EDA-Pager寻呼机

本项目使用 ESP32C3 主控，结合 ML307C LTE模组实现的基于LTE网络的寻呼机/传呼机/BB机。系统通过 LTE 控制信令与 IMS 通道接收短消息，实现 短信的接收、存储、显示及转发 等功能，支持 SMS over NAS 与 SMS over IP（IMS） 两种短信承载方式，具备良好的网络兼容性与可靠性。

主控选用 ESP32C3系列 模组，集成 WiFi 功能，提供丰富的 GPIO 接口。 板载 USB 转串口芯片，方便程序下载和调试。

ESP32S3 主控模组原理图部分

本项目的烧录方式是USB烧录，因为硬件串口需要完全用于LTE模组通讯。如果采用全新的ESP32C3模组，首次烧录时需要先按住BOOT键-点击RST键-松开BOOT键即可进入烧录模式，否则串口会一直跳。本项目选用USB烧录方案，但此方案需要注意布局布线、信号干扰及等长类差分问题，好处是无需烧录器，无需USB转串口模块，直接使用TypeC线上电后即可出现端口号。

MCU烧录接口

MCU系统功能键

MCU部分采用ME6217C33M5G LDO供电，上游电源来自IP5306升压输出的5V 2.4A，足矣驱动ESP32C3。

MCU烧录接口

LTE模组选用ML307C，此模组功能很多，除了LTE功能外，也可做IO扩展功能，带有ADC,PWM等功能，模组PWR部分已配置4.7K上拉实现开机自启动，USIM的IO连接SIM卡座，USIM1还可接个ESIM来切卡，但本项目考虑布局和焊接问题所以去除。考虑到ML307C封装的焊接问题，非必要焊盘均以替换成丝印，方便走线同时也能避免新手焊接造成底部连锡，仅需焊接最外围邮票孔即可。

ML307C主控原理图部分

ML307C主控按键原理图部分

ML307C天线座

ML307C SIM卡座

ML307C系列模组支持PPP拨号通讯协议，可通过USB走RNDIS实现4G网卡上网功能，通过接入TYPEC后主机设备会识别成有线网卡，如未识别需手动在设备管理器切换驱动。需要注意的是使用此功能则必须焊接模组底部USB信号线焊盘，建议使用加热台或风枪。

RNDIS网卡

LTE模组电源供电依照数据手册要求供应3.9V电路，因电路较大所以选用DCDC降压电路，最大供应电流2A，符合数据手册要求。

LTE模组电源电路原理图部分

屏幕部分选用LCD 128X32 ST7920驱动，背光部分通过MOS管控制，使用SPI协议驱动，所以中间DB的IO没有使用，封装上留空用于走线。

LCD屏幕模组

LCD背光控制电路

选用IP5306管理芯片，支持升压，路径管理等功能的充放一体芯片，为器件提供电源及为电池充电。此IC需要注意，必须焊接底部EPAD，PCB设计中已为底部开插件焊盘孔，可使用烙铁锡丝焊接。 电源键按键对应PCB中右下角按键中最右侧的按键，单击开机，双击关机。

电池管理电路原理图部分

三个按键分别对应PCB中右下角按键从左往右的三个功能键，最右侧的按键是IP5306的电源键。扬声器这里实际用的是无源蜂鸣器，使用扬声器也可以。

按键电路原理图部分

PCB固定螺丝部分

• 软件环境：VSCode + PlatformIO
• 开发语言：C / C++

本项目采用功能模块化。

• config_manager.h/.cpp： 数据存储器类
• config.h： IO定义及软件配置
• display.h/.cpp： 屏幕显示类
• lte_module.h/.cpp： 步态运动类定义和接口声明
• http_client.h/.cpp： HTTP请求类
• sms_types.h： 短信的数据接口定义
• speaker.h/.cpp： speakerle类定义
• web_server.h/.cpp： web服务器类
• wifi_manager.h/.cpp： wifi管理类
• main.cpp： 程序主入口

此类用于将配置数据存储进非易失存储器，避免断电后掉电

#ifndef CONFIG_MANAGER_H
#define CONFIG_MANAGER_H
#include 
#include 
// 配置管理类
class ConfigManager {
public:
  ConfigManager();
  // 加载配置
  void load();
  // 保存配置
  void save();
  // 检查是否已配置
  bool isConfigured() const;
  // 设置配置完成标志
  void setConfigured(bool configured);
  // WiFi配置
  String wifiSSID;
  String wifiPassword;
  // HTTP配置
  String httpMethod;
  String httpUrl;
  bool httpForwardEnabled;
  // 短信转发配置
  bool smsForwardEnabled;
  String smsForwardNumber;
  // 显示配置
  int backlightBrightness;
  int backlightMode;  // 0=关闭, 1=常亮, 2=收到消息时开启
private:
  Preferences preferences;
};
#endif

板级配置文件，用于配置IO引脚定义及其他自定义配置

class #ifndef CONFIG_H
#define CONFIG_H
// 硬件引脚定义
// ST7920显示屏引脚
#define LCD_CLK  4  // IO4 - 时钟
#define LCD_MOSI 6  // IO6 - 数据
#define LCD_CS   7  // IO7 - 片选
// 按键引脚
#define BTN_LEFT 1  // IO1 - 收信模式按键
#define BTN_MID 2   // IO2 - 确定按键
#define BTN_RIGHT 3 // IO3 - 转发模式按键
// 蜂鸣器引脚
#define BTN_SPK 5  // IO5 - 蜂鸣器
// 背光引脚
#define LCD_BACKLIGHT 0  // IO0 - 背光控制
// 背光模式
enum BacklightMode {
  BACKLIGHT_OFF = 0,      // 关闭
  BACKLIGHT_ALWAYS_ON = 1, // 常亮
  BACKLIGHT_ON_MESSAGE = 2 // 收到消息时开启
};
// 显示配置
#define MAX_DISPLAY_WIDTH 128
#define SCROLL_DELAY 150
#define SCROLL_STEP 2
// 通信配置
#define SERIAL_BAUD 115200
#define AT_TIMEOUT 2000
// HTTP配置
#define MIN_SEND_INTERVAL 5000  // 最小发送间隔(ms)
// 时间同步配置
#define TIME_SYNC_INTERVAL 60000  // 时间同步间隔(1分钟)
// WiFi配置
#define AP_SSID "EDA-Pager"
#define AP_PASSWORD "12345678"
#define WEB_SERVER_PORT 80
#endif

定义了一些屏幕显示部分的功能

#ifndef DISPLAY_H
#define DISPLAY_H
#include 
#include "sms_types.h"
// 显示管理类
class Display {
public:
  Display();
  // 初始化显示屏
  void begin();
  // 显示短信内容（带滚动）
  void showSms(const SmsData& sms);
  // 手动滚动控制
  void scrollLeft(int step = 10);   // 向左滚动（文本向左移动）
  void scrollRight(int step = 10);  // 向右滚动（文本向右移动）
  void enableAutoScroll();          // 启用自动滚动
  void disableAutoScroll();         // 禁用自动滚动
  bool isAutoScrollEnabled();       // 检查是否启用自动滚动
  // 显示等待消息
  void showWaiting(WorkMode mode, const String& date, const String& time);
  // 显示文本消息
  void showMessage(const String& line1, const String& line2 = "", const String& line3 = "");
  // 显示配置信息
  void showConfigInfo(const String& apIP, const String& staIP, bool wifiConnected);
  // 显示验证码
  void showVerificationCode(const String& code, const String& sender);
  // 背光控制
  void setBacklightMode(int mode);
  void updateBacklight();
  void turnOnBacklight();
  void turnOffBacklight();
private:
  U8G2_ST7920_128X64_F_SW_SPI u8g2;
  int scrollOffset;
  unsigned long lastScrollTime;
  int backlightBrightness;
  bool autoScrollEnabled;  // 自动滚动开关
  int maxScrollOffset;     // 最大滚动偏移量
  int backlightMode;       // 背光模式
  unsigned long backlightOnTime;  // 背光开启时间
  bool backlightOn;        // 背光状态
};
#endif

项目构建配置文件，定义目标平台、分区表和编译选项。

#ifndef HTTP_CLIENT_H
#define HTTP_CLIENT_H
#include 
#include 
// HTTP客户端类
class HttpClient {
public:
  HttpClient();
  // 发送HTTP请求
  bool sendRequest(const String& url, const String& method, const String& smsContent);
  // 获取最后一次错误信息
  String getLastError() const { return lastError; }
  // 获取最后一次HTTP状态码
  int getLastHttpCode() const { return lastHttpCode; }
private:
  String lastError;
  int lastHttpCode;
  unsigned long lastSendTime;
  // 替换URL中的占位符
  String replacePlaceholder(const String& url, const String& smsContent);
  // URL编码
  String urlEncode(const String& str);
  // URL解码
  String urlDecode(const String& str);
  // JSON字符串转义
  String escapeJsonString(const String& str);
  // 解析查询参数并转换为JSON
  String parseQueryParamsToJson(const String& queryParams, const String& smsContent);
  // 发送GET请求
  bool sendGetRequest(const String& url);
  // 发送POST请求
  bool sendPostRequest(const String& url, const String& smsContent);
};
#endif

项目构建配置文件，定义目标平台、分区表和编译选项。

#ifndef HTTP_CLIENT_H
#define HTTP_CLIENT_H
#include 
#include 
// HTTP客户端类
class HttpClient {
public:
  HttpClient();
  // 发送HTTP请求
  bool sendRequest(const String& url, const String& method, const String& smsContent);
  // 获取最后一次错误信息
  String getLastError() const { return lastError; }
  // 获取最后一次HTTP状态码
  int getLastHttpCode() const { return lastHttpCode; }
private:
  String lastError;
  int lastHttpCode;
  unsigned long lastSendTime;
  // 替换URL中的占位符
  String replacePlaceholder(const String& url, const String& smsContent);
  // URL编码
  String urlEncode(const String& str);
  // URL解码
  String urlDecode(const String& str);
  // JSON字符串转义
  String escapeJsonString(const String& str);
  // 解析查询参数并转换为JSON
  String parseQueryParamsToJson(const String& queryParams, const String& smsContent);
  // 发送GET请求
  bool sendGetRequest(const String& url);
  // 发送POST请求
  bool sendPostRequest(const String& url, const String& smsContent);
};
#endif

项目构建配置文件，定义目标平台、分区表和编译选项。

#ifndef HTTP_CLIENT_H
#define HTTP_CLIENT_H
#include 
#include 
// HTTP客户端类
class HttpClient {
public:
  HttpClient();
  // 发送HTTP请求
  bool sendRequest(const String& url, const String& method, const String& smsContent);
  // 获取最后一次错误信息
  String getLastError() const { return lastError; }
  // 获取最后一次HTTP状态码
  int getLastHttpCode() const { return lastHttpCode; }
private:
  String lastError;
  int lastHttpCode;
  unsigned long lastSendTime;
  // 替换URL中的占位符
  String replacePlaceholder(const String& url, const String& smsContent);
  // URL编码
  String urlEncode(const String& str);
  // URL解码
  String urlDecode(const String& str);
  // JSON字符串转义
  String escapeJsonString(const String& str);
  // 解析查询参数并转换为JSON
  String parseQueryParamsToJson(const String& queryParams, const String& smsContent);
  // 发送GET请求
  bool sendGetRequest(const String& url);
  // 发送POST请求
  bool sendPostRequest(const String& url, const String& smsContent);
};
#endif

项目构建配置文件，定义目标平台、分区表和编译选项。

#ifndef SPEAKER_H
#define SPEAKER_H
#include 
class Speaker {
public:
    Speaker(uint8_t pin);
    void begin();
    void speak(uint16_t freq, uint16_t duration);
    void beep(uint16_t duration = 100);
    void speakStart();
    void speakNotify();
    void mute();
    void unmute();
    bool isMuted() const { return _muted; }
private:
    uint8_t _pin;
    bool _muted;
};
#endif

项目构建配置文件，定义目标平台、分区表和编译选项。

#include "config_manager.h"
#include "http_client.h"
#include "display.h"
#include "sms_types.h"
#include "speaker.h"
// Web服务器类
class WebServer {
public:
  WebServer(ConfigManager& config, HttpClient& httpClient, Display& display, 
            SmsData* smsHistory, int* smsHistoryCount, Speaker& speaker);
  // 启动Web服务器
  void begin();
   // 检查配置是否完成
  bool isConfigCompleted() const { return configCompleted; }
  // 获取WiFi连接状态
  bool isWiFiConnected() const { return wifiConnected; }
  // 设置WiFi连接状态
  void setWiFiConnected(bool connected) { wifiConnected = connected; }
private:
  AsyncWebServer server;
  ConfigManager& configManager;
  HttpClient& httpClient;
  Display& display;
  Speaker& speaker;
  SmsData* smsHistory;
  int* smsHistoryCount;
  bool configCompleted;
  bool wifiConnected
  void setupRoutes();
};
#endif

项目构建配置文件，定义目标平台、分区表和编译选项。

// WiFi管理类
class WiFiManager {
public:
  WiFiManager();
  // 启动AP模式
  void startAP(const char* ssid, const char* password);
  // 连接到WiFi
  bool connect(const String& ssid, const String& password);
  // 检查是否已连接
  bool isConnected() const;
  // 获取AP IP地址
  String getAPIP() const;
  // 获取STA IP地址
  String getSTAIP() const;
private:
  bool connected;
};
#endif

项目采用双外壳结构，包含前壳及后壳。

组装图

正面视图

背面视图

• 屏幕部分采用限位孔固定，先装入屏幕后压入主板
• 按钮及扬声器和侧面TypeC均已开孔
• 突出部分加入倒角加强

后盖正面视图

后盖背面视图

• 后盖较简单，压入限位使用

本项目提供了一个基础的LTE寻呼机方案，你可以基于此项目进行以下拓展：

• 增加MQTT功能，组成自建
• 增加蓝牙通知功能，将手机通知推送到寻呼机上
• 增加GPS功能，获取当前位置信息
• 增加SOS紧急联系人报告功能

立创商城采购物料清单

非商城物料采购清单

下表列出了本项目 ESP32C3 未合并固件烧录时的分区布局，地址与文件路径对应关系如下，可直接用于命令行烧录或 Flash 工具导入配置。

💡 提示：使用 esptool.py 可执行如下命令进行烧录：
esptool.py write_flash 0x0 bootloader.bin 0x8000 partition-table.bin 0xe000 boot_app0.bin 0x10000 firmware.bin