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.

```cpp

#include

#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.