¶ ZECTRIX NOTE4 开发套件开发指南
硬件适用范围： 本指南仅适用于黑白屏 ZECTRIX NOTE4 开发套件（PCB 版本 1.0）：ESP32-S3 N16R8，配备 4.2 英寸 400 × 300 黑白电子墨水屏。NOTE4 与四色 NOTE4C 使用不同的显示硬件和固件镜像，请勿混刷。
¶ 产品说明
ZECTRIX NOTE4 开发套件是一款紧凑型 ESP32-S3 电子墨水屏开发平台，适用于低功耗信息看板、信息终端、语音交互、NFC 应用和自定义嵌入式项目。设备在成品外壳内集成了黑白电子墨水屏、可充电电池、麦克风、扬声器、RTC、NFC、三个用户按键和 USB Type-C 接口。
开发套件出厂安装的是 Beta 演示固件，主要用于开发和评估，不能替代消费版 NOTE4 固件及云服务。
¶ 从这里开始
¶ 重要说明
- 刷写前请确认设备是黑白屏 NOTE4。
- PCB 版本 1.0 包含 NFC。未来的国际消费量产版可能取消 NFC，购买前请向 ZECTRIX 客服确认 NFC 配置。
- 安装第三方固件或更改分区表前，请完整备份 16 MB 原厂 Flash。
- 请使用支持数据传输的 USB 线。仅支持充电的线缆可以为设备供电，但不会显示串口。
- 电子墨水屏断电后仍会保留最后一幅画面，这是正常现象，并不表示设备仍在运行。
- 不同固件项目的刷新时长和按键行为可能不同。下文描述的是硬件映射，具体应用行为由已安装的固件决定。
¶ 主要特性
- ESP32-S3 N16R8，16 MB Flash、8 MB PSRAM
- 4.2 英寸 400 × 300 黑白电子墨水屏，SSD2683 控制器
- 支持 1 bpp 全刷与局刷；参考项目支持全屏 4 bpp / 16 灰阶刷新
- 2.4 GHz Wi-Fi 与 Bluetooth LE 5.0
- 集成麦克风、扬声器、音频编解码器、RTC、NFC 和状态 LED
- 三个实体用户按键及一个内凹 RESET 针孔
- USB Type-C 供电、原生 USB 数据、固件刷写与串口监视
- 2,000+ mAh 可充电电池
¶ 包装内容
- 1 × ZECTRIX NOTE4 开发套件
- 1 × 桌面支架
- 设备内预装 Beta 演示固件
- 在线原理图、参考源码和开发资料
¶ 典型应用
- 低功耗天气、日历、任务和状态看板
- 电子墨水相框和信息显示终端
- 语音控制嵌入式交互界面
- NFC 触发工作流和智能标签
- ESP32-S3 固件、显示驱动和电源管理开发
- 家庭自动化面板和自定义 IoT 终端
¶ 规格参数
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 产品 | ZECTRIX NOTE4 Developer Kit / NOTE4 Devkit |
| PCB 版本 | 1.0 |
| 主控 | ESP32-S3 N16R8 |
| Flash / PSRAM | 16 MB Flash / 8 MB PSRAM |
| 无线连接 | 2.4 GHz Wi-Fi、Bluetooth LE 5.0 |
| 显示屏 | 4.2 英寸黑白电子墨水屏 |
| 分辨率 | 400 × 300 像素 |
| 显示控制器 | SSD2683 |
| 音频 | ES8311 编解码器、麦克风、扬声器 |
| RTC | PCF8563 |
| NFC | NT3H2111 / NT3H2211 系列接口 |
| 操作键 | 上键、下键 / 电源键、BOOT / 确认键、内凹 RESET |
| USB | USB Type-C 供电、原生 USB 数据、刷写和串口 |
| 电池 | 2,000+ mAh 可充电电池 |
| 尺寸 | 97 × 97 × 8.75 mm（含磁吸后盖） |
| 外壳 | ABS |
¶ 按键与接口
本指南顶部给出了按键与接口示意图。屏幕朝向使用者时：
| 实体按键或接口 | 硬件信号 | 说明 |
|---|---|---|
| 右侧上键 | GPIO39 | 上键，低电平有效 |
| 右侧下键 | GPIO18 | 下键 / 电源相关输入，低电平有效 |
| 正面圆形按键 | GPIO0 | BOOT / 确认，低电平有效 |
| 左侧 RESET 针孔，与下键等高 | ESP32-S3 EN / RST | 短按可复位主控 |
| 底部中央 USB Type-C 接口 | USB D- GPIO19、USB D+ GPIO20 | 供电、原生 USB 数据、刷写和串口 |
¶ 电源与复位
GPIO17 控制主板的电源保持电路。使用电池运行的固件必须在启动后维持所需的电源锁存状态。GPIO18 同时连接到下键 / 电源键，因此关机行为取决于所安装的固件。
左侧内凹针孔是硬件 RESET 输入，连接 ESP32-S3 的 EN / RST 信号，不会清除固件。
¶ 进入 ESP32-S3 下载模式
大多数电脑无需按键即可连接 NOTE4 开发套件。如果串口连接或刷写工具无法识别设备：
- 保持 USB Type-C 数据线连接。
- 按住正面的圆形 BOOT / 语音 按键（GPIO0）。
- 保持 BOOT 按下，同时短按一次左侧内凹 RESET 针孔。
- 松开 BOOT。
- 返回刷写工具重新连接，并选择新出现的 ESP32-S3 串口设备。
以上操作会让 ESP32-S3 手动进入 ROM 下载模式。建议在桌面版 Chrome 或 Edge 中使用 ZECTRIX 浏览器固件更新工具。参考项目的串口监视器波特率为 115200。
¶ 引脚映射
¶ 电子墨水屏接口
| 功能 | ESP32-S3 GPIO |
|---|---|
| 电子墨水屏电源使能 | 6 |
| BUSY | 8 |
| RESET | 9 |
| DC | 10 |
| CS | 11 |
| SCK | 12 |
| MOSI / SDA | 13 |
¶ 按键、LED、电池与充电
| 功能 | ESP32-S3 GPIO | 说明 |
|---|---|---|
| BOOT / 确认 | 0 | 低电平有效；启动配置引脚 |
| 充满 / 待机 | 1 | STDBY_H |
| 充电状态 | 2 | CHRG_L |
| 状态 LED | 3 | 绿色 LED |
| 电池电压 ADC | 4 | 通过电阻分压读取电池电压 |
| RTC 中断 | 5 | PCF8563 中断 |
| NFC 场检测 | 7 | NT3H 场检测信号 |
| 电源保持 | 17 | 主板电源锁存控制 |
| 下键 / 电源键 | 18 | 低电平有效 |
| NFC 电源控制 | 21 | NFC 掉电 / 使能控制 |
| 上键 | 39 | 低电平有效 |
¶ 音频接口
| 功能 | ESP32-S3 GPIO |
|---|---|
| I2S MCLK | 14 |
| I2S BCLK / SCLK | 15 |
| 编解码器 DOUT / ESP32 RX | 16 |
| I2S LRCK / WS | 38 |
| 音频电源使能 | 42 |
| 编解码器 DIN / ESP32 TX | 45 |
| 扬声器功放控制 | 46 |
¶ I2C 外设
| 信号 / 外设 | 值 |
|---|---|
| I2C SDA | GPIO47 |
| I2C SCL | GPIO48 |
| PCF8563 RTC 地址 | 0x51 |
| NT3H NFC 地址 | 0x55 |
¶ USB 与 UART
| 功能 | ESP32-S3 GPIO |
|---|---|
| USB D- | 19 |
| USB D+ | 20 |
| UART0 TX | 43 |
| UART0 RX | 44 |
所有 GPIO 信号均使用 3.3 V 逻辑电平，请勿向 GPIO 直接输入 5 V。
¶ 原理图
英文版原理图在保留原始电路内容和 PCB 版本 1.0 标识的基础上，将中文功能标签和标题栏说明替换为英文。
¶ 软件开发
¶ ESP-IDF 参考项目
公开参考项目面向 ESP-IDF 5.4 或更高版本，并采用 MIT 许可证。
git clone https://github.com/itopinion/zectrix-note4-epd-demo.git
cd zectrix-note4-epd-demo
idf.py set-target esp32s3
idf.py build
idf.py -p /dev/cu.usbmodemXXXX flash monitor
请将 /dev/cu.usbmodemXXXX 替换为电脑实际识别到的串口。Windows 使用对应的 COM 端口。按 Ctrl + ] 退出串口监视器。
¶ 预编译参考固件
v1.0.0 Release 提供合并镜像 zectrix-note4-epd-demo-v1.0.0.bin，写入地址为 0x0。
| 项目 | 值 |
|---|---|
| Release | v1.0.0 |
| 文件名 | zectrix-note4-epd-demo-v1.0.0.bin |
| 写入地址 | 0x0 |
| SHA-256 | a3649af0692987bd21ec815b224166c36bd91aa266657c7628a393cad1318072 |
此参考镜像仅适用于黑白屏 NOTE4 硬件配置。它不是消费版 NOTE4 固件，也不兼容 NOTE4C。
¶ 官方器件资料
- ESP32-S3 数据手册 - Espressif
- PCF8563 RTC 数据手册 - NXP
- ES8311 产品简介 - Everest Semiconductor
- ES8311 ESP-IDF 组件 - Espressif Component Registry
NOTE4 使用 SSD2683 显示控制器。目前本文未提供由厂商官网公开托管的 SSD2683 数据手册，请以 NOTE4 原理图、公开参考驱动的 API 和源码作为开发参考。
¶ 支持边界
NOTE4 开发套件是开发设备。第三方固件、自定义分区表和硬件改装由开发者自行负责。安装前请保留经过验证的原厂 Flash 备份，并记录准确的固件文件名、写入地址和校验值。