SF32LB52-DevKit-ULP¶
Обзор¶
Плата SF32LB52-DevKit-ULP также известна под названиями 立创黄山派, LCKFB-HSPI-SF32LB52-ULP и SF32LB52-ULP. Это компактная отладочная плата на базе семейства SF32LB52x для носимых устройств со сверхнизким энергопотреблением. Она предназначена прежде всего для прототипирования смарт-часов и фитнес-браслетов, а не только для доступа к выводам MCU.
По сравнению с платами LCD, Nano и Core-3p3 эта плата ближе к реальному изделию: на ней установлены модуль SF32LB52, AMOLED-дисплей с сенсорным управлением, микрофон, усилитель динамика, RGB-светодиод, драйвер вибромотора, датчики движения, магнитного поля и освещённости, зарядное устройство и измерительные перемычки. Плата полезна, когда нужно проверить не только «работает ли MCU», но и то, как вся носимая система ведёт себя при питании от аккумулятора.
Руководство SiFli по плате ULP остаётся страницей-заглушкой. Основной первичный источник подробной конфигурации — китайское официальное руководство по плате Huangshan Pi, в котором описана версия V1.0.0; данные этой версии использованы здесь как базовые. В аппаратной Wiki LCKFB ревизия не указана, а некоторые номера компонентов отличаются. Не установлено, вызваны ли расхождения другой ревизией или устаревшими сведениями. Не считайте компоненты взаимозаменяемыми; проверьте маркировку, схему и BOM конкретного экземпляра.
Примечание о статусе выпуска: В руководстве SiFli V1.0.0 указано, что описанная плата тогда предназначалась для внутреннего тестирования и должна была быть доработана перед внешним выпуском. Это утверждение относится к данной версии источника и не определяет статус или BOM более поздних плат. Проверьте точную ревизию платы и её BOM.
На странице платы SiFli SDK целевой идентификатор для сборки указан как sf32lb52-lchspi-ulp. На этой странице и в разделе комплектации китайского руководства Huangshan Pi используется обозначение SF32LB52X-MOD-1-N16R8, а в руководстве SiFli по моделям модулей и заголовке таблицы GPIO — SF32LB52-MOD-1-N16R8. Источники не объясняют различие с X. Идентификатор платы SDK подтверждён; фактическую маркировку установленного модуля и BOM проверьте отдельно, не делая вывода, что разные написания обозначают разные аппаратные исполнения.
Обозначения платы¶
| Название | Где используется |
|---|---|
| SF32LB52-DevKit-ULP | Название семейства плат SiFli/OpenSiFli |
| SF32LB52-ULP | Краткое название платы/изделия |
| LCKFB-HSPI-SF32LB52-ULP | Название проекта/заказа LCKFB |
| 立创黄山派 / 立创・黄山派 SF32LB52 | Название продукта и документации на китайском языке |
При поиске схем, примеров, страниц заказа и материалов сообщества считайте эти названия вариантами обозначения одного семейства плат. Перед работой со схемой, распиновкой или BOM всегда уточняйте ревизию платы и комплект документации производителя.
Основные особенности¶
- Модуль SF32LB52-MOD-1-N16R8 на базе SF32LB52x
- Стандартная конфигурация модуля SF32LB525UC6
- OPI-PSRAM объёмом 8 MB, интерфейс 144 MHz
- QSPI-NOR Flash объёмом 128 Mb, режим STR на частоте 72 MHz
- Основной кварцевый резонатор 48 MHz и RTC-резонатор 32,768 kHz
- Антенна на плате (PCBA)
- AMOLED-дисплей диагональю 1,85 дюйма, разрешение 390 × 450
- Интерфейс дисплея Quad-SPI с поддержкой сенсорного управления
- Встроенный MEMS-микрофон
- Аналоговый аудиовыход с усилителем динамика класса D
- Разъём для внешнего динамика: 3 W / 4 Ω или 2 W / 8 Ω
- Интерфейс UART через USB Type-C и CH340N для прошивки, отладки и питания
- Сигналы USB 2.0 FS выведены на 30-контактный разъём расширения
- Слот MicroSD с интерфейсом SPI
- Одна функциональная кнопка и одна кнопка питания/сброса
- RGB-светодиод SK6812MINI-HS (по руководству SiFli для V1.0.0; в Wiki LCKFB без указания ревизии приведён WS2812B-2020)
- Драйвер вибромотора с площадками для пайки внешнего мотора
- 6-осевая IMU LSM6DS3TR-C
- 3-осевой магнитный датчик MMC5603NJ
- Датчик освещённости LTR-303ALS-01
- Зарядное устройство и компоненты управления питанием для измерений в носимых устройствах
- Разъём расширения на 2 × 15 контактов с шагом 1,27 mm, GPIO и возможностью измерения тока
Когда использовать эту плату¶
Выбирайте SF32LB52-DevKit-ULP / 立创黄山派, если нужно проверить носимую систему целиком.
- Создавать прототипы часов, браслетов и носимых устройств с большим числом датчиков
- Проверять работу AMOLED-интерфейса на платформе SF32LB52x
- Совместно тестировать сенсорный экран, датчики движения, магнитного поля и освещённости, аудио, вибрацию и RGB-светодиод
- Измерять ток аккумулятора, системы и шины 3,3 V во время сна и активной работы
- Проверять сценарии пробуждения по кнопкам, сигналам датчиков, касанию экрана или таймерам прошивки
- Сравнивать энергопотребление системы, близкой к реальному изделию, с предварительными оценками на более простых платах DevKit
Для универсальной отладочной платы с упором на дисплей выберите SF32LB52-DevKit-LCD. Для компактных прототипов с припаиваемым модулем используйте SF32LB52-DevKit-Nano. Если на раннем этапе лабораторных испытаний нужен прямой доступ к максимальному числу выводов, выберите SF32LB52-DevKit-Core-3p3.
Конфигурация аппаратной части¶
| Узел | Конфигурация |
|---|---|
| Основной модуль | SF32LB52-MOD-1-N16R8 |
| MCU | SF32LB525UC6 |
| PSRAM | OPI-PSRAM объёмом 8 MB, интерфейс 144 MHz |
| Flash | QSPI-NOR Flash объёмом 128 Mb, режим STR на частоте 72 MHz |
| Дисплей | AMOLED диагональю 1,85 дюйма (ZC-A1D85W-010), 390 × 450, яркость 800 cd/m², Quad-SPI |
| Контроллер дисплея | CO5300AF-01 |
| Микросхема питания дисплея | BV6802W |
| Контроллер сенсорного экрана | FT6146-M00 |
| Микрофон | Встроенный MEMS-микрофон |
| Аудиовыход | Усилитель класса D, внешний разъём динамика GH-1.25mm |
| Накопитель | Карта MicroSD через SPI |
| Датчик движения | 6-осевая IMU LSM6DS3TR-C |
| Магнитный датчик | 3-осевой магнитометр MMC5603NJ |
| Датчик освещённости | LTR-303ALS-01 |
| USB-UART | CH340N через USB Type-C |
| Аккумулятор | Внешний Li-ion аккумулятор через разъём GH1.25mm |
| Зарядное устройство | SY6103, максимальное напряжение зарядки 4,5 V; ток постоянной зарядки по умолчанию 450 mA; максимальный ток зарядки 500 mA |
| Защита и питание | OVP SY5320, ключ нагрузки LP5240HVF, LDO ETA5055V330DS2F |
Номера компонентов различаются в источниках и могут зависеть от ревизии — проверьте перед проектированием. В руководстве SiFli для V1.0.0 по плате Huangshan Pi указаны зарядная микросхема SY6103, OVP SY5320 и RGB-светодиод SK6812MINI-HS. В аппаратной Wiki LCKFB, где ревизия не указана, приведены LP5305AQVF и WS2812B-2020; для зарядной микросхемы в списке характеристик указана AW32001ECSR, а в разделе о зарядке — AW23001ECSR. По источникам нельзя установить, связаны ли различия с другой ревизией или устаревшей документацией. Здесь значения SiFli используются как основа для V1.0.0. Перед расчётом на характеристики конкретного компонента проверьте маркировку платы, схему и BOM.
Комплект поставки¶
Согласно документации, в комплект Huangshan Pi входят:
- Основная плата
- Плата дисплея
- Аккумулятор
- Динамик
Перед подготовкой стенда проверьте фактическую комплектацию: набор аксессуаров может отличаться у разных продавцов и в разных партиях.
Питание и аккумулятор¶
Плата поддерживает два основных режима питания:
- Питание от USB Type-C
- Автономное питание от аккумулятора
Вход рассчитан на одноэлементный аккумулятор Li-ion с разъёмом GH с шагом 1,25 mm; соблюдайте указанную в документации ориентацию контактов. Документированная конфигурация зарядки поддерживает максимальный ток 500 mA; ток постоянной зарядки по умолчанию составляет 450 mA.
Если плата работает без аккумулятора, а напряжение VBAT подаётся от лабораторного источника питания, документированный диапазон входного напряжения VBAT составляет 3,7–4,7 V; для испытаний при обычном напряжении питания рекомендуется 3,8 V. Для SF32LB52-MOD-1-N16R8 указаны пороги включения 3,58 V и выключения 3,48 V.
В руководстве LCKFB указано, что функция длительного нажатия кнопки может не работать при отключённом аккумуляторе. Проверьте это на конкретной ревизии платы и при предполагаемой схеме питания.
Перемычки для измерения тока¶
Для измерения тока в основных цепях питания на плате предусмотрены перемычки.
| Контакты | Цепь | Назначение |
|---|---|---|
| 5-6 | Цепь VBAT | Включить амперметр между аккумулятором/зарядным устройством и остальной системой |
| 7-8 | Цепь VSYS | Включить амперметр в цепь VSYS |
| 11-12 | Цепь VCC_3V3 | Включить амперметр в основную шину 3,3 V |
Для штатной работы контакты 5-6, 7-8 и 11-12 должны быть замкнуты перемычками. Снимайте соответствующую перемычку только для подключения амперметра или анализатора мощности.
Прошивка и отладка¶
При обычной разработке используйте UART-интерфейс USB Type-C для загрузки прошивки, просмотра журналов последовательного порта и питания платы.
Для первых испытаний потребуются:
- Плата SF32LB52-DevKit-ULP / 立创黄山派
- Кабель USB 2.0 с поддержкой передачи данных
- Компьютер с Windows, Linux или macOS
Дополнительно могут понадобиться:
- Внешний динамик
- Карта TF
- Аккумулятор Li-ion ёмкостью не менее 450 mAh
- Второй кабель USB для одновременной отладки по UART и тестирования штатного USB-интерфейса
Используйте USB-кабель с поддержкой передачи данных. Кабель только для зарядки подаст питание на плату, но не обеспечит последовательное соединение.
Целевые конфигурации сборки SDK¶
Точное имя целевой конфигурации этой платы в SiFli-SDK — sf32lb52-lchspi-ulp. Используйте это имя в команде scons --board=<board_name>. Это идентификатор конфигурации сборки SDK, а не обязательно маркировка платы или модуля. Проверьте цель для используемой версии SDK в индексе Supported Boards и файле build_config_gcc.yaml.
Основные сигналы и выводы¶
| Сигнал | Функция |
|---|---|
| PA44 | VBUS_DET, обнаружение подключения зарядного устройства |
| PA43 | KEY2 |
| PA42 | Audio_PA_EN |
| PA41 | Прерывание сенсорного экрана |
| PA40 / PA39 | SCL / SDA датчика I2C1 согласно таблице назначения GPIO; расхождение по контакту разъёма см. ниже |
| PA38 | Управление ключом VSYS → VSYS_1 |
| PA37 / PA33 | SCL / SDA I2C сенсорного экрана |
| PA36 / PA35 | USB DM / DP |
| PA34 | Кнопка HOME; удержание 10 с вызывает сброс |
| PA32 | Линия данных RGB-светодиода |
| PA31 | Прерывание датчика 1 |
| PA30 | Управление ключом VSYS_1 → HR3V3 |
| PA27 | Обнаружение карты SD |
| PA24, PA25, PA28, PA29 | Интерфейс MicroSD SPI1 |
| PA20 | PWM-сигнал вибромотора |
| PA19 / PA18 | Отладочный UART TXD / RXD |
| PA11 / PA10 | SDA / SCL зарядного устройства I2C0 |
| MIC_BIAS / MIC_ADC_IN | Смещение микрофона и входной сигнал |
| AU_DAC1P_OUT / AU_DAC1N_OUT | Аналоговый аудиовыход |
| PA08..PA03, PA02, PA01, PA00 | Дисплей QSPI, TE, PWM подсветки и сброс |
| PA15..PA12, PA16, PA17 | Сигналы MPI2 / SD1; на модуле N16R8 они используются встроенной памятью Flash |
30-контактный разъём расширения¶
На 30-контактный разъём выведены сигналы питания, USB, датчиков, дисплея, накопителя, вибромотора, отладки, кнопок и управления зарядным устройством.
| Группа контактов | Сигналы | Примечания |
|---|---|---|
| 1-2 | USB_VBUS_5V | При подключённом USB — 5 V от USB; при отключённом USB можно использовать как вход 5 V |
| 3-4 | GND | Земля |
| 5-6 | VBAT_S / VBAT | Замкнуть для штатной работы; разомкнуть для измерения тока VBAT |
| 7-8 | VSYS_S / VSYS | Замкнуть для штатной работы; разомкнуть для измерения тока VSYS |
| 9-10 | GND | Земля |
| 11-12 | VCC_3V3_S / VCC_3V3 | Замкнуть для штатной работы; разомкнуть для измерения тока 3,3 V |
| 13 / 15 | PA36 / PA35 | USB DM / DP |
| 14 / 16 | PB39 / PA40 | В таблице разъёма SiFli V1.0.0 указаны SDA / SCL датчика I2C1; контакт 14 расходится с таблицей GPIO (см. ниже) |
| 17 | PA32 | Линия данных RGB-светодиода; можно использовать и как GPIO |
| 18 | PA30 | Управление питанием датчиков; использование как GPIO может повлиять на PA39/PA40 |
| 19-23 | PA29, PA24, PA28, PA25, PA27 | Выводы SPI1/карты SD; подключение внешнего расширения конфликтует со встроенной картой TF |
| 24 | PA20 | PWM вибромотора; подключение внешнего расширения конфликтует с управлением мотором |
| 25 / 27 | PA19 / PA18 | Отладочный UART TXD / RXD |
| 26 / 28 | PA34 / PA43 | Кнопки питания/сброса и функции |
| 29 / 30 | PA11 / PA10 | SDA / SCL зарядного устройства I2C0 |
В распиновке есть расхождение — проверьте перед подключением: В таблице назначения GPIO SiFli V1.0.0 SDA датчика I2C1 указан как PA39; в таблице 30-контактного разъёма контакт 14 обозначен PB39/I2C1_SDA, а контакт 16 — PA40/I2C1_SCL. В документации LCKFB также встречается расхождение PA39/PB39, но ревизия платы не указана и трассировка не объясняется. Площадка MCU и цепь, подключённые к контакту 14, не подтверждены. До подключения периферии сверьте схему/BOM конкретного экземпляра и измерьте целостность цепи; не считайте PA39 и PB39 взаимозаменяемыми.
Интерфейс дисплея и сенсорного экрана¶
Плата использует AMOLED-дисплей и выводит сигналы 22-контактного разъёма QSPI FPC. В таблице SiFli V1.0.0 контакты 5-10 помечены как NC. В таблице ниже перечислены все 22 позиции; эти неподключённые контакты указаны явно.
| Контакт | Сигнал | Функция |
|---|---|---|
| 1 | VBAT | Выход VBAT со стороны дисплея |
| 2 | PA01 | PWM подсветки для TFT-дисплея |
| 3 | PA07 | QSPI D2 |
| 4 | PA08 | QSPI D3 |
| 5 | NC | Не подключено |
| 6 | NC | Не подключено |
| 7 | NC | Не подключено |
| 8 | NC | Не подключено |
| 9 | NC | Не подключено |
| 10 | NC | Не подключено |
| 11 | PA02 | Сигнал TE интерфейса QSPI |
| 12 | PA00 | Сброс LCD |
| 13 | PA04 | Тактовый сигнал QSPI/SPI |
| 14 | PB05 (таблица FPC SiFli V1.0.0) | QSPI D0 / SPI SDI; в отдельной таблице GPIO указан PA05 |
| 15 | PA03 | Выбор микросхемы QSPI/SPI |
| 16 | PA06 | QSPI D1 / SPI DC |
| 17 | VDD_3V3 | Выход 3,3 V |
| 18 | PA41 | Прерывание сенсорного экрана |
| 19 | PA33 | SDA I2C сенсорного экрана |
| 20 | PA37 | SCL I2C сенсорного экрана |
| 21 | PA09 | Сброс сенсорного экрана |
| 22 | GND | Земля |
Расхождение в распиновке — проверьте перед подключением дисплея: В таблице 22-контактного FPC SiFli V1.0.0 для контакта 14 и QSPI D0 указан PB05, а в отдельной таблице GPIO — PA05. В таблице FPC LCKFB также указан PB05, а в таблице GPIO — PA05. Источники не объясняют связь между обозначением площадки модуля и контактом FPC. Электрическая трассировка не подтверждена: проверьте схему/BOM конкретной ревизии и измерьте целостность цепи; не считайте PA05 и PB05 взаимозаменяемыми.
Рекомендации по измерению энергопотребления¶
Чтобы получить достоверные результаты при измерении сверхнизкого энергопотребления:
- По возможности измеряйте VBAT, VSYS и VCC_3V3 раздельно.
- На шинах, ток которых не измеряется, оставляйте соответствующие перемычки замкнутыми.
- Перед измерением тока сна отключите необязательные нагрузки: эффекты RGB-светодиода, отладочный вывод, обновление дисплея и периодический опрос датчиков.
- Для каждого измерения записывайте ревизию платы, commit прошивки, напряжение аккумулятора или источника питания, положение перемычек и состояние датчиков.
- Измеряйте как установившийся ток сна, так и ток во время событий: касаний, прерываний датчиков, активности Bluetooth, включения дисплея и вибрации.
Связанные документы¶
Последнее обновление: