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SF32LB52-DevKit-ULP

Visão geral

A SF32LB52-DevKit-ULP também é conhecida como 立创黄山派, LCKFB-HSPI-SF32LB52-ULP e SF32LB52-ULP. É uma placa compacta de desenvolvimento para dispositivos vestíveis de consumo ultrabaixo, baseada na família SF32LB52x e voltada à prototipagem de relógios inteligentes e pulseiras de atividade, não apenas à exposição dos pinos do MCU.

Em comparação com as placas LCD, Nano e Core-3p3, esta placa se aproxima mais de um produto final: reúne um módulo SF32LB52, display AMOLED sensível ao toque, microfone, amplificador de áudio, LED RGB, acionamento de motor vibratório, sensores de movimento, magnético e de luz ambiente, circuito de carga da bateria e jumpers para medição de corrente. Assim, ela é especialmente útil quando a questão não é apenas “o MCU funciona?”, mas também “como o sistema vestível completo se comporta quando alimentado por bateria?”.

O guia da placa ULP continua sendo uma página provisória. A fonte primária para a configuração detalhada é o guia chinês da placa Huangshan Pi, que documenta a versão V1.0.0 e serve aqui como referência para essa revisão. A wiki de hardware da LCKFB não identifica a revisão e apresenta vários códigos de componentes diferentes. Trate essas diferenças como uma possível divergência de revisão ou de fonte, não como componentes intercambiáveis, e confira as marcações, o esquemático e a BOM da placa antes do trabalho de projeto.

Nota sobre o status de publicação: O guia SiFli V1.0.0 informa que a placa documentada era então destinada a testes internos e seria modificada antes da publicação externa. Essa afirmação se limita à revisão dessa fonte; não estabelece o status nem a BOM de placas posteriores. Confira a revisão exata da placa e sua BOM.

A página de placas do SDK SiFli identifica o alvo de compilação desta placa como sf32lb52-lchspi-ulp. Essa página e a seção de conteúdo do kit no guia chinês Huangshan Pi usam SF32LB52X-MOD-1-N16R8; o guia SiFli de modelos de módulos e o título da tabela GPIO usam SF32LB52-MOD-1-N16R8. As fontes não explicam a diferença do X. O alvo do SDK está confirmado; confira a identificação impressa no módulo instalado e a BOM, sem concluir que as duas grafias indicam hardwares diferentes.

Configuração de referência do SF32LB52-ULP para um dispositivo vestível

SF32LB52-ULP — configuração de referência para um dispositivo vestível

Diagrama de blocos da Huangshan Pi SF32LB52

Huangshan Pi SF32LB52 — diagrama de blocos

Nomenclatura

Nomes alternativos da placa
Nome Uso
SF32LB52-DevKit-ULP Nome da família de placas SiFli/OpenSiFli
SF32LB52-ULP Nome curto de hardware/produto
LCKFB-HSPI-SF32LB52-ULP Nome de projeto/pedido da LCKFB
立创黄山派 / 立创・黄山派 SF32LB52 Nome do produto e da documentação em chinês

Use esses nomes como aliases da mesma família ao procurar documentação de hardware, exemplos, páginas de compra ou informações da comunidade. Antes de trabalhar com esquemáticos, pinagem ou BOM, confirme a revisão exata da placa e a documentação correspondente do fornecedor.

Destaques da placa

  • Módulo SF32LB52-MOD-1-N16R8 baseado em SF32LB52x
  • Configuração padrão do módulo SF32LB525UC6
  • OPI-PSRAM de 8 MB, interface de 144 MHz
  • Flash QSPI-NOR de 128 Mb, modo STR a 72 MHz
  • Cristal principal de 48 MHz e cristal RTC de 32,768 kHz
  • Antena PCBA integrada à placa
  • Display AMOLED de 1,85 polegadas, resolução de 390 × 450
  • Interface de display Quad-SPI com suporte a toque
  • Microfone MEMS integrado
  • Saída de áudio analógico com amplificador de alto-falante classe D
  • Conector para alto-falantes externos de 3 W / 4 Ω ou 2 W / 8 Ω
  • Interface UART USB Type-C via CH340N para gravação, depuração e alimentação
  • Sinais USB 2.0 FS disponíveis no conector de expansão de 30 pinos
  • Slot para cartão MicroSD via SPI
  • Um botão de função e um botão de alimentação/reset
  • LED RGB SK6812MINI-HS (guia SiFli V1.0.0; a página da LCKFB, sem revisão identificada, informa WS2812B-2020)
  • Circuito de acionamento do motor vibratório com pads de solda para conexão de um motor externo
  • IMU de 6 eixos LSM6DS3TR-C
  • Sensor magnético de 3 eixos MMC5603NJ
  • Sensor de luz ambiente LTR-303ALS-01
  • Carregador de bateria e componentes de gerenciamento de energia para testes de consumo em dispositivos vestíveis
  • Conector de expansão de 2 × 15 pinos, passo de 1,27 mm, com GPIO e suporte à medição de corrente

Quando usar esta placa

Escolha a SF32LB52-DevKit-ULP / 立创黄山派 quando o objetivo for validar o sistema vestível completo.

  • Desenvolver protótipos de relógios, pulseiras e dispositivos vestíveis com vários sensores
  • Avaliar o comportamento da interface AMOLED na plataforma SF32LB52x
  • Testar em conjunto toque, sensores de movimento, magnéticos e de luz ambiente, áudio, vibração e LED RGB
  • Medir os caminhos de corrente da bateria, do sistema e de 3,3 V em repouso e durante a operação ativa
  • Validar sequências de despertar acionadas por botões, sensores, toque ou temporizadores do firmware
  • Comparar o consumo de um sistema próximo ao produto final com as estimativas iniciais feitas em placas DevKit mais simples

Para uma placa de avaliação geral com foco em display, use a SF32LB52-DevKit-LCD. Para protótipos compactos com módulo soldado à placa, use a SF32LB52-DevKit-Nano. Para ter acesso direto ao maior número de pinos durante o bring-up inicial na bancada, use a SF32LB52-DevKit-Core-3p3.

Configuração de hardware

Resumo da configuração de hardware
Área Configuração
Módulo principal SF32LB52-MOD-1-N16R8
MCU SF32LB525UC6
PSRAM OPI-PSRAM de 8 MB, interface de 144 MHz
Flash QSPI-NOR Flash de 128 Mb, modo STR a 72 MHz
Display AMOLED de 1,85 polegadas (ZC-A1D85W-010), 390 × 450, brilho de 800 cd/m², Quad-SPI
Driver do display CO5300AF-01
CI de alimentação do display BV6802W
Controlador de toque FT6146-M00
Microfone Microfone MEMS integrado
Saída de áudio Amplificador classe D, conector externo GH-1,25 mm para alto-falante
Armazenamento Cartão MicroSD via SPI
Sensor de movimento IMU de 6 eixos LSM6DS3TR-C
Sensor magnético Magnetômetro de 3 eixos MMC5603NJ
Sensor de luz ambiente LTR-303ALS-01
USB-UART CH340N via USB Type-C
Bateria Bateria Li-ion externa pelo conector GH1,25 mm
Carregador SY6103, tensão máxima de carga de 4,5 V; corrente constante padrão de 450 mA; corrente máxima de carga de 500 mA
Proteção/energia OVP SY5320, chave de carga LP5240HVF, LDO ETA5055V330DS2F

Os códigos dos componentes variam entre fontes ou revisões; confirme antes de projetar. O guia SiFli V1.0.0 da placa Huangshan Pi identifica o carregador SY6103, o OVP SY5320 e o LED RGB SK6812MINI-HS. A wiki de hardware da LCKFB, sem revisão identificada, cita o OVP LP5305AQVF e o LED RGB WS2812B-2020; para o carregador, informa AW32001ECSR na lista de características e AW23001ECSR na seção sobre carga. As fontes não permitem determinar se as diferenças decorrem de outra revisão ou de documentação desatualizada. Use os valores SiFli V1.0.0 apenas para essa referência documentada; antes de usar especificações próprias de um componente, confira as marcações, o esquemático e a BOM da unidade.

Conteúdo do kit

A documentação do kit Huangshan Pi indica que ele inclui:

  • Placa principal
  • Placa do display
  • Bateria
  • Alto-falante

Antes de preparar o ambiente de testes, confirme o conteúdo do kit adquirido, pois os acessórios podem variar conforme o vendedor ou o lote de produção.

Alimentação e bateria

A placa oferece dois modos principais de alimentação:

  • Alimentação via USB Type-C
  • Alimentação independente por bateria

A entrada de bateria foi projetada para uma bateria Li-ion de uma célula, conectada por um conector GH de 1,25 mm com ordem de pinos direta. A configuração de carga documentada aceita corrente máxima de 500 mA, com corrente constante padrão de 450 mA.

Ao usar a placa sem bateria e alimentar VBAT por uma fonte de bancada, a faixa de entrada VBAT documentada é de 3,7 V a 4,7 V; para testes com tensão de alimentação normal, recomenda-se 3,8 V. Os limiares documentados do SF32LB52-MOD-1-N16R8 são 3,58 V para ligar e 3,48 V para desligar.

A documentação de hardware da LCKFB alerta que a função de pressionamento prolongado pode não funcionar quando a bateria está desconectada. Verifique esse comportamento na revisão específica da placa e na configuração de alimentação prevista.

Jumpers de medição de corrente

Há jumpers para medir a corrente nos principais caminhos de alimentação da placa.

Atribuição dos jumpers de medição de corrente
Pinos Caminho Finalidade
5-6 Caminho VBAT Inserir um amperímetro entre a bateria/carregador e o restante do sistema
7-8 Caminho VSYS Inserir um amperímetro no caminho VSYS
11-12 Caminho VCC_3V3 Inserir um amperímetro no barramento principal de 3,3 V

Para a operação normal, os pinos 5-6, 7-8 e 11-12 devem permanecer em curto por meio dos jumpers. Remova o jumper correspondente somente ao inserir um amperímetro ou analisador de potência.

Gravação e depuração

Durante o desenvolvimento, use a interface UART USB Type-C para gravar o firmware, consultar os logs seriais e alimentar a placa.

Hardware necessário para o bring-up inicial:

  • Placa SF32LB52-DevKit-ULP / 立创黄山派
  • Cabo USB 2.0 com suporte a dados
  • Computador host com Windows, Linux ou macOS

Hardware opcional:

  • Alto-falante externo
  • Cartão TF
  • Bateria Li-ion de 450 mAh ou maior
  • Segundo cabo USB para usar a depuração UART e testar o USB nativo simultaneamente

Use um cabo USB que realmente suporte transferência de dados. Cabos apenas para carga podem alimentar a placa, mas não disponibilizam a interface serial de dados.

Alvos de compilação do SDK

O nome exato do alvo de placa no SiFli-SDK é sf32lb52-lchspi-ulp; use esse nome no comando scons --board=<board_name>. Ele é um identificador de alvo de compilação do SDK, não necessariamente o nome do produto impresso na placa ou no módulo. Confira o alvo para a revisão do SDK em uso no índice Supported Boards e no build_config_gcc.yaml.

Atribuição dos sinais principais

Atribuição dos sinais principais
Sinal Função
PA44 VBUS_DET, detecção da conexão do carregador
PA43 KEY2
PA42 Audio_PA_EN
PA41 Interrupção do toque
PA40 / PA39 SCL / SDA do sensor I2C1, conforme a tabela de atribuição GPIO; veja abaixo a divergência referente ao pino do conector
PA38 Controle da chave de VSYS para VSYS_1
PA37 / PA33 SCL / SDA do I2C do toque
PA36 / PA35 USB DM / DP
PA34 Botão HOME e reset após pressionamento longo de 10 s
PA32 Dados do LED RGB
PA31 Interrupção do sensor 1
PA30 Controle da chave de VSYS_1 para HR3V3
PA27 Detecção do cartão SD
PA24, PA25, PA28, PA29 Interface MicroSD SPI1
PA20 PWM do motor vibratório
PA19 / PA18 UART de depuração TXD / RXD
PA11 / PA10 SDA / SCL do carregador I2C0
MIC_BIAS / MIC_ADC_IN Polarização e entrada do microfone
AU_DAC1P_OUT / AU_DAC1N_OUT Saída de áudio analógico
PA08..PA03, PA02, PA01, PA00 Display QSPI, TE, PWM da retroiluminação e reset
PA15..PA12, PA16, PA17 Sinais MPI2 / SD1, usados internamente pela Flash do módulo N16R8

Conector de expansão de 30 pinos

O conector de 30 pinos disponibiliza sinais de alimentação, USB, sensores, display, armazenamento, vibração, depuração, botões e controle do carregador.

Mapa de sinais do conector de expansão de 30 pinos
Grupo de pinos Sinais Observações
1-2 USB_VBUS_5V 5 V da USB quando conectada; pode receber 5 V quando a USB não estiver conectada
3-4 GND Terra
5-6 VBAT_S / VBAT Em curto na operação normal; aberto para medir a corrente de VBAT
7-8 VSYS_S / VSYS Em curto na operação normal; aberto para medir a corrente de VSYS
9-10 GND Terra
11-12 VCC_3V3_S / VCC_3V3 Em curto na operação normal; aberto para medir a corrente de 3,3 V
13 / 15 PA36 / PA35 USB DM / DP
14 / 16 PB39 / PA40 A tabela SiFli V1.0.0 do conector indica SDA / SCL do sensor I2C1; o pino 14 diverge da tabela GPIO (veja abaixo)
17 PA32 Dados do LED RGB; também pode ser usado como GPIO
18 PA30 Controle da alimentação dos sensores; o uso como GPIO pode afetar PA39/PA40
19-23 PA29, PA24, PA28, PA25, PA27 Pinos relacionados à SPI1/cartão SD; o uso na expansão conflita com o cartão TF integrado
24 PA20 PWM de vibração; o uso na expansão conflita com o acionamento do motor
25 / 27 PA19 / PA18 UART de depuração TXD / RXD
26 / 28 PA34 / PA43 Botões de alimentação/reset e de função
29 / 30 PA11 / PA10 SDA / SCL do carregador I2C0

Divergência na pinagem — confirme antes de conectar: Na tabela GPIO SiFli V1.0.0, o SDA do sensor I2C1 corresponde a PA39; na tabela do conector de 30 pinos, o pino 14 aparece como PB39/I2C1_SDA e o pino 16 como PA40/I2C1_SCL. A documentação da LCKFB também apresenta a diferença entre PA39 e PB39, sem identificar a revisão da placa nem conciliar as entradas. O pad do MCU e a trilha ligados ao pino 14 não estão confirmados. Antes de conectar um periférico, consulte o esquemático/BOM da unidade e verifique a continuidade; não presuma que PA39 e PB39 sejam intercambiáveis.

Interface de display e toque

A placa usa um display AMOLED e disponibiliza um conjunto de sinais QSPI em um FPC de 22 pinos. A tabela SiFli V1.0.0 marca os pinos 5-10 como NC; a tabela abaixo inclui as 22 posições e identifica explicitamente esses pinos sem conexão.

Mapa dos sinais do FPC QSPI de 22 pinos para display e toque
Pino Sinal Função
1 VBAT Saída VBAT no lado do display
2 PA01 PWM da retroiluminação para uso com display TFT
3 PA07 QSPI D2
4 PA08 QSPI D3
5 NC Sem conexão
6 NC Sem conexão
7 NC Sem conexão
8 NC Sem conexão
9 NC Sem conexão
10 NC Sem conexão
11 PA02 TE do QSPI
12 PA00 Reset do LCD
13 PA04 Clock QSPI/SPI
14 PB05 (tabela FPC SiFli V1.0.0) QSPI D0 / SPI SDI; a tabela GPIO separada indica PA05
15 PA03 Chip select QSPI/SPI
16 PA06 QSPI D1 / SPI DC
17 VDD_3V3 Saída de 3,3 V
18 PA41 Interrupção do toque
19 PA33 SDA do I2C do toque
20 PA37 SCL do I2C do toque
21 PA09 Reset do toque
22 GND Terra

Divergência no pinout — verifique antes de conectar o display: A tabela FPC de 22 pinos da SiFli V1.0.0 atribui PB05 ao pino 14 para QSPI D0, enquanto a tabela GPIO separada informa PA05. A tabela FPC da LCKFB também indica PB05, enquanto a tabela GPIO indica PA05; nenhuma fonte explica a relação entre a identificação do pad do módulo e a do contato FPC. O roteamento elétrico continua sem confirmação: verifique o esquemático/BOM da revisão correspondente e meça a continuidade; não presuma que PA05 e PB05 sejam intercambiáveis.

Orientações para medição de corrente

Para obter medições úteis de consumo ultrabaixo:

  • Meça VBAT, VSYS e VCC_3V3 separadamente sempre que possível.
  • Mantenha o jumper correspondente fechado em todo barramento que não estiver sendo medido.
  • Antes de medir a corrente em repouso, desative as cargas evitáveis, como efeitos do LED RGB, logs de depuração, atualização do display e consultas periódicas aos sensores.
  • Em cada medição, registre a revisão da placa, o commit do firmware, a tensão da bateria ou da fonte, a configuração dos jumpers e o estado dos sensores.
  • Meça tanto a corrente estável em repouso quanto a corrente durante eventos de toque, interrupções de sensores, atividade Bluetooth, ativação do display e vibração.

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