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1.3 功能模块介绍

1.3.1 电路框图​

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1.3.2 小脚丫核心板​

STEP BaseBoard V4.0底板上对应小脚丫核心板的座子采用双排排母，内层用于安装小脚丫核心板，外层可以用于别的扩展或测试使用，同时可以兼容宽尺寸版本的核心板。

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1.3.3 电源模块​

STEP BaseBoard V4.0底板底板使用小脚丫核心板或UART接口提供的USB电源VBUS供电，经过底板自带的3.3V LDO稳压芯片得到独立的3.3V电源为底板所有3.3V设备供电，这样可以缓解小脚丫核心板的供电压力，也方便在没有小脚丫核心板的时候为ESP8266供电（用于参数配置或固件烧写）。

1.3.4 UART通信模块

STEP BaseBoard V4.0底板上集成了串口通信功能，使用CH340实现PC与小脚丫核心板的UART通信。PC与底板通过USB Type-C连接。同时为了方便WIFI模块的调试，可以通过跳线将CH340与WIFI模块ESP8266连接，轻松实现PC与ESP8266的UART通信及固件烧写（增加流控电路，烧写固件无需复位）操作。

1.3.5 4x4矩阵键盘​

STEP BaseBoard V4.0底板上使用了4X4矩阵键盘，使用8个GPIO口扩展16个按键，可以满足各种实验的按键需求。

1.3.6 旋转编码器​

STEP BaseBoard V4.0底板上使用了贴片式旋转编码器，使用滤波电容减少编码器信号的出刺情况。考虑电路板的外观使用9.5mm柄长的贴片式旋转编码器。

1.3.7 WIFI模块ESP8266-12F

STEP BaseBoard V4.0底板上集成了WIFI功能模块ESP8266-12F，设计兼容NodeMcu，将ESP8266-12F模块的UART通信接口与小脚丫核心板连接，其余管脚通过20pin双列90度排母引出供扩展，不仅实现小脚丫核心板的WIFI通信还可以用于ESP8266开发。

  • 小脚丫核心板通过ESP8266-12F实现与其他WIFI设备通信的功能
  • 通过跳线将CH340与ESP266-12F连接，实现PC对ESP266-12F的固件烧写
  • 通过跳线将CH340与ESP266-12F连接，实现PC对ESP266-12F的参数配置
  • 通过跳线将CH340与ESP266-12F连接，实现PC对ESP266-12F的功能调试

1.3.8 ADC模块​

STEP BaseBoard V4.0底板上集成了SPI总线接口的8位ADC芯片ADC081S101，单通道、0.5~1MSPS采样率、SOT-23封装。

ADC的采样输入通过跳冒选择，可以是可调电位计，也可以是外部模拟输入，另外增加简单滤波驱动电路。

1.3.9 DAC模块​

STEP BaseBoard V4.0底板上集成了SPI总线接口的8位DAC芯片DAC081S101，单通道、最高1.8MSPS转换率、SOT-23封装。

DAC转换的信号最终通过模拟输出端子输出，另外增加简单滤波驱动电路。

1.33.10 蜂鸣器​

STEP BaseBoard V4.0底板上使用的蜂鸣器为无源电磁式蜂鸣器MLT-8530，需要配置续流二极管，本设计使用1N4148做续流，同时使用S8050增加驱动能力。

1.3.11 PMOD接口​

STEP BaseBoard V4.0底板上留有PMOD接口，将I2C总线和另外两根独立的GPIO管脚（HDMI共用）引出供扩展使用，公式提供电源3.3V和地。

1.3.12 数码管模块33​

STEP BaseBoard V4.0底板上使用两个74HC595级联的方式驱动8位7段数码管显示，74HC595实现串行转并行控制，使用3个GPIO管脚扩展出16路并行输出，分别控制数码管的8个段选端口和8个位选端口。

1.3.13 加速度计​

STEP BaseBoard V4.0底板上集成了加速度计模块，采用ADXL345芯片，I2C总线通信。

1.3.14 存储器模块​

STEP BaseBoard V4.0底板上集成了256x8bit的E2PROM，I2C总线通信，用于存储用户数据或参数。

1.3.15.温湿度传感器

STEP BaseBoard V4.0底板上使用温湿度传感器SHT-30，I2C总线通信，用于温湿度参数的测量。

1.3.16 环境光和接近式传感器​

STEP BaseBoard V4.0底板上集成了接近式传感器RPR-0521RS，I2C总线通信，另外有一根中断输出连接到小脚丫核心板，当接近距离达到设定值时产生中断信号。

1.3.17 气压计​

STEP BaseBoard V4.0底板上使用气压计BMP280，I2C总线通信，可以用于海拔高度测量。

1.3.18 HDMI接口​

STEP BaseBoard V4.0底板上使用标准HDMI接口，可以驱动HDMI接口显示器。 HDMI与板载的液晶屏复用小脚丫核心板管脚，两者不能同时使用。

1.3.19 RGB液晶屏​

STEP BaseBoard V4.0底板上使用2.4寸RGB液晶屏（320x240像素），SPI总线通信，背光和SPI片选信号单独连接小脚丫核心板管脚，独立可控，可以显示字体图片等。