湖南商务职业技术学院毕业设计
目录
1产品功能分析1
1.1设计背景及内容1
1.2功能分析2
2方案设计2
2.1单片机的选择2
2.2显示屏的选择2
2.3电池方案的选择3
2.4系统框图3
3产品硬件设计4
3.1ESP32核心板电路设计4
3.2TFT-OLCD液晶屏设计5
3.3WS2812-RGB灯设计5
3.43.7v锂电设计6
3.5波段开关设计7
4产品软件设计7
4.1主程序流程图8
4.2编程软件介绍8
4.3程序清单9
5产品制作与调试10
5.1系统电路组装步骤10
5.2产品装配图10
6产品使用方法11
参考资料12
附录1元器件清单13
附录2电路原理图13
附录3PCB设计图14
基于ESP32单片机+TFT+分光棱镜天气时钟14
I
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附录4作品实物照15
附录5部分软件主程序代码17
II
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基于ESP32单片机TFT分光棱镜天气时钟设计与制作
1产品功能分析
1.1设计背景及内容
随着科技的不断进步，嵌入式系统的发展越来越迅速，特别是基于ESP32
单片机技术的智能硬件设备。这些设备具有低功耗、高性能、易于开发等优点，
被广泛应用于物联网、智能家居、工业控制等领域。基于ESP32单片机TFT分
光棱镜天气时钟设计与制作，是一项结合了电子技术、光学原理和显示技术的
创新项目。这项设计是一款能够将图像投影到分光棱镜，适用于各种需要展示
图像的场合。
本次设计的主要内容是利用ESP32单片机、TFT液晶显示屏和分光棱镜等技
术，制作的一款天气时钟。具体包括以下几个方面：
(1）硬件设计
硬件部分主要包括ESP32单片机、TFTOLCD液晶显示屏、分光棱镜，RGB
灯模块，充电保护模块等。其中，ESP32单片机作为控制核心，负责处理各种
输入输出信号；TFT液晶显示屏用于显示图像；分光棱镜用于将图像分成多个
角度，实现多角度观看，RGB灯增加产品的氛围感。
（2）软件设计
软件部分主要包括图像处理、RGB灯效的控制等模块。其中，图像处理模块
用于对输入的图像进行处理，包括缩放、旋转、滤镜等操作，控制RGB灯光的
效果增加产品的美观性。
（3）结构设计
结构设计主要包括外观设计、内部布局和组装调试等方面。其中，外观设
计考虑到美观、实用和便携性等方面；内部布局合理安排各个模块的位置和连
接方式，保证产品的稳定性和可靠性；组装调试要严格按照工艺要求进行操作，
确保产品的质量和性能。
（4）测试与优化
测试是保证产品质量的重要环节。在完成设计和组装后，需要对产品进行
各项性能测试，包括图像质量、充电保护稳定性等方面的测试。根据测试结果
进行优化调整，确保产品的性能和质量达到最佳状态。
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1.2功能分析
（1）图像显示功能：
这款天气时钟采用了TFT液晶显示屏，可以清晰地显示