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Livro de Receitas ESPHome: RTC, Cartão SD e Microfone (reTerminal E Série)


Pré-requisitos

Esta página pressupõe que você já concluiu o livro de receitas ESPHome de display para reTerminal E Série e que seu dispositivo está online no Home Assistant. Para botões, buzzer, LED, monitoramento de bateria, SHT4x e deep sleep, consulte Livro de Receitas ESPHome: Botões, Buzzer, LED, Bateria e Baixo Consumo.

Teste os demos sem configurar um ambiente de desenvolvimento

Se você quiser visualizar rapidamente os resultados do projeto ou testar o firmware demo básico antes de configurar um ambiente de desenvolvimento, abra o Hub de Firmware reTerminal E-Series. Você pode escolher um dispositivo reTerminal E Série compatível e gravar o firmware demo diretamente a partir de um navegador.

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Este livro de receitas continua os exemplos ESPHome do reTerminal E Série com três blocos de hardware onboard que não são abordados nos livros de receitas de display e E/S:

  • RTC PCF8563 - lê o horário de hardware do RTC onboard e o sincroniza a partir do Home Assistant.
  • slot para cartão microSD - habilita a linha de alimentação do SD e informa se um cartão está inserido.
  • microfone PDM - habilita a linha de alimentação do microfone onboard e inicializa o microfone PDM através do ESPHome.

Cada seção abaixo é organizada como um pequeno demo ESPHome independente. Você pode copiar um exemplo YAML completo, substituir os placeholders de API e OTA e enviá-lo diretamente a partir do ESPHome.

Cobertura de modelos

Os exemplos prontos para copiar nesta página foram escritos para reTerminal E1001 e reTerminal E1002, correspondendo aos exemplos de hardware ESPHome testados. Os exemplos de microfone onboard se aplicam a modelos que incluem o hardware de microfone PDM; o reTerminal E1004 não inclui o microfone.

Capacidades de Hardware​

Os seguintes pinos são usados pelos demos neste livro de receitas.

FunçãoComponente ESPHomePino / Endereço
RTC PCF8563time.pcf8563Endereço I2C 0x51, SDA GPIO19, SCL GPIO20
Detecção de cartão microSDbinary_sensor.gpioGPIO15, ativo em LOW
Habilitar alimentação do microSDoutput.gpioGPIO16
Habilitar alimentação do microfone PDMoutput.gpioGPIO38
Clock do microfone PDMi2s_audioGPIO42
Dados do microfone PDMmicrophone.i2s_audioGPIO41
Barramento SPI compartilhadospiCLK GPIO7, MOSI GPIO9, MISO GPIO8
Mantenha seus segredos em sigilo

Os exemplos usam placeholders como REPLACE_WITH_YOUR_API_KEY e REPLACE_WITH_YOUR_OTA_PASSWORD. Não publique sua chave de criptografia de API real, senha OTA, senha de Wi-Fi ou token do Home Assistant.

Sincronização de Horário do RTC​

Este demo lê o horário do RTC PCF8563 onboard e o exibe na tela ePaper. Quando o Home Assistant sincroniza o horário com o dispositivo, o ESPHome grava esse horário de volta no RTC de hardware.

O RTC usa o barramento I2C compartilhado:

  • SDA: GPIO19
  • SCL: GPIO20
  • Endereço do RTC: 0x51

Você pode usar este exemplo substituindo os valores de placeholder e enviando o YAML completo para o seu dispositivo.

esphome:
  name: reterminal-e1001-rtc-demo
  friendly_name: reTerminal_E1001_RTC_Demo
  on_boot:
    priority: 600
    then:
      - pcf8563.read_time:

esp32:
  board: esp32-s3-devkitc-1
  framework:
    type: arduino

logger:
  hardware_uart: UART0

api:
  encryption:
    key: "REPLACE_WITH_YOUR_API_KEY"

ota:
  - platform: esphome
    password: "REPLACE_WITH_YOUR_OTA_PASSWORD"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  ap:
    ssid: "E1001-RTC-Demo"
    password: "ChangeMe123"

captive_portal:

i2c:
  scl: GPIO20
  sda: GPIO19

spi:
  clk_pin: GPIO7
  mosi_pin: GPIO9

time:
  - platform: pcf8563
    id: rtc_time
    address: 0x51
    update_interval: never

  - platform: homeassistant
    on_time_sync:
      then:
        - pcf8563.write_time:
        - component.update: epaper_display

font:
  - file: "gfonts://Inter@700"
    id: font_title
    size: 32
  - file: "gfonts://Inter@700"
    id: font_body
    size: 26

display:
  - platform: waveshare_epaper
    id: epaper_display
    model: 7.50inv2
    cs_pin: GPIO10
    dc_pin: GPIO11
    reset_pin:
      number: GPIO12
      inverted: false
    busy_pin:
      number: GPIO13
      inverted: true
    update_interval: 300s
    lambda: |-
      it.printf(400, 40, id(font_title), TextAlign::TOP_CENTER, "RTC Time Sync Demo");
      auto now = id(rtc_time).now();
      if (now.is_valid()) {
        it.strftime(400, 135, id(font_title), TextAlign::TOP_CENTER, "%Y-%m-%d", now);
        it.strftime(400, 190, id(font_title), TextAlign::TOP_CENTER, "%H:%M:%S", now);
        ESP_LOGD("rtc_demo", "RTC time is valid");
      } else {
        it.printf(400, 150, id(font_body), TextAlign::TOP_CENTER, "RTC: waiting for sync");
        ESP_LOGW("rtc_demo", "RTC time is not valid yet");
      }

Esta configuração:

  • Lê o RTC PCF8563 uma vez durante a inicialização.
  • Usa o horário do Home Assistant como fonte da verdade após o dispositivo se conectar.
  • Grava o horário do Home Assistant de volta no RTC de hardware.
  • Exibe a data e hora atuais na tela ePaper.

A imagem a seguir mostra o resultado esperado no reTerminal E1002. O mesmo demo funciona tanto no reTerminal E1001 quanto no E1002. A principal diferença é a saída do display: o E1001 mostra um resultado monocromático, enquanto o E1002 pode mostrar um resultado em cores.

dica

Se o horário do RTC não permanecer correto após um ciclo completo de energia, instale ou substitua a bateria tipo moeda CR1220 no suporte de backup do RTC.

Detecção de Cartão MicroSD​

Este demo informa se um cartão microSD está inserido. Ele também liga a linha de alimentação do cartão SD através do GPIO16.

O pino de detecção do cartão é ativo em LOW, portanto o sensor binário usa inverted: true.

Você pode usar este exemplo substituindo os valores de placeholder e enviando o YAML completo para o seu dispositivo.

esphome:
  name: reterminal-e1001-sd-demo
  friendly_name: reTerminal_E1001_SD_Demo
  on_boot:
    priority: 600
    then:
      - output.turn_on: bsp_sd_enable
      - delay: 200ms
      - component.update: epaper_display

esp32:
  board: esp32-s3-devkitc-1
  framework:
    type: arduino

logger:
  hardware_uart: UART0

api:
  encryption:
    key: "REPLACE_WITH_YOUR_API_KEY"

ota:
  - platform: esphome
    password: "REPLACE_WITH_YOUR_OTA_PASSWORD"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  ap:
    ssid: "E1001-SD-Demo"
    password: "ChangeMe123"

captive_portal:

spi:
  clk_pin: GPIO7
  mosi_pin: GPIO9
  miso_pin: GPIO8

output:
  - platform: gpio
    pin: GPIO16
    id: bsp_sd_enable

binary_sensor:
  - platform: gpio
    pin:
      number: GPIO15
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: true
    id: sd_card_detect
    name: "SD Card Detected"
    on_press:
      then:
        - logger.log: "SD card inserted"
        - component.update: epaper_display
    on_release:
      then:
        - logger.log: "SD card removed"
        - component.update: epaper_display

font:
  - file: "gfonts://Inter@700"
    id: font_title
    size: 32
  - file: "gfonts://Inter@700"
    id: font_body
    size: 28

display:
  - platform: waveshare_epaper
    id: epaper_display
    model: 7.50inv2
    cs_pin: GPIO10
    dc_pin: GPIO11
    reset_pin:
      number: GPIO12
      inverted: false
    busy_pin:
      number: GPIO13
      inverted: true
    update_interval: 300s
    lambda: |-
      it.printf(400, 40, id(font_title), TextAlign::TOP_CENTER, "microSD Card Detection");
      if (id(sd_card_detect).state) {
        it.printf(400, 160, id(font_body), TextAlign::TOP_CENTER, "SD Card: inserted");
      } else {
        it.printf(400, 160, id(font_body), TextAlign::TOP_CENTER, "SD Card: not detected");
      }
      it.printf(400, 230, id(font_body), TextAlign::TOP_CENTER, "Detect pin: GPIO15");

Esta configuração:

  • Habilita a alimentação do cartão SD através do GPIO16.
  • Lê o sinal de detecção de cartão a partir do GPIO15.
  • Mostra o estado do cartão na tela de ePaper.
  • Expõe SD Card Detected ao Home Assistant como um sensor binário.

A imagem a seguir mostra o resultado esperado no reTerminal E1002. A mesma demonstração funciona tanto no reTerminal E1001 quanto no E1002. A principal diferença é a saída de exibição: o E1001 mostra um resultado monocromático, enquanto o E1002 pode mostrar um resultado em cores.

Como o ESPHome usa o cartão microSD

Neste cookbook de ESPHome, o cartão microSD é usado como um sinal de status do dispositivo. A demonstração verifica se um cartão está inserido, mostra o resultado na tela e expõe o mesmo estado ao Home Assistant.

Isso acontece porque o ESPHome é projetado principalmente para sensores, interruptores, telas e automação com Home Assistant. Ele normalmente não é usado como um gerenciador de arquivos local no dispositivo. Tarefas como abrir arquivos, criar pastas, gravar logs ou gravar áudio WAV diretamente no cartão SD são melhor tratadas com Arduino, onde o seu firmware controla diretamente o sistema de arquivos do cartão SD.

Em uma configuração típica de ESPHome, o status do cartão SD pode ser usado para:

  • mostrar se o armazenamento está fisicamente disponível;
  • acionar automações do Home Assistant quando um cartão é inserido ou removido;
  • exibir informações de integridade de hardware junto com o status do RTC, bateria e microfone.

Se o seu objetivo é leitura/gravação direta de arquivos no cartão SD, consulte em vez disso o cookbook de cartão SD para Arduino.

Verificação de Alimentação do Microfone PDM​

Esta demonstração habilita a linha de alimentação do microfone PDM onboard e exibe a atribuição dos pinos do microfone na tela de ePaper. Ela mantém o YAML mínimo para que você possa verificar primeiro a atualização da tela e, em seguida, adicionar a configuração opcional do microfone I2S do ESPHome se quiser usar o microfone com o Assistente de Voz do Home Assistant.

O microfone usa estes pinos:

  • Habilitar alimentação: GPIO38
  • Clock PDM: GPIO42
  • Dados PDM: GPIO41

Você pode usar este exemplo substituindo os valores de placeholder e enviando o YAML completo para o seu dispositivo.

esphome:
  name: reterminal-e1001-mic-demo
  friendly_name: reTerminal_E1001_Mic_Demo
  on_boot:
    priority: 600
    then:
      - output.turn_on: mic_power_enable
      - delay: 200ms
      - logger.log: "PDM microphone power enabled"
      - component.update: epaper_display

esp32:
  board: esp32-s3-devkitc-1
  framework:
    type: arduino

logger:
  hardware_uart: UART0

api:
  encryption:
    key: "REPLACE_WITH_YOUR_API_KEY"

ota:
  - platform: esphome
    password: "REPLACE_WITH_YOUR_OTA_PASSWORD"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  ap:
    ssid: "E1001-Mic-Demo"
    password: "ChangeMe123"

captive_portal:

spi:
  clk_pin: GPIO7
  mosi_pin: GPIO9

output:
  - platform: gpio
    pin: GPIO38
    id: mic_power_enable

font:
  - file: "gfonts://Inter@700"
    id: font_title
    size: 32
  - file: "gfonts://Inter@700"
    id: font_body
    size: 26

display:
  - platform: waveshare_epaper
    id: epaper_display
    model: 7.50inv2
    cs_pin: GPIO10
    dc_pin: GPIO11
    reset_pin:
      number: GPIO12
      inverted: false
    busy_pin:
      number: GPIO13
      inverted: true
    update_interval: 300s
    lambda: |-
      it.printf(400, 40, id(font_title), TextAlign::TOP_CENTER, "PDM Microphone Power");
      it.printf(400, 135, id(font_body), TextAlign::TOP_CENTER, "Mic Power: ON");
      it.printf(400, 190, id(font_body), TextAlign::TOP_CENTER, "CLK GPIO42 / DATA GPIO41");
      it.printf(400, 245, id(font_body), TextAlign::TOP_CENTER, "I2S microphone: optional");

Esta configuração:

  • Habilita a alimentação do microfone através do GPIO38.
  • Mostra o pino de clock PDM GPIO42 e o pino de dados GPIO41 na tela de ePaper.
  • Mantém a demonstração principal próxima às demos de RTC e microSD, para que a atualização da tela possa ser verificada antes de adicionar o componente de áudio.

Se você quiser expor o microfone PDM onboard ao ESPHome, adicione o seguinte bloco opcional depois de confirmar que a demonstração da tela está atualizando corretamente:

i2s_audio:
  i2s_lrclk_pin: GPIO42

microphone:
  - platform: i2s_audio
    id: onboard_mic
    adc_type: external
    pdm: true
    i2s_din_pin: GPIO41

A imagem a seguir mostra o resultado esperado no reTerminal E1002. A mesma demonstração funciona tanto no reTerminal E1001 quanto no E1002. A principal diferença é a saída de exibição: o E1001 mostra um resultado monocromático, enquanto o E1002 pode mostrar um resultado em cores.

nota

Esta demonstração apenas verifica o controle de alimentação do microfone e a atribuição de pinos relacionada na tela de ePaper. Um pipeline completo de voz do Home Assistant Assist requer o bloco opcional de microfone acima e configuração adicional do assistente de voz. Gravar áudio diretamente no cartão SD é melhor tratado pelos exemplos de microfone em Arduino.

Demo 4: Painel Completo de Status de RTC, Cartão SD e Microfone​

Esta demonstração combina os três recursos acima em uma única página de status de hardware:

  1. Data e hora do RTC a partir do PCF8563.
  2. Status de inserção do cartão microSD a partir do GPIO15.
  3. Status de inicialização do microfone PDM.

Para um melhor entendimento, execute primeiro as demonstrações de função única antes de tentar este exemplo combinado.

Clique aqui para ver o código completo
esphome:
  name: reterminal-e1001-hardware-status
  friendly_name: reTerminal_E1001_Hardware_Status
  on_boot:
    priority: 600
    then:
      - output.turn_on: bsp_sd_enable
      - output.turn_on: mic_power_enable
      - delay: 200ms
      - pcf8563.read_time:
      - component.update: epaper_display

esp32:
  board: esp32-s3-devkitc-1
  framework:
    type: arduino

logger:
  hardware_uart: UART0

api:
  encryption:
    key: "REPLACE_WITH_YOUR_API_KEY"

ota:
  - platform: esphome
    password: "REPLACE_WITH_YOUR_OTA_PASSWORD"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  ap:
    ssid: "E1001-HW-Status"
    password: "ChangeMe123"

captive_portal:

spi:
  clk_pin: GPIO7
  mosi_pin: GPIO9
  miso_pin: GPIO8

i2c:
  scl: GPIO20
  sda: GPIO19

i2s_audio:
  i2s_lrclk_pin: GPIO42

output:
  - platform: gpio
    pin: GPIO16
    id: bsp_sd_enable

  - platform: gpio
    pin: GPIO38
    id: mic_power_enable

time:
  - platform: pcf8563
    id: rtc_time
    address: 0x51
    update_interval: never

  - platform: homeassistant
    on_time_sync:
      then:
        - pcf8563.write_time:
        - component.update: epaper_display

microphone:
  - platform: i2s_audio
    id: onboard_mic
    adc_type: external
    pdm: true
    i2s_din_pin: GPIO41

binary_sensor:
  - platform: gpio
    pin:
      number: GPIO15
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: true
    id: sd_card_detect
    name: "SD Card Detected"
    on_press:
      then:
        - component.update: epaper_display
    on_release:
      then:
        - component.update: epaper_display

font:
  - file: "gfonts://Inter@700"
    id: font_small
    size: 20
  - file: "gfonts://Inter@700"
    id: font_medium
    size: 32

display:
  - platform: waveshare_epaper
    id: epaper_display
    model: 7.50inv2
    cs_pin: GPIO10
    dc_pin: GPIO11
    reset_pin:
      number: GPIO12
      inverted: false
    busy_pin:
      number: GPIO13
      inverted: true
    update_interval: 300s
    lambda: |-
      it.printf(400, 20, id(font_medium), TextAlign::TOP_CENTER,
                "reTerminal E1001 Hardware Status");
      it.line(20, 60, 780, 60);

      auto now = id(rtc_time).now();
      if (now.is_valid()) {
        it.strftime(30, 95, id(font_medium), "%Y-%m-%d %H:%M", now);
        ESP_LOGD("status", "RTC time is valid");
      } else {
        it.printf(30, 95, id(font_medium), "RTC: waiting for sync");
        ESP_LOGW("status", "RTC time is not valid yet");
      }

      if (id(sd_card_detect).state) {
        it.printf(30, 155, id(font_medium), "SD Card: inserted");
      } else {
        it.printf(30, 155, id(font_medium), "SD Card: not detected");
      }

      it.printf(30, 215, id(font_medium), "PDM Mic: initialized");
      it.printf(30, 265, id(font_small), "RTC: I2C address 0x51");
      it.printf(30, 295, id(font_small), "SD: DET GPIO15 / EN GPIO16");
      it.printf(30, 325, id(font_small), "Mic: CLK GPIO42 / DATA GPIO41 / EN GPIO38");

Quando o firmware está em execução, a tela mostra a hora do RTC, o estado do cartão SD e o status de inicialização do microfone em uma única página.

A imagem a seguir mostra o resultado esperado no reTerminal E1002. A mesma demonstração funciona tanto no reTerminal E1001 quanto no E1002. A principal diferença é a saída de exibição: o E1001 mostra um resultado monocromático, enquanto o E1002 pode mostrar um resultado em cores.

FAQ​

P1: Por que a tela mostra "RTC: waiting for sync"?​

O dispositivo ainda não recebeu uma hora válida. Confirme que o Wi‑Fi está conectado, que a API do ESPHome está conectada ao Home Assistant e que o Home Assistant está com a hora correta do sistema. Depois que o Home Assistant sincronizar a hora, o ESPHome grava a hora de volta no RTC PCF8563.

P2: Por que não há log serial via USB?​

A reTerminal E Series usa uma ponte USB‑para‑UART CH340K na UART0. Mantenha esta configuração de logger no seu arquivo YAML:

logger:
  hardware_uart: UART0

P3: Por que a tela não é atualizada na demonstração de RTC ou de microfone?​

Se um cartão microSD estiver inserido, remova o cartão primeiro e reinicie o dispositivo. Exceto para a demonstração de detecção de cartão microSD, as outras demonstrações desta página não precisam que o cartão esteja inserido. Manter um cartão inserido pode afetar o barramento SPI compartilhado e impedir que a tela de ePaper seja atualizada corretamente.

Depois de remover o cartão, envie novamente ou reinicie a demonstração de RTC ou de microfone. A tela de ePaper deve ser atualizada normalmente.

Recursos​

Suporte Técnico e Discussão de Produtos​

Obrigado por escolher nossos produtos! Estamos aqui para oferecer diferentes tipos de suporte para garantir que sua experiência com nossos produtos seja a mais tranquila possível. Oferecemos vários canais de comunicação para atender a diferentes preferências e necessidades.

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