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我使用了市面上一些现成封装的ESP32-C3开发板，但感觉不是很满意，所以决定自己画一个开发板。 当然原理图还是参考了乐鑫的官方文档《ESP32-C3系列芯片硬件设计指南》，但外围部分还是根据自己的需求放置了一些可能的模块、芯片或者传感器。
我之前用的AD有版权问题，而且不是免费软件，所以我选择了Easy EDA。 这也是我第一次使用Easy EDA进行设计，所以记录一下。
1. EDA基本操作 1.1 放置元件
打开Easy EDA登录账户，右键原理图放置元件：
输入您想要的组件型号，然后双击选择：
或者直接通过左边的基础库栏放置，然后修改参数：
选择
这里选择的是ESP32-C3。 我打算用下面这款内置Flash的。 包是一样的：
1.2 自己的图库
点击文件-新建-原理图模块，绘制原理图：
1.3 导入库
我在上面的步骤中挣扎了一段时间，现在用不熟悉的工具重新绘制原理图库和封装库真是浪费时间。 幸运的是，我发现库可以导入，所以我使用了之前的项目导入。
但需要注意的是，从Altium Designer导入原理图和PCB文件时，需要将文件保存为ASCII格式的原理图和PCB文件。 这个没有截图。 我不再使用盗版的Altium Designer！ 原理图和PCB都可以保存为ASCII格式，然后导入时按照以下步骤操作：
您可以选择仅导入文件并仅提取库。 我选择了最后一个选项并看了一下：
最后，导入成功。 因为导入的原理图和PCB本来是在同一个工程文件下的，所以导入的库也可以自动关联。 我需要的无线模块如下：
1.4 原理图转换为PCB
1.5 PCB设计部分说明
最小间隔：
切换层：
数字键 + / –
2 原理图设计 2.1 电源
ESP32-C3 系列芯片的引脚 11 和引脚 17 分别为 RTC IO 输入电源引脚和 CPU IO 输入电源引脚，工作电压范围为 3.0 V ~ 3.6 V。
ESP32-C3 系列芯片的引脚 2、引脚 3、引脚 31、引脚 32 为模拟电源引脚，工作电压范围为 3.0 V ~ 3.6 V。
2.2 复位
CHIP_EN 引脚可用于复位 ESP32-C3 系列芯片。 当 CHIP_EN 为低电平时复位。
2.3 外部晶振
ESP32-C3 系列芯片固件仅支持 40 MHz 晶振。
2.4 天线
事实上，天线部分是核心部分，需要认真对待。 不过我做这个测试板的目的是用ESP32-C3来替代STM32，所以天线部分没有专门计算，预留了一个π型网络。 使用IPEX接口：
2.5 USB
USB采用Type-C接口。 毕竟，可预见的未来将是Type-C：
2.6 电源入口
2.7 下载串口
需要在 U0TXD 线上串联一个 499 Ω 电阻来抑制 80 MHz 谐波。
USB转串口芯片最初计划使用便宜的CH340C，但由于只是测试样品而缺货。 后来我选择了CP2102。 虽然贵一些，但是是力创贴片的基础库，所以这个特别好吃！
上图中，我对串口0使用了跳线帽，因为ESP32-C3只有2个串口。 一个串口用于连接我的一个无线模块，并且可能为传感器保留一个串口，所以我最终可能会使用USB下载，然后使用串口。 0 用于连接传感器。
图中可以看到使用了IO GPIO9。 这是因为该引脚与 ESP32-C3 的启动模式有关。 启动方式稍后会单独说明。
图中使用的RTS和DTR下载电路的对应关系如下（对于RESET我们给了上拉电阻，IO9内部有上拉电阻）：
DTRRTS–>RESETIO9
–>
–>
–>
–>
官方文档还指出：
2.8 ESP32-C3 启动方式
为什么提到启动模式并标记为红色？ 这对于绘画来说至关重要。 系统启动模式在官方《ESP32C3技术参考手册》中有介绍。 复位释放后，GPIO2、GPIO8、GPIO9共同控制Boot模式：
这三个引脚称为Strapping 引脚，其中GPIO9 默认连接内部上拉电阻。 如果需要更改 Strapping 引脚的默认值，用户可以使用外部下拉/上拉电阻，或者在上电复位期间使用主机 MCU 的 GPIO 来控制 ESP32-C3 Strapping 引脚电平。 复位解除后，捆扎销与普通销具有相同的功能。
简单说明后，我们要分别处理GPIO2、GPIO8、GPIO9。
GPIO9的直接电平与启动模式直接相关，因此在GPIO9上连接一个按钮。 默认为高电平。 需要时，按下按钮即可变低电平：
虽然GPIO2和GPIO8在很多开发板上并没有单独处理，也用于普通IO，但我这里没有使用它们，直接给它们加了上拉电阻：
2.9 ESP32-C3 外围部分
除了上面最小系统必须使用的引脚之外，我们接下来的外设还需要使用其他IO口。 那么如何选择合适的IO口呢？ 我们首先要了解ESP32-C3的所有IO口功能。 首先标记我们使用过的IO端口和我们不打算使用的IO端口：
不看你不知道，但是看到了你一定会震惊，为什么只剩下4个IO口了……= =！ （后续的用法并不像上面文字描述的那样，也不想回去再做一张图，因为有些GPIO还是得用，不然前面的想法还不够）
因此，在下面的外围部分的设计中，采用了跳线端子连接，以方便需要时用于其他功能。
我们先从简单的分配开始，看一下可用于ADC采样的引脚：
在ADC采样部分，我们仅使用GPIO0和ADC1采样进行测试。
2.9.1 ADC 采样
简单，光敏电阻，GPIO0，ADC1，通道0：
2.9.2 脉宽调制LED
LED PWM 可以使用任何 GPIO 引脚和六个独立的 PWM 通道。 如果按照上面的方案，就只剩下4个可以用了，不能玩了，所以这里还是参考官方开发板。 PWMLED使用GPIO8：
注(2022/1/18)：这里的原理图本来是讲PWM LED，用的是SK6812。 其实这部分是有问题的。
首先，在SK6812的文档中，使用5V供电是比较标准的。 说明书中的参数：
经过实际测试发现，不带限流电阻的3.3V直接供电可以正常工作，但建议使用带限流电阻的5V：
再次，在学习和测试ESP32-C3的过程中，我发现在ESP32-C3的例子中，SK6812的调光不是通过PWM实现的，而是使用ESP32-C3内部的RMT红外遥控（RMT）来实现。
我拍了一些测试照片：
详细内容请参考博文：ESP32-C3学习测试（5.RMT应用-SK6812全彩RGB LED灯驱动测试）
当然SK6812可以用PWM实现调光吗？ 当然可以，你自己研究一下驱动就可以了。 对于初学者来说可能很难实现，等你熟悉了之后我再解释。
2.9.3 串口外设1-U1连接无线模块
我需要使用868无线射频模块，Enocean模块，并使用第二个串口。 这里我需要使用2个IO口。 下面的I2C也需要使用2个IO口。 确实不太方便……，所以最后还是需要使用几个不打算使用的IO口。
这里使用GPIO4和GPIO5作为串口与Enocean模块通信，但考虑到引脚的复用，使用了跳线帽，以防止后续用于其他功能并方便飞线：
2.9.4 串口外设2-U0连接传感器
我已经考虑过用于串行通信的传感器模块。 我使用的是下载的串口U0TXD，并预留了跳线帽。 在后面的测试中，我将使用传感器飞线进行测试，因此这里不再绘制传感器。
2.9.5 SPI 外设
我打算选择的型号是内置Flash的，所以上面的设计并没有按照官方手册放置片外Flash，但是这里我使用SPI Flash作为外设来测试ESP32-C3的SPI应用。 这个Flash与保存代码的Flash不同。 计划使用SPI2。
ESP32-C3 系列具有 3 个 SPI（SPI0、SPI1 和 SPI2）。 SPI0 和 SPI1 只能配置为 SPI 存储器模式，而 SPI2 可以配置为
可以配置成SPI内存模式，也可以配置成通用SPI模式。
但官方资料中有这样一段话：
所以即使我们使用带有内部Flash的芯片，这些IO也是连接到内部Flash的，不建议用于其他功能。
讲了一大堆，SPI已经不能用了。 SPI设备通信一般至少需要4根线，SCLK、MOSI、MISO、CS。 这4根线一旦用到就没有地方放了（因为我对复用功能不熟悉。而且对ESP32-C3的使用也不熟悉。在不熟悉的前提下，设计主要是为了安全和安全）稳定性。不要盲目贪图多功能，后期熟悉芯片后，可以有针对性地复用引脚）。
这里我们的SPI外设部分没有占用其他引脚，但是我们设计了SPI Flash，当时不需要焊接它：
2.9.6 I2C 外设
使用常用的 HTU21D 温室温度传感器，ESP32-C3 的任何 I2C GPIO 引脚都有一个 I2C 通道，支持主机或从机模式。 我这里选择GPIO3和GPIO10：
2.9.7 用户按钮和 LED
按钮：GPIO7
LED：GPIO1
（后来设计的时候看到一个位置，加了一个电源指示灯。）
2.9.8 剩余IO
我一开始以为IO还剩下多少==！ 我们现在好像已经没有剩下的IO了，但是我还是选择了一些引脚用排针来测试，比如：
虽然有些地方使用了排针，但这些IO还是单独引出：
2.10 完成原理图
这是我第一次使用立创。 我不太关注原理图的布局，但还是不得不赞叹操作确实简单。 这是一张完整的图片：
3. PCB设计
虽然嘉里创现在画4层板的原型比较便宜，但我想这次还是打算画双层板。 原因是：
如果我画双层板时出现信号问题（大多数情况都是这个问题），那么我可以根据测试进行修改；
如果我画四层板的时候没有问题，不保证以后画双层板的时候也没有问题，因为四层板的成本还是太高了。普通应用程序；
3.1 总体布局
我会尽力逐部分解释PCB设计。 原理图生成PCB后，首先要考虑的是各部分的总体布局。 我只是移动了一些部分，总体布局是：
后期布线时需要调整板子的尺寸、长度和宽度。 现在的板子是88mm * 73mm，太不合适了（不合适的原因是它至少必须是整数= =！）
我们简单介绍一下布局。 ESP32-C3 需要连接天线。 天线部分尽量不要有元件，也尽量不要覆铜，所以选择边角比较合适。 右边的U6也是无线射频芯片，需要天线。 同时，因此应放置在边缘和拐角处。
电源入口处的两个USB口必须并排在一端，因为两个射频芯片决定了位置，在上端，所以USB放在下面，因为两个USB都需要与ESP32连接通信-C3，所以自然选择更近的 ESP32-C3 的位置在左边，所以 USB 就放在左下角，三个按钮自然就在右下角（虽然按钮也需要连接ESP32-C3，按键的高低信号是相对于USB信号的，优先级一定要低）。
纠结了一段时间，看了几行，发现不对劲。 主要原因是ESP32-C3的IO口和USB口布局如上。 他们相距太远了。 双层板上过孔太多，USB通讯线不太好。 完美，改变布局：
3.2 芯片外围设备
先画出芯片附近的天线、晶振和Flash：
3.3 USB接口
然后画出与芯片通信的USB接口：
整个板子由USB口供电，供电部分通过D2和D3出来。 目前它处于该位置；
CP2102部分还需要3.3V电源；
芯片还有GPIO9和RESET引脚需要连接CP2102上的两个晶体管。
3.4 电源和按钮
画出USB后，画出按钮和电源入口。 部分3.3V电源插座电路稍后会根据接线情况进行调整：
3.5 剩余组件的重新布局
完成以上步骤后，剩下的事情就没有太多了。 可以将相关组件一一放置，再进行整体布局：
3.6 完整接线
折腾了一段时间，布线基本完成，除了GND还没有处理（铺铜、钻孔）：
3.7 完善细节
接下来的步骤就不再用图片一步步解释了。 最后，根据自己的习惯完成以下步骤。
1、元件丝网印刷布置；
2、设置禁止敷铜区域；
3、需要设置开放区域；
4、丝印加法；
5、PCB边框加工；
6、敷铜；
7、根据敷铜情况添加接地孔；
8、增加地孔；
9.添加泪滴；
10、检查DRC并纠正错误；
最终效果图：
3.8 3D效果图
在最终的3D渲染中，力创自己的组件全部是3D封装的。 一些组件后来被修改为没有3D效果：
可以看到左侧相当充实，而右侧则有点空心。 感觉可以再增加一两个模块；
左下角的TX0和RX0排针非常麻烦，因为如果排针距离天线太近，会影响天线性能。 排针本身就相当于一个小天线；
背面没有放置任何元件，可以一侧放置，但不能两侧放置；
我在博客上贴了二维码，但是好像扫不出来= =！ ;
看看吧：
最后检查一遍，然后发出板子进行生产，收到板子后更新实物图片。
至此，我画的ESP32-C3测试板就完成了。
4. PCB获取 4.1 PCB实物图
贴片本身贴了一部分，然后自己焊接了一部分。 快速浏览一下：
4.2 初步测试结果
一键点亮，板子没有问题，我简单测试了几个功能：
1、LED测试正常，串口下载正常。 后续测试将逐步搭建开发环境；
2.USB无法下载，Arduino下无法设置==！
查资料发现，目前只有esp-idf master版本支持USB下载方式。
并且需要软件配置。 默认情况下，使用串口下载。 后面我会搭建开发环境，使用ESP-IDF进行开发。
3.WIFI测试正常
测试流程如下：
检测结果：
注意！ wifi结果正常，但我修改了一处。 我最初设计的时候，我为天线π型网络部分预留的匹配电容是20pF，是焊接上去的，但实际上我没有计算匹配值，无法确定大小或是否需要。 。 我无法焊接它。 我一开始无法连接。 然后我想起我已经焊接了匹配的电容器。 去掉后就正常了。
4.蓝牙测试正常
对于蓝牙测试，我找到了一个扫描 iBeacon 的程序：
测试结果如下。 确实可以正常扫描周围环境中的iBeacon设备：
测试图：
