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专业版 【复刻Nokia】使用ESP32复刻Nokia1110

简介:该项目是使用ESP32模块复刻的Nokia1110,可运行NES游戏模拟器和LVGL,主要功能包括彩屏显示,ADC按键,Type-C充电,USB转串口,DAC音乐播放,SD卡读写,WS2812指示灯

开源协议: GPL 3.0

发布时间: 2022-12-01 17:25:37
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描述

小时候一直都非常好奇手机是怎样工作的,幻想有一天自己也能做一台独一无二的手机。现在手机的功能越来越多,系统也越来越复杂,单凭一个人的力量做一台完整功能的手机确实很难。但是运用简单的电子知识,设计一款电路板,并且把它塞到之前的功能手机外壳里,也将会是一个非常有趣的制作。

 

B站视频连接:https://www.bilibili.com/video/BV1MP411u7Ru

 

为了寻找更多灵感,笔者斥资购买了一台原版Nokia 1110手机,号称全球销量最高的手机,然后将其拆开,研究了其内部结构,如下图所示:

 

65caRA1bfnGK4bs0Im3cbBRgy3TvYaV4Sbn9JS9Y.png

 

电路板应该是原厂生产的,外壳肯定是翻新的,只是电路板上那两个苹果的印记让我感到很迷惑 ... ...

 

原版的手机里面只有一块电路板,仿制起来也很简单,直接用铅笔在纸上把PCB的轮廓画出来:

 

ExtDns6TvBFKIYkcXSdvhHzAkGUa6ZKaHX0iOpmg.png

 

WaOkYN4uowQOUyY0UnomvR3x4I2X2s8TNoLdv3xR.png

 

根基原版手机PCB的尺寸,重新设计了里面的电路,主控芯片采用ESP32,实现的彩屏显示,按键驱动,声音播放,SD读取,锂电池充电等功能。可运行NES游戏模拟器,也可通过WiFi、蓝牙进行通信,完成之后的设备照片如下图。

 

 

 

PCB设计

 

为了适配手机壳的结构,PCB分成了两块,一块实现设备的主要功能,另一块实现尾插并垫高屏幕,打样好的PCB如下图所示。

 

主板采用的是4层板,1.2MM厚度,屏幕垫板采用的是双层板,1.6MM厚度。

 

 

复刻的手机与原版手机对比如下图:

 

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元器件选择

 

核心元器件如下表所示:

 

ESP32-WROOM-32 LCD 1.69寸 ST7789V 240*280 电池座子  BC-2-351 BL-5C 电池
O1CN01uWoBkz20sXNb77aLo_!!2352976905.jpg
锅仔片按键   4MM 8Ω 0.5W 扬声器   20MM TF 卡座 翻盖式 WS2812灯珠 5050
nU39NMeDIYhMl4lSuvZ0SDREVkDLERHj8r60My18.png F5hnkvdNvpO0SjrKXuJx7MqEgFDwSOd7ZIbnx639.png bk5kscOWTpE3XpbkmLBGmnYDmvVW0Paxw9TfxkX7.png mPAvfKDWyEVm1IsSxhvvI8pQWEAHgsKG3D3v4WWZ.png
USB转串口芯片:CH340N 锂电池充电芯片:TP4055  3.3V稳压芯片: RT9013-33G 长按开关机芯片:EC190708

 

 

其他电容电阻二极管三极管可自己查看BOM!

 

关键电路介绍

 

长按开关机电路

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该部分电路采用的集成芯片EC190708和带有使能引脚的LDO芯片RT9013-33G。EC190708芯片的Key引脚连接按关机按钮,关机常态下将Key引脚接地3S,OUT将输出高电平,使能LDO,使整个设备通电。开机状态下降KEY引脚接地3S,OUT引脚将输出低电平,关闭LDO,整个设备断电。EC190708的工作电流约6uA,关机状态下也会有一定的电能损耗,对于1000mAh的锂电池来说,该损耗可以忽略不计。

 

DAC音频输出电路

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该部分采用的是常用的功放芯片LM4890,按照芯片手册推荐的电路使用即可。目前R24连接的是一个订制电阻,可将其换成可调电阻来实现音量调节的目的。

 

ADC按键

 

手机上以共有20个按键,使用个独立的按键IO引脚显然是不够用的,所里这里采用了ADC按键,一共使用了四路ADC,每路ADC上挂接四个按键。上下左右、147*、2580,、369# 各使用一路ADC,原理图如下图所示:

ApahBdHSZO4x8yAokGjZTQbgJ4uVVxF7o6PnYSkb.png

 

在电阻选择上使用了10K,2K,10K,20K的序列,同一路按键按下的电压分别是 0V,1/6 VCC,6/11 VCC,16/21 VCC。

 

 

软件设计

 

该设备相当于是一个开发板,可以使用Arduino,MicroPython等写程序,当然也能用芯片原厂的ESP-IDF进行开发,目前移植了LVGL和NES游戏模拟器(参考M5Stack),NES游戏模拟器固件及游戏烧录方式如下图,固件和游戏可以从附件中下载,目前的固件中已将包含了6个游戏。

 

软件代码完全开源:https://github.com/ospanic/Nokia1110_ESP32

 

如果您不会编译该软件,也可以按照下图方式直接使用我编译好的固件(文末附件中下载):

 

PiTTLMoeyutw3AUoEa0Q3qJQQOj3lPkMJWDn0gST.png

 

设备内部一共可以存放6个游戏,每个游戏在Flash中的位置及大小如下表所示:

 

游戏编号 存储位置 最大容量 默认游戏
游戏1 0x200000 256KB 魂斗罗
游戏2 0x240000 256KB 影子传说
游戏3 0x280000 256KB 中国象棋
游戏4 0x2C0000 256KB 赤色要塞
游戏5 0x300000 512KB 双截龙
游戏6 0x380000 512KB 冒险岛

 

用户也可以自己将别的Nes游戏烧录到上述位置进行替换,游戏操作过程中按键功能如下图所示:

 

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评论抽奖

 

上一轮抽奖已在11月8日结束,抽奖细节可以参考文章末尾的附件。

 

下一轮抽奖将于2022年12月5日在B站进行,奖品数量更多。B站视频连接:https://www.bilibili.com/video/BV1MP411u7Ru

 

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TEiCEfaelntCM6D898di37cwta0L0yEqgEZPblMg.png

 

 

 

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