIO 43 (или GPIO 21)

• SCL ➔ GPIO 44 (или GPIO 22)

• Шина SPI (TFT Дисплей ST7789):

• MOSI (SDA) ➔ GPIO 11

• SCLK (SCL) ➔ GPIO 12

• CS ➔ GPIO 10

• DC (Data/Command) ➔ GPIO 13

• RST ➔ GPIO 9

• BL (Backlight / Подсветка) ➔ GPIO 14 (или GPIO 38)

---

Пример кода в Arduino IDE (Вывод данных BMP280 на дисплей)

Для работы с платой используются библиотеки TFT_eSPI (или Adafruit_ST7789) и Adafruit_BMP280.

#include <Wire.h>
#include 
#include  // Библиотека для управления дисплеем

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
Adafruit_BMP280 bmp;

#define I2C_SDA 43
#define I2C_SCL 44

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // Инициализация шины I2C для BMP280
  Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
  if (!bmp.begin(0x76)) {
    Serial.println("Ошибка инициализации BMP280!");
  }

  // Инициализация TFT-дисплея
  tft.init();
  tft.setRotation(1); // Альбомная ориентация
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.setTextColor(TFT_WHITE, TFT_BLACK);
  tft.setTextSize(2);
  tft.drawString("ESP32-S3 Meteo", 10, 10);
}

void loop() {
  float temp = bmp.readTemperature();
  float press = bmp.readPressure() / 133.322; // Перевод Па в мм рт. ст.
  float altitude = bmp.readAltitude(1013.25); // Высота над уровнем моря

  // Вывод показателей на дисплей
  tft.setTextColor(TFT_GREEN, TFT_BLACK);
  tft.drawString("Temp: " + String(temp, 1) + " C", 10, 40);

  tft.setTextColor(TFT_CYAN, TFT_BLACK);
  tft.drawString("Press: " + String(press, 1) + " mmHg", 10, 70);

  tft.setTextColor(TFT_YELLOW, TFT_BLACK);
  tft.drawString("Alt: " + String(altitude, 0) + " m", 10, 100);

  delay(1000);
}

---

Область применения

• Портативные метеостанции: Визуализация температуры и давления в режиме реального времени на встроенном экране с дублированием данных на веб-сервер или Telegram-бот через Wi-Fi.
• Альтиметры и трекеры для спорта: Измерение перепада высоты при подъеме в горы, парапланеризме или велоспорте.
• Устройства UI / Графические гаджеты: Использование графической библиотеки LVGL для создания анимированных интерфейсов с дашбордами и графиками изменения давления.
• Автономные IoT-узлы: Векторные системы сбора телеметрии с низким энергопотреблением при питании от встроенного аккумулятора.

---

Преимущества

1. Готовое моноблочное решение: Не требует пайки шлейфов и проводов между контроллером, дисплеем и датчиком.
2. Мощное ядро ESP32-S3: Наличие векторных инструкций для работы с нейросетями (AI/ML), аппаратно ускоренной графикой и криптографией.
3. Сочный IPS-экран: Вывод текста, цветных иконок, графиков и виджетов с отличной читаемостью.
4. Контроллер аккумулятора: Наличие разъема Li-Po и системы зарядки позволяет быстро превратить плату в портативное карманное устройство.