Clever Geek Handbook

Doom Boy ESP32. Zweite Iteration

Ohne auf das DoomWatch- Board zu warten , habe ich eine neue Bestellung mit Fedex-Lieferung aufgegeben . Diesmal habe ich die Boards in KiCad aufgeteilt. Seltsamerweise mochte Kicad noch mehr Eagle AutoDesk.







Das Hauptziel war es, den esp32d0wdq6-Chip zu entlöten. Nicht das fertige Modul selbst, sondern eine separate Mikroschaltung mit separatem Flash und PSRAM. Wie es gemacht wird und funktioniert, lesen und schauen Sie mit Video-Demos weiter



Hier können Sie ĂŒber die erste Iteration des Boards lesen



Booten



Boot-Protokoll
rst:0x1 (POWERON_RESET),boot:0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)

configsip: 0, SPIWP:0xee

clk_drv:0x00,q_drv:0x00,d_drv:0x00,cs0_drv:0x00,hd_drv:0x00,wp_drv:0x00

mode:DIO, clock div:2

load:0x3fff0030,len:4

load:0x3fff0034,len:7076

load:0x40078000,len:14600

load:0x40080400,len:4160

0x40080400: _init at ??:?



entry 0x40080684

I (28) boot: ESP-IDF v4.2-dev-2243-gcf056a7d0-dirty 2nd stage bootloader

I (29) boot: compile time 18:51:57

I (30) boot: chip revision: 1

I (33) boot_comm: chip revision: 1, min. bootloader chip revision: 0

I (52) boot.esp32: SPI Speed: 40MHz

I (53) boot.esp32: SPI Mode: DIO

I (53) boot.esp32: SPI Flash Size: 8MB

I (56) boot: Enabling RNG early entropy source


I (62) boot: Partition Table:

I (65) boot: ## Label Usage Type ST Offset Length

I (73) boot: 0 factory factory app 00 00 00010000 000e8000

I (80) boot: 1 wifidata WiFi data 01 02 000fc000 00004000

I (88) boot: 2 wad unknown 42 06 00100000 004f4000

I (95) boot: End of partition table

I (99) boot_comm: chip revision: 1, min. application chip revision: 0

I (106) esp_image: segment 0: paddr=0x00010020 vaddr=0x3f400020 size=0x38f98 (233368) map

I (216) esp_image: segment 1: paddr=0x00048fc0 vaddr=0x3ffb0000 size=0x07058 ( 28760) load

I (230) esp_image: segment 2: paddr=0x00050020 vaddr=0x400d0020 size=0x86370 (549744) map

0x400d0020: _stext at ??:?



I (468) esp_image: segment 3: paddr=0x000d6398 vaddr=0x3ffb7058 size=0x04ec4 ( 20164) load

I (478) esp_image: segment 4: paddr=0x000db264 vaddr=0x40080000 size=0x00404 ( 1028) load

0x40080000: _WindowOverflow4 at /esp/v3.3.2/esp-idf/components/freertos/xtensa/xtensa_vectors.S:1730



I (479) esp_image: segment 5: paddr=0x000db670 vaddr=0x40080404 size=0x12b7c ( 76668) load

I (538) boot: Loaded app from partition at offset 0x10000

I (538) boot: Disabling RNG early entropy source


I (549) psram: This chip is ESP32-D0WD

I (551) spiram: Found 64MBit SPI RAM device

I (551) spiram: SPI RAM mode: flash 40m sram 40m

I (555) spiram: PSRAM initialized, cache is in low/high (2-core) mode.

I (562) cpu_start: Pro cpu up.

I (566) cpu_start: Starting app cpu, entry point is 0x4008191c

0x4008191c: start_cpu0_default at /esp/v3.3.2/esp-idf/components/esp32/cpu_start.c:466



I (0) cpu_start: App cpu up.

I (1454) spiram: SPI SRAM memory test OK

I (1462) cpu_start: Pro cpu start user code

I (1462) cpu_start: Application information:

I (1462) cpu_start: Project name: esp32_doom

I (1466) cpu_start: App version: 085f21b-dirty

I (1472) cpu_start: Compile time: Jul 26 2020 18:51:49

I (1478) cpu_start: ELF file SHA256: 9166eca39a0109f9


I (1484) cpu_start: ESP-IDF: v4.2-dev-2243-gcf056a7d0-dirty

I (1491) heap_init: Initializing. RAM available for dynamic allocation:

I (1498) heap_init: At 3FFAE6E0 len 00001920 (6 KiB): DRAM

I (1504) heap_init: At 3FFCF628 len 000109D8 (66 KiB): DRAM

I (1511) heap_init: At 3FFE0440 len 00003AE0 (14 KiB): D/IRAM

I (1517) heap_init: At 3FFE4350 len 0001BCB0 (111 KiB): D/IRAM

I (1524) heap_init: At 40092F80 len 0000D080 (52 KiB): IRAM

I (1530) spiram: Adding pool of 4096K of external SPI memory to heap allocator

I (1539) spi_flash: detected chip: generic

I (1543) spi_flash: flash io: dio

I (1548) cpu_start: Starting scheduler on PRO CPU.

I (0) cpu_start: Starting scheduler on APP CPU.

I (1557) spiram: Reserving pool of 32K of internal memory for DMA/internal allocations





KiCad PCB



In KiCad schien mir alles einfacher zu sein. FĂŒr meinen Geschmack natĂŒrlich. Etwas anders als Eagle Autodesk. Das Hauptvorteil ist, dass die Höhe der GebĂŒhren unbegrenzt ist, wenn Sie keine Lizenz bezahlen möchten. Ich möchte Sie daran erinnern, dass Eagle eine GrĂ¶ĂŸenbeschrĂ€nkung von 100 x 80 mm fĂŒr die kostenlose Entwicklung hat. Wenn die GebĂŒhr höher ist, mĂŒssen Sie eine jĂ€hrliche Lizenz bezahlen. Meiner Meinung nach ist auch die Anzahl der Schichten begrenzt







Ich konnte 3D View in Eagle nicht sehen. Eagle Fusion 360 muss installiert werden. In Kicad ist dies ein separater MenĂŒpunkt. Obwohl ich dort vielleicht nicht gesucht habe. Im Allgemeinen können wir sagen, vollstĂ€ndig auf KiCad



umgestellt. Hat alles in Module unterteilt und auf der Hauptseite belassen, was direkt mit ESP32 zusammenhÀngt. Der Chip selbst und der Speicher





Fehler



Ich zeichnete die Tafel in Pausen. Infolgedessen habe ich vergessen, GPIO0 auszugeben. Ich habe es als MCCLK zum externen DAC gebracht, aber ich habe vergessen, es in die SchaltflĂ€che fĂŒr den Download-Modus zu bringen. Ich musste den Lack von der Lötschiene fĂŒr die Tastenausgabe abreißen. Außerdem wurde der Widerstand in der Quarzschaltung auf XTAL_N eingestellt, und im Handbuch ist XTAL_P erforderlich. Ich habe einen Widerstand von mehreren Ohm aufgehĂ€ngt, aber es war möglich, einen Jumper zu werfen. Die



Adress- und Reset-WiderstĂ€nde fĂŒr den MCP23017 ließen sich nicht scheiden. Der Chip kann mit drei Pins auf die I2C-Adresse eingestellt werden. 0x20h wenn alle drei Stifte am Boden liegen. Alles, weil ich FootPrint nicht angegeben habe, habe



ich den Fehler nicht beachtet

Fehler: R10 kann nicht hinzugefĂŒgt werden (kein Footprint zugewiesen).

Fehler: R9 kann nicht hinzugefĂŒgt werden (kein Footprint zugewiesen)




Verwirrtes i2C fĂŒr ES8374. Manchmal passiert es. GrundsĂ€tzlich können Sie die Schaltstifte 21 -> 22 und 22 -> 21 verwenden. Oder schneiden Sie die Schienen ab und kratzen Sie den Lack ab, wie wir es normalerweise mit TX RX Uart getan haben (trauriges LĂ€cheln).







Überraschenderweise startete die Platine nach dem Löten von ESP32 und FLASH ohne Probleme. Aber nachdem ich SPRAM gesetzt hatte, bekam ich einen endlosen Neustart. Es stellte sich als banaler Mangel an Nahrung heraus. Ich wĂŒrde suchen, wenn der ESP32 nicht gelötet ist!







Multiplexer MCP23017



Bereitstellung der Möglichkeit einer alternativen Abfrage von Tasten sowohl ĂŒber den Multiplexer MCP23017 als auch ĂŒber den DAC. Auf einem Widerstandsteiler. Wenn es nicht möglich ist, einen Multiplexer zu installieren, können Sie den internen ADC verwenden. Anhand des Spannungspegels am GPIO34-Eingang können Sie einen Tastendruck erkennen. Der Nachteil ist, dass es nicht möglich ist, mehrere SchaltflĂ€chen gleichzeitig abzufragen. Außerdem wird keine zusĂ€tzliche Mikroschaltung benötigt. Nur wenige WiderstĂ€nde Der



Multiplexer verfĂŒgt ĂŒber 2 Ports mit 8 Pins. In unserem Fall kann ein Port als Ausgang konfiguriert und LEDs daran aufgehĂ€ngt werden. Ich wollte fĂŒr ein Blinken sorgen, wenn die Lebensdauer weniger als 20% betrĂ€gt oder die Patronen leer sind. Dann können Sie ohne das Panel spielen. Es stellte sich heraus, dass es realisiert wurde. Eine grĂŒne LED bleibt erhalten. Wenn sich keine Feinde im Raum oder in Sichtweite befinden, können Sie beleuchten







Thread der Gesundheits- und Munitionsanzeige 
void ledTask(void *arg){

    while(1){
            p = &players[cur_player];

            if (p->mo != NULL && p->mo->health < 20) {
                mcp23x17_set_level(&dev, 9, on);
            } else {
                mcp23x17_set_level(&dev, 9, true);
            }

            if(p->ammo[weaponinfo[p->readyweapon].ammo] < 5){
              mcp23x17_set_level(&dev, 10, on);
            } else {
              mcp23x17_set_level(&dev, 10, true);
            }

            printf("p->ammo[am_clip] = %d\n", p->ammo[weaponinfo[p->readyweapon].ammo]);

            if (p->mo != NULL) {
                printf("p->mo->health = %d \n", p->mo->health);
            }

            printf("Ammo N = %d\n", weaponinfo[p->readyweapon].ammo);

             on = !on;
             vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);
    }
}






ES8374 Audio-Chip



FĂŒr den Sound habe ich ES8374 als DAC und ADC verwendet. Die Mikroschaltung enthĂ€lt einen eingebauten NiederfrequenzverstĂ€rker ~ 1,25 Watt. Es wird sofort vom Espressif Audio Development Framework unterstĂŒtzt . Im kleinen QFN-28-Paket erhalten wir Mono DAC, ADC fĂŒr Mikrofon und ULF mit SDK-UnterstĂŒtzung. Was wird fĂŒr ein solches GerĂ€t benötigt ? Starten Sie





BT Speaker aus dem Beispiel Pipeline_Bt_Sink.



Ich habe die Karte lyrat_v4_3 in den Einstellungen verwendet. Codec an AUDIO_CODEC_ES8374_DEFAULT_HANDLE behoben.

Konfigurierte GPIO-Ports 

esp_err_t get_i2s_pins(i2s_port_t port, i2s_pin_config_t *i2s_config)
{
    AUDIO_NULL_CHECK(TAG, i2s_config, return ESP_FAIL);
    if (port == I2S_NUM_0 || port == I2S_NUM_1) {
        i2s_config->bck_io_num = GPIO_NUM_18;
        i2s_config->ws_io_num = GPIO_NUM_26;
        i2s_config->data_out_num = GPIO_NUM_27;
        i2s_config->data_in_num = GPIO_NUM_35;
    } else {
        memset(i2s_config, -1, sizeof(i2s_pin_config_t));
        ESP_LOGE(TAG, "i2s port %d is not supported", port);
        return ESP_FAIL;
    }
    return ESP_OK;
}


Und warf die Initialisierung von audio_board_key_init und audio_board_led_init aus. Durch das richtige mĂŒssen Sie Ihr benutzerdefiniertes Board bestimmen



Gyroskop L3GD20



Ich habe mich fĂŒr das Gyroskop L3GD20 entschieden. Eine interessante Funktion ist, dass es als SPI- oder I2C-GerĂ€t angeschlossen werden kann. R27, R28 bei Verbindung ĂŒber I2C die Adresse einstellen

// L3GD20H-Adressen

#define L3GD20H_I2C_ADDRESS_1 0x6a // SDO-Pin ist niedrig

#define L3GD20H_I2C_ADDRESS_2 0x6b // SDO-Pin ist hoch
Auf GitHub gibt es eine Bibliothek l3gd20h-esp-idf





. Wir haben also 3 GerÀte auf I2C. ADC-DAC ES8374-Steuerung, Tasten am MCP23017 und L3GD20 selbst. Startete alle drei



i2cdetect
i2c-tools> i2cdetect

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f

00: — -- — -- — -- — -- — -- — -- — -- — --

10: 10 — -- — -- — -- — -- — -- — -- — -- —

20: — -- — -- 24 — -- — -- — -- — -- — -- —

30: — -- — -- — -- — -- — -- — -- — -- — --

40: — -- — -- — -- — -- — -- — -- — -- — --

50: — -- — -- — -- — -- — -- — -- — -- — --

60: — -- — -- — -- — -- — -- 6a — -- — -- —

70: — -- — -- — -- — -- — -- — -- — -- — --





Aus irgendeinem Grund gibt L3GD20 keine Koordinaten an. WHO_AM_I antwortet korrekt mit 0xd4. Die Winkel Àndern sich nicht. Ich habe keinen Kondensator C1 - 10nF, ich habe versucht zu setzen, welcher die nÀchsten 100nF gefunden hat. Ich dachte, auch wenn er gelogen hat, aber es scheint, dass der interne Konverter nicht startet. Und das ist wichtig



i2cdump
i2c-tools> i2cdump -c 0x6a

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 0123456789abcdef

00: b6 5e 81 fc 05 50 31 83 c4 f9 85 d0 48 c6 00 d4 ?^???P1?????H?.?

10: 1a 15 16 ea c0 b9 4f 72 07 d8 a1 21 a1 00 14 02 ??????Or???!?.??

20: 07 00 00 80 00 00 0c 00 1a 00 13 00 16 00 00 20 ?..?..?.?.?.?..

30: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 05 00 00 00 00 00 00 .........?..

40: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00


50: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00


60: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00


70: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00






Anzeige 18 Pin ILI9341







Berechnete den Hintergrundbeleuchtungsstrom wie folgt. Benötigt 90mA. Da der Abfall ĂŒber dem offenen Transistor ~ 0,7 V betrĂ€gt, betrĂ€gt die Stromversorgung fĂŒr die LEDs mit Hintergrundbeleuchtung 3,3 V - 0,7 V = 2,6 V. Und nach dem Ohmschen Gesetz 2,6 V / 0,090 A = 28,8 Ohm. Geliefert 47 Ohm. Es stellte sich ein wenig dunkel heraus. Der Widerstand muss reduziert werden.





Außerdem wurde der Touch XPT2046TS getrennt. Parallel zum Display hingen SPI-Pins. XPT_CS wird auf einem separaten Pin angezeigt. Es besteht ein Zweifel, dass es funktionieren wird. Wenn das Display nicht gestartet worden wĂ€re, hĂ€tte ich Experimente durchgefĂŒhrt. FĂŒr die Konsole wird es nicht besonders benötigt. Aus dem Beispiel genommen







Demos



LVGL-Demo gestartet. In den Beispieleinstellungen habe ich versucht, 40 MHz fĂŒr den SPI-Bus einzustellen. Das Beispiel hat etwas schneller funktioniert als das Video







Aber Doom startete und arbeitete nur bei 32 MHz stabil. Obwohl 26MHz fĂŒr ILI9341 bereits als Übertaktung gilt 

spi_device_interface_config_t devcfg={
        .clock_speed_hz=26000000,               //Clock out at 26 MHz. Yes, that's heavily overclocked.
        .mode=0,                                //SPI mode 0
        .spics_io_num=PIN_NUM_CS,               //CS pin
        .queue_size=NO_SIM_TRANS,               //We want to be able to queue this many transfers
        .pre_cb=ili_spi_pre_transfer_callback,  //Specify pre-transfer callback to handle D/C line
    };








Fazit



ESP32-E / A-Ports reichen nicht immer aus, um das Maximum zu erreichen. In dieser Hinsicht sieht STM32 attraktiver aus. Es verfĂŒgt jedoch nicht ĂŒber eine integrierte Wi-Fi-UnterstĂŒtzung. Zusammenfassend



kann festgestellt werden, dass auf dem GerĂ€t der Nintendo-Emulator ESP32-NESEMU und der Nintendo Entertainment System-Emulator fĂŒr den ESP32 ausgefĂŒhrt werden können.

Ich habe Game Console bei Ali bestellt. Es wird interessant sein zu sehen, was drin ist. Möglicherweise auch ESP32







Ich freue mich auf Diskussionen und RatschlÀge in den Kommentaren.


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