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Let's do 2025年第3期 DIY拾色播放器 活动开箱

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前言

非常荣幸参与DigiKey联合EEPW发起的"Let's do活动"，本次活动主题为《DIY拾色播放器》，开箱元器件包含：

板卡说明：
• Adafruit开发板 1528-5691-ND（必选）	规格书	得捷购
• DFRobot音频 1738-1142-ND（必选）	规格书	得捷购
• DFRobot 颜色传感器- 1738-1035-ND（必选）	规格书	得捷购
• Littelfuse 接近传感器 18-59001-1-T-02-A-ND（必选）	规格书	得捷购

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开箱

包裹采用顺丰快递寄送，速度杠杠的！

得捷标志性的封口胶带！

发货单

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参数介绍

开发板：Adafruit开发板 1528-5691-ND，型号：ESP32-S3 Reverse TFT Feather

Adafruit Feather ESP32-S3 Reverse TFT 是一款基于 ESP32-S3 芯片的高性能开发板，特色在于将 1.14 英寸 TFT 显示屏放置在板子背面，特别适合面板安装项目。这款开发板继承了 Feather 系列的优良传统，体积小巧但功能强大，支持 WiFi 和蓝牙低功耗通信。

主要特色

• 反向显示屏设计：1.14 英寸 TFT 显示屏位于板子背面，便于面板安装

• 高性能处理器：ESP32-S3 双核 240MHz 处理器

• 丰富存储：4MB Flash + 2MB PSRAM

• 低功耗优化：深度睡眠模式仅 40-50uA 电流消耗

• 完整生态：兼容 Feather Wings 扩展板

技术规格核心处理器参数规格

处理器	ESP32-S3 双核 240MHz Tensilica LX7
架构	Xtensa 32 位
SRAM	512KB
Flash	4MB QSPI Flash
PSRAM	2MB QSPI PSRAM
无线通信	2.4GHz WiFi 802.11 b/g/n + Bluetooth 5.0 BLE

显示屏参数参数规格

尺寸	1.14 英寸
分辨率	240x135 像素
类型	IPS 彩色 TFT
驱动芯片	ST7789
可视角度	178° 全视角
背光控制	PWM 可调

电源规格参数规格

供电方式	USB Type-C 或 LiPoly 电池
工作电压	3.3V
充电电流	100mA (LiPoly 电池)
深度睡眠电流	40-50uA
工作温度	-40°C 至 85°C

硬件特点外设接口

• USB 接口：USB Type-C 原生 USB，支持模拟键盘、鼠标、MIDI 设备等

• 用户按钮：3 个用户按键（D0、D1、D2），D0 同时作为 BOOT0 引脚

• 状态指示：电源 LED、充电 LED、用户 LED + NeoPixel RGB 灯

• 扩展接口：STEMMA QT I2C 接口，支持热插拔

• 电池管理：MAX17048 电池监视器，支持电压和电量百分比监测

 低功耗设计

• 双重 LDO 稳压器：主稳压器 + 外设专用稳压器

• 外设电源控制：TFT 显示屏和 STEMMA QT 接口可单独断电

• NeoPixel 电源控制：可单独关闭以节省功耗

• 深度睡眠优化：所有外设可关闭，仅核心保持最低功耗

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模块：DFRobot 颜色传感器- 1738-1035-ND，型号：TCS3200 颜色传感器

DFRobot TCS3200 颜色传感器是一款基于 TAOS TCS3200 芯片的完整颜色检测模块，集成了 RGB 传感器芯片和 4 个白色 LED 补光灯。该模块能够检测和测量几乎无限范围的可见颜色，通过频率输出方式将颜色信息转换为数字信号，方便与各种微控制器连接使用。主要特性

• 完整的颜色检测系统：包含 TCS3200 RGB 传感器芯片和 4 个白色 LED

• 宽电压供电：支持 2.7V-5.5V 工作电压

• 数字频率输出：2Hz-500kHz 频率范围，占空比 50%

• 可编程配置：支持颜色选择和输出频率缩放

• Arduino 兼容：直接与 Arduino 等微控制器连接

• 补光功能：板载 4 个白色 LED，支持补光控制

技术规格电气参数

参数	数值	单位
工作电压	2.7 - 5.5	V
工作电流	< 15	mA
输出频率范围	2 - 500	kHz
频率精度	±10	%
响应时间	< 100	ms
工作温度	-40 - 70	°C

物理参数

参数	数值	单位
模块尺寸	28.4 × 28.4	mm
安装孔尺寸	2.0	mm
最佳检测距离	10	mm
PCB 颜色	蓝色 / 黑色	-
重量	约 5	g

光学特性

参数	数值	说明
检测颜色范围	全可见光	400-700nm
LED 类型	白色	4 个高亮度 LED
LED 控制	可编程	通过引脚控制开关

硬件结构

核心组件：

1. TCS3200 芯片：TAOS 公司的 RGB 颜色传感器

1. 白色 LED 阵列：4 个高亮度白色 LED，提供补光

1. 控制电路：频率控制和信号处理电路

1. 接口引脚：8 个功能引脚，便于连接

内部结构TCS3200 芯片内部包含：

• 8×8 光电二极管阵列：64 个光电探测器

• 颜色滤镜：红、绿、蓝三种颜色滤镜和透明滤镜

• 电流 - 频率转换器：将光电流转换为频率信号

• 控制逻辑：处理外部控制信号

引脚说明引脚定义

引脚号	标识	类型	功能描述
1	S0	输入	输出频率缩放选择
2	S1	输入	输出频率缩放选择
3	OE	输入	输出使能（低电平有效）
4	GND	电源	接地
5	VCC	电源	电源正极 (2.7V-5.5V)
6	OUT	输出	频率输出信号
7	S2	输入	颜色滤镜选择
8	S3	输入	颜色滤镜选择

引脚功能详解频率缩放控制 (S0, S1)

S0	S1	输出频率比例	说明
L	L	关断	电源关闭模式
L	H	2%	输出频率为满量程的 2%
H	L	20%	输出频率为满量程的 20%
H	H	100%	输出频率为满量程的 100%

颜色滤镜选择 (S2, S3)

S2	S3	滤镜类型	检测颜色
L	L	红色滤镜	检测红光强度
L	H	蓝色滤镜	检测蓝光强度
H	L	无滤镜	检测总光强度
H	H	绿色滤镜	检测绿光强度

输出使能 (OE)

• 低电平：启用输出，正常工作模式

• 高电平：禁用输出，输出端为高阻态

TCS3200 颜色传感器的工作过程如下：

1. 光线采集：物体反射的光线照射到传感器的光电二极管阵列

1. 颜色滤波：通过 S2 和 S3 引脚选择特定颜色的滤镜

1. 光电转换：对应颜色的光电二极管产生与光强度成正比的电流

1. 电流 - 频率转换：内部电路将光电流转换为频率信号

1. 频率输出：通过 OUT 引脚输出频率信号，频率与光强度成正比

颜色检测原理基于三原色理论，任何颜色都可以由红、绿、蓝三种基本颜色按不同比例混合而成。TCS3200 通过分别检测这三种颜色的强度，就可以确定物体的颜色。检测过程：

1. 依次选择红、绿、蓝三种滤镜

1. 分别测量每种颜色的输出频率

1. 根据频率值计算 RGB 比例

1. 通过颜色识别算法判断具体颜色

白平衡校准由于传感器对不同颜色的敏感度不同，需要进行白平衡校准：

1. 将白色物体放在传感器前 1cm 处

1. 依次测量红、绿、蓝三种颜色的频率值

1. 计算校准系数

1. 在实际检测中应用这些系数进行修正

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模块：DFRobot音频 1738-1142-ND，属于 Gravity 系列数字蜂鸣器模块

核心特性：

• 工作电压：3.3V-5.5V

• 数字信号控制，高低电平驱动

• 频率范围：200Hz-5000Hz

• 尺寸：30×20mm，小巧紧凑

• 标准 Gravity PH2.0-3 接口

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模块：Littelfuse 接近传感器 18-59001-1-T-02-A-ND

Littelfuse 59001 系列磁簧传感器是一款微型 D 形圆柱形接近传感器，采用高品质磁簧开关技术，提供可靠的非接触式开关解决方案。该传感器设计紧凑，防护等级高，特别适用于潮湿和恶劣环境中的接近检测应用。

基本参数

参数	官方数据	单位
产品型号	59001 Series	-
传感器类型	磁簧传感器	-
外形尺寸	13.5 × 5.0 × 4.6	mm
触点类型	常开（SPST-NO）	-
开关功率	10	W
开关电压（AC）	120	V
开关电压（DC）	170	V
防护等级	IP67	-
工作温度	-40 to 105	°C

电气特性

特性	数值	说明
开关电流	0.25 A DC / 0.18 A AC	最大连续电流
击穿电压	175 V DC	最小击穿电压
接触电阻	0.2 Ω	最大接触电阻
绝缘电阻	100 MΩ	最小绝缘电阻
泄漏电流	0 μA	开路状态

磁场特性

特性	数值	说明
灵敏度（59001-1-S）	6-10	AT（安匝）
灵敏度（59001-1-T）	10-15	AT（安匝）
释放磁场	3-8	AT（典型值）
响应时间	<1 ms	最大操作和释放时间