ESP32-S3-LCD-1.54

来自Waveshare Wiki
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功能简介
特性 无特性,不解释
显示尺寸 3.5英寸
分辨率 320 × 480
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
接口 USB UART GPIO

产品介绍

产品简介

本产品是一款微雪 (Waveshare) 设计的高性能、高集成的微控制器开发板。板载了 1.54 英寸电容高清 IPS 屏、集成电池充电芯片、六轴传感器 (三轴加速度计与三轴陀螺仪)、低功耗音频编解码芯片等外设,方便开发并嵌入到产品中。无需组装接线,轻松畅玩小智 AI。

产品特性

  • 搭载 ESP32-S3R8 高性能 Xtensa 32 位 LX7 双核处理器,主频高达 240MHz
  • 支持 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) 和 Bluetooth 5 (LE),板载天线
  • 内置 512 KB 的 SRAM 和 384 KB ROM,叠封 8 MB PSRAM 和外接 16 MB Flash
  • 采用 Type-C 接口,提高了用户的使用便捷性和设备的兼容性
  • 板载 1.54 英寸电容触摸高清 IPS 屏,240 × 240 分辨率,262K 彩色,能清晰地显示彩色图片
  • 支持 I2C 接口控制触摸,支持中断 (仅触控版本)
  • 板载 QMI8658 六轴惯性测量单元 (3 轴加速度、3 轴陀螺仪),可检测运动姿态、计步等功能
  • 板载 3个可自定义功能的按钮,可实现单击、双击、长按等操作
  • 板载 3.7V MX1.25 锂电池充放电接口
  • 板载 Micro SD 卡槽,提供扩展存储、快速数据传输和灵活性,适用于数据记录和媒体播放,简化了电路设计
  • 板载 ES8311 音频编解码芯片与 NS4150B 功放芯片,支持单声道最高 3W 音频输出
  • 板载 ES7210 音频编码芯片,支持双麦克风音频采集及回声消除功能

硬件说明

ESP32-S3-Touch-LCD-3.5-details-inter.jpg

1、ESP32-S3R8
   WiFi 和蓝牙 SoC,240MHz 运行频率,叠封 8MB PSRAM

2、板载贴片天线

3、W25Q128JVSIQ
   16MB NOR-Flash

4、摄像头接口
   支持 OV5640 / OV2640 等主流摄像头

5、Micro SD 卡槽

6、IPEX 1 代座子
   可通过拆焊电阻切换为使用外部天线

7、MX1.25 喇叭接口

8、BOOT 按键

9、RESET 按键

10、PWR 按键
   采集音频

11、AXP2101
   高集成度的电源管理芯片

12、充电指示灯

13、Type-C 接口

14、ES8311
   低功耗音频编解码芯片

15、电源指示灯

16、麦克风

17、SH1.0 RTC 电池接口
   接入可充电的 RTC 电池

18、MX1.25 锂电池接口
   MX1.25 2PIN 连接器,可用于接入 3.7V 锂电池,支持充放电

19、2.54mm 排座接口
   引出可用 IO 功能引脚,方便扩展使用

20、PCF85063
   RTC 时钟芯片

21、QMI8658
   六轴惯性测量单元 (IMU),包含一个 3 轴陀螺仪和一个 3 轴加速度计

引脚定义

ESP32-S3-Touch-LCD-3.5-details-intro.jpg

产品尺寸

ESP32-S3-Touch-LCD-3.5-details-size-1.jpg ESP32-S3-Touch-LCD-3.5-details-size.jpg

使用说明

ESP32-S3-LCD-1.54 目前提供 Arduino IDEESP-IDF 两种开发工具和框架,提供了灵活的开发选择,你可以根据项目需求和个人习惯选择适合的开发工具。

开发工具介绍

Arduino-IDE-logo.jpg

Arduino IDE

Arduino IDE是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。不需要太多基础,简单学习后,你也可以快速地进行开发。同时,Arduino 拥有庞大的全球用户社区,提供了海量的开源代码、项目示例和教程,还有丰富的库资源,封装了复杂功能,让开发者能快速实现各种功能。

ESP-IDF-logo.jpg

ESP-IDF

ESP-IDF,全称Espressif IDE,是乐鑫科技为 ESP系列芯片推出的专业开发框架。它使用C语言开发,包括编译器、调试器、烧录工具等,可在命令行下或使用集成开发环境(如 Visual Studio Code 配合 Espressif IDF 插件)进行开发,插件提供代码导航、项目管理、调试等功能。


这两种开发方式各有其优势,开发者可以根据自身需求和技能水平进行选择。Arduino 适合初学者和非专业人士,因其简单易学、上手快。而对于有专业背景或对性能要求较高的开发者,ESP-IDF 是更好的选择,它提供了更高级的开发工具和更强的控制能力,适用于复杂项目的开发。


器件准备

  • ESP32-S3-LCD-1.54 x1
  • SD卡 x1
  • USB线 type A公口 转 Type C公口 x1
在操作前,建议先浏览目录,快速了解文档结构。为顺利操作,请仔细阅读FAQ,提前了解可能的问题。文档中所有资料均提供超链接,方便下载。

Arduino开发

本章介绍 Arduino 环境搭建,包括 Arduino IDE、ESP32板管理、相关库的安装,程序编译下载及示例程序测试,帮助用户掌握开发板,便于二次开发。 Arduino-flow-04.png

环境搭建

下载和安装 Arduino IDE

  • 点击访问Arduino官网,选择对应的系统和系统位数下载。
    ESP32-S3-AMOLED-1.91-Ar-software-01.png
  • 运行安装程序,全部默认安装即可。
环境设置是在 Windows 10 系统下进行,Linux和Mac用户可访问Arduino-esp32环境搭建参考

安装 ESP32 开发板

  • ESP32相关主板在Arduino IDE使用,须先安装“esp32 by Espressif Systems”开发板的软件包
  • 根据板安装要求进行安装,一般推荐“在线安装”, 若在线安装失败,则使用“离线安装
  • 安装教程,详见:Arduino 板管理教程
  • ESP32-S3-LCD-1.54 所需开发板安装说明
板名称 板安装要求 版本号要求
esp32 by Espressif Systems “离线”安装/“在线”安装 ≥3.2.0

安装库

  • 在安装 Arduino 库时,通常有两种方式可供选择:在线安装离线安装若库安装要求离线安装,则必须使用提供的库文件
    对于大多数库,用户可以通过 Arduino 软件的在线库管理器轻松搜索并安装。然而,一些开源库或自定义库未被同步到 Arduino 库管理器中,因此无法通过在线搜索获取。在这种情况下,用户只能通过离线方式手动安装这些库。
  • ESP32-S3-LCD-1.54 库文件存放于示例程序中,点击此处跳转: ESP32-S3-LCD-1.54 示例程序
  • 库安装教程,详见:Arduino 库管理教程
ESP32-S3-LCD-1.54 库文件说明
库名称 说明 版本 库安装要求
lvgl LVGL图形化库 v8.4.0 或 v9.3.0 “在线”安装
GFX_Library_for_Arduino GFX图形化库 v1.6.0 “在线”安装
U8g2 图形显示库 v2.35.30 “在线”安装
SensorLib 传感器驱动库 v0.3.1 “在线”安装
ESP32-audioI2S-master 音频处理库 v3.4.0 “在线”安装
OneButton 按键库 v2.6.1 “在线”安装

运行第一个 Arduino 程序

如果你刚入门学习ESP32和Arduino,还不知道如何创建、编译、烧录和运行Arduino ESP32程序,那么请展开看看,希望可以帮助到你!

新建工程

  • 运行Arduino IDE,选择 File -> New Sketch
    ESP32-S3-AMOLED-1.91-Ar-study-01.png
  • 输入代码:
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  Serial.println("Hello, World!");
  delay(2000);
}
  • 保存代码工程,选择 File -> Save As...;在弹出的菜单选择保存工程路径,并输入工程名,如 Hello_World,点击保存

ESP32-S3-AMOLED-1.91-Ar-study-02.png

编译和烧录程序

  • 选择对应的开发板,以ESP32S3主板为例:

①. 点击选择下拉框选项“Select Other Board and Port”;
②. 搜索需要的开发板型号“esp32s3 dev module”并选择;
③. 选择COM口
④. 保存选择。
ESP32-S3-AMOLED-1.91-Ar-study-03.png

  • 若ESP32S3主板只有USB口,须打开(Enable)USB CDC,如下图所示:

ESP32-S3-AMOLED-1.91-Ar-study-04.png

  • 编译并上传程序:

①. 编译程序;②. 编译并下载程序;③. 下载成功。
ESP32-S3-AMOLED-1.91-Ar-study-05.png

  • 打开串口监视窗口,程序每隔2秒会打印“Hello World!”,运行情况如下所示:

ESP32-S3-AMOLED-1.91-Ar-study-06.png

示例程序

Demo-flow-01.png

  • 当使用电池供电时,按下 PWR 按键会启动供电。为保持持续供电,需要将 BAT_EN(GPIO2)配置为高电平。
  • ESP32-S3-LCD-1.54 示例程序
示例程序 基础例程说明 依赖库
01_audio_out 读取SD卡的音频文件,并播放 ESP32-audioI2S-master
02_button_example 按键测试 OneButton
03_qmi8658_example 打印IMU获取的数据 SensorLib
04_gfx_helloworld 屏幕上显示HelloWorld GFX_Library_for_Arduino
05_esp_wifi_analyzer 屏幕上显示WiFi信号强度 GFX_Library_for_Arduino
06_gfx_u8g2_font 通过加载字库,实现各国文字显示 GFX_Library_for_Arduino、U8g2
07_sd_card_test 测试SD卡的读写 ---
08_lvgl_arduino_v8 lvgl v8.4.0 示例程序 GFX_Library_for_Arduino、lvgl
09_lvgl_arduino_v9 lvgl v9.3.0 示例程序 GFX_Library_for_Arduino、lvgl
10_esp_sr 测试语音唤醒、语音识别 ---
  • ESP32-S3-LCD-1.54 Arduino 工程参数设置

ESP32-S3-LCD-1.54-Arduino-Setting.png

01_audio_out

【程序说明】


本示例演示 ESP32-S3-LCD-1.54 读取SD卡的音频文件并使用喇叭播放,支持MP3、AAC、WAV等格式。

【准备工作】


  • 将SD卡插入电脑
  • 在SD卡根目录新建文件夹 music
  • 把本工程下data文件夹里面的1.mp3拷贝到SD卡的music文件夹里
  • 将SD卡插入 ESP32-S3-LCD-1.54

【代码分析】


  • 初始化SD卡
  if (!SD_MMC.setPins(clk, cmd, d0, d1, d2, d3)) {
    Serial.println("Pin change failed!");
    return;
  }
  if (!SD_MMC.begin()) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  }
  • 设置 I2S 引脚和音量大小
  audio.setPinout(I2S_BCLK, I2S_LRC, I2S_DOUT, I2S_MCLK);
  audio.setVolume(21);  // 0...21
  • 设置播放的音频文件
  audio.connecttoFS(SD_MMC, "music/1.mp3");

【运行效果】


  • 播放音频文件,屏幕无现象



02_button_example

【程序说明】


本示例演示如何使用 OneButton 库读取按键的单击、双击和长按等状态,并通过串口打印。

【代码分析】


  • 绑定回调函数
  button1.attachClick(click1);
  button1.attachDoubleClick(doubleclick1);
  button1.attachLongPressStart(longPressStart1);
  button1.attachLongPressStop(longPressStop1);
  button1.attachDuringLongPress(longPress1);

【运行效果】


  • 屏幕无现象
  • 打开串口监视器

ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-10.png



03_qmi8658_example

【程序说明】


本示例使用 ESP32-S3-LCD-1.54 获取板载QMI8658的数据并使用串口打印

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【代码分析】


  • 初始化QMI8658
    if (!qmi.begin(Wire, QMI8658_L_SLAVE_ADDRESS, SENSOR_SDA, SENSOR_SCL)) {
        Serial.println("Failed to find QMI8658 - check your wiring!");
        while (1) {
            delay(1000);
        }
    }

【运行效果】


  • 打开串口监视器,可以看到打印的 x、y、z 轴的accel和gyro数据

ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-02.png



04_gfx_helloworld

【程序说明】


本示例演示 ESP32-S3-LCD-1.54 使用GFX_Library_for_Arduino库驱动屏幕并在屏幕上显示HelloWorld

【代码分析】


  • 配置屏幕接口、分辨率等
Arduino_DataBus* bus = new Arduino_ESP32SPI(45 /* DC */, 21 /* CS */, 38 /* SCK */, 39 /* MOSI */, -1 /* MISO */);
Arduino_GFX* gfx = new Arduino_ST7789(
  bus, 40 /* RST */, 0 /* rotation */, true, 240, 240);

【运行效果】


ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-04.png



05_esp_wifi_analyzer

【程序说明】


本示例演示 ESP32-S3-LCD-1.54 使用GFX_Library_for_Arduino库显示WiFi频段信号强度

【运行效果】


ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-05.jpg




06_gfx_u8g2_font

【程序说明】


本示例演示 ESP32-S3-LCD-1.54 使用GFX_Library_for_Arduino库通过加载字库,实现各国文字显示

【运行效果】


ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-06.jpg




07_sd_card_test

【程序说明】


本示例使用 ESP32-S3-LCD-1.54 测试SD卡的读写功能

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑
  • 将Micro SD卡插入卡槽(SD卡需要格式化为FAT32)

【代码分析】


  • SD卡初始化
if (!SD_MMC.setPins(clk, cmd, d0, d1, d2, d3)) {
    Serial.println("Pin change failed!");
    return;
  }
  if (!SD_MMC.begin()) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  }

【运行效果】


  • 屏幕无现象
  • 打开串口监视器

ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-07.png



08_lvgl_example_v8

【程序说明】


本示例演示了使用 ESP32-S3-LCD-1.54 运行lvgl( v8.4.0)示例程序。

【准备工作】


  • 需要安装 lvgl v8.4.0 版本,如已安装其他版本,请重新安装。

ESP32-Touch-LCD-3.5-Demo-09.png

【代码分析】


  • UI初始化
    lv_obj_t *label = lv_label_create(lv_scr_act());
    lv_label_set_text(label, "Hello Arduino! (V" GFX_STR(LVGL_VERSION_MAJOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_MINOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_PATCH) ")");
    lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);

【运行效果】


ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-08.png



09_lvgl_example_v9

【程序说明】


本示例演示了使用 ESP32-S3-LCD-1.54 运行lvgl( v9.3.0)示例程序。

【准备工作】


  • 需要安装 lvgl v9.3.0 版本,如已安装其他版本,请重新安装。

ESP32-Touch-LCD-3.5-Demo-10.png

【代码分析】


  • UI初始化
    lv_obj_t *label = lv_label_create(lv_scr_act());
    lv_label_set_text(label, "Hello Arduino, I'm LVGL!(V" GFX_STR(LVGL_VERSION_MAJOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_MINOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_PATCH) ")");
    lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);

【运行效果】


ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-09.png



10_esp_sr

【程序说明】


本示例演示了使用 ESP32-S3-LCD-1.54 运行ESP_SR示例程序。

【准备工作】


  • Arduino 工程参数设置, Partition Scheme: "ESP SR 16M (3MB APP/7MB SPIFFS/2.9MB MODEL)"

ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-19.png

【代码分析】


  • 初始化ES7210以及 I2S 接口
  Wire.begin(I2C_PIN_SDA, I2C_PIN_SCL);
  es7210_init();
  i2s.setPins(I2S_PIN_BCK, I2S_PIN_WS, I2S_PIN_DOUT, I2S_PIN_DIN, I2S_PIN_MCK);
  i2s.setTimeout(1000);
  i2s.begin(I2S_MODE_STD, 16000, I2S_DATA_BIT_WIDTH_16BIT, I2S_SLOT_MODE_STEREO);
  • 初始化ESP_SR
  ESP_SR.onEvent(onSrEvent);
  ESP_SR.begin(i2s, sr_commands, sizeof(sr_commands) / sizeof(sr_cmd_t), SR_CHANNELS_STEREO, SR_MODE_WAKEWORD);
static const sr_cmd_t sr_commands[] = {
  { 0, "Turn on the light", "TkN nN jc LiT" },
  { 0, "Switch on the light", "SWgp nN jc LiT" },
  { 1, "Turn off the light", "TkN eF jc LiT" },
  { 1, "Switch off the light", "SWgp eF jc LiT" },
  { 1, "Go dark", "Gb DnRK" },
  { 2, "Start fan", "STnRT FaN" },
  { 3, "Stop fan", "STnP FaN" },
};

【运行效果】


  • 设备唤醒词为 “Hi ESP”
  • 唤醒后可通过语音识别指令进行操作

ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-10.png



ESP-IDF开发

本章介绍 ESP-IDF 环境搭建,包括 Visual Studio、Espressif IDF插件的安装,程序编译下载及示例程序测试,帮助用户掌握开发板,便于二次开发。 ESP-IDF-flow-01.png

环境搭建

下载和安装 Visual Studio

  • 打开VScode官网的下载页面,选择对应系统和系统位数进行下载
    ESP32-S3-AMOLED-1.91-VScode-01.png
  • 运行安装包后,其余均可以默认安装,但这里为了后续的体验建议,建议在此处勾选框中的1、2、3项
    ESP32-S3-AMOLED-1.91-VScode-02.png
    • 第一二项开启后,可以直接通过鼠标右键文件或者目录打开VSCode,可以提高后续的使用体验.
    • 第三项开启后,选择打开方式时,可以直接选择VSCode
环境设置是在 Windows 10 系统下进行,Linux和Mac用户可访问ESP-IDF环境搭建参考

安装Espressif IDF插件

  • 国内部分区域安装,一般推荐“在线安装”, 若因网络因素无法在线安装,则使用“离线安装”。
  • 安装Espressif IDF插件教程,详见:安装Espressif IDF插件教程
  • 需要安装 ESP-IDF V5.4.0 或更高版本。

运行第一个 ESP-IDF 程序

如果你刚入门学习ESP32和ESP-IDF,还不知道如何创建、编译、烧录和运行ESP-IDF程序,那么请展开看看,希望可以帮助到你!

新建项目

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-01.png

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-02.png

创建例程

  • 使用快捷键 F1 ,输入esp-idf:show examples projects

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-03.png

  • 选择你当前的IDF版本

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-04.png

  • 以Hello world例程为例

①选择对应例程
②其readme会说明该例程适用于什么芯片(下文有介绍例程怎么使用与文件结构,这里略)
③点击创建例程
ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-05.png

  • 选择放置例程的路径,要求无例程同名文件夹

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-06.png

修改COM口

  • 此处显示使用对应的COM口,点击可以修改对应COM口
  • 请根据设备对应COM口进行选择(可通过设备管理器查看)
  • 若出现下载失败的情况请点击复位按键1秒以上或进入下载模式,等待 PC 端重新识别到设备后再次下载

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-07.png

修改驱动对象

  • 选择我们需要驱动的对象,也就是我们的主芯片为ESP32S3

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-08.png

  • 选择openocd的路径,这里对我们没有影响,所以我们随便选择一个即可

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-09.png


其余状态栏简介

①.ESP-IDF开发环境版本管理器,当我们的工程需要区分开发环境版本时,可以通过安装不同版本的ESP-IDF来分别管理,当工程使用特定版本时,可以通过使用它来切换
②.设备烧录COM口,选择以将编译好的程序烧录进芯片上
③.set-target 芯片型号选择,选择对应的芯片型号,如:ESP32-P4-Nano需要选择 esp32p4 为目标芯片
④.menuconfig,点击修改sdkconfig配置文件内容,项目配置详细资料
⑤.fullclean 清理按钮,当工程编译报错或其他操作污染编译内容时,通过点击清理全部编译内容
⑥. Build 构建工程,当一个工程满足构建时,通过此按钮进行编译
⑦.当前下载方式,默认为UART
⑧.flash烧录按钮,当一个工程Build构建通过时,选择对应开发板COM口,点击此按钮可以将编译好的固件烧录至芯片
⑨.monitor开启烧录口监控,当一个工程Build-->flash后,可通过点击此按钮查看烧录、调试口输出的l0g,以便观察应用程序是否正常工作
⑩.Debug调试
⑪.Build Flash Monitor 一键按钮,用于连续执行Build-->Flash-->Monitor,常被称作小火苗

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-10.png

编译、烧录、串口监视

  • 点击我们之前介绍的 编译,烧录,打开串口监视器按键

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-11.png

  • 编译可能需要较长时间才能完成,尤其是在第一次编译时

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-12.png

  • 在此过程中,ESP-IDF可能会占用大量CPU资源,因此可能会导致系统卡顿
  • 若是新工程首次烧录程序,将需要选择下载方式,选择 UART

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-13.png

  • 后续也可在 下载方式 处进行修改(点击即可弹出选项)

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-14.png

  • 因为板载自动下载电路,无需手动操作即可自动下载
  • 下载成功后,自动进入串口监视器,可以看到芯片输出对应的信息并提示10S后重启

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-15.png


使用IDF 示例程序

下文以使用“ESP32-S3-LCD-1.47-Demo”为例介绍工程的两种打开方式及使用的一般步骤、ESP-IDF工程项目详解,若使用其他工程,操作步骤类推。

软件内部打开

  • 打开 VScode 软件,选择文件夹打开示例

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-16.png

  • 选择提供的 ESP-IDF 下的示例,点击选择文件(位于 示例程序/Demo/ESP-IDF 路径下)

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-17.png


软件外部打开

  • 正确选择工程目录,打开工程,否则会影响后续程序编译烧录

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-18.png

  • 连接设备后,选择好COM口和型号,点击下方编译并烧录即可实现程序控制

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-19.png

ESP-IDF工程项目详解

  • 组件(Component):ESP-IDF中的组件是构建应用的基本模块,每个组件通常是相对独立的代码库或库,能实现特定的功能或服务,可以被应用程序或是其他组件重复使用,类似于Python开发中的库的定义。
    • 组件的引用:Python开发环境中引入库只需要“import 库名或路径”即可,而ESP-IDF基于C语言基础,引入库是通过CMakeLists.txt进行配置和定义的。
    • CmakeLists.txt的作用:ESP-IDF编译时编译工具CMake会首先通过读取工程目录的顶层CMakeLists.txt的内容来读取构建规则,识别需要编译的内容。当在CMakeLists.txt中引入了需要的组件、程序后,编译工具CMake会根据索引导入每个所需要编译的内容。编译过程如:

ESP32-P4 VSCode ESP-IDF GettingStart 240906 02.png

修改COM口

  • 此处显示使用对应的COM口,点击可以修改对应COM口
  • 请根据设备对应COM口进行选择(可通过设备管理器查看)
  • 若出现下载失败的情况请点击复位按键1秒以上或进入下载模式,等待 PC 端重新识别到设备后再次下载

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-07.png

修改驱动对象

  • 选择我们需要驱动的对象,下图以主芯片为ESP32S3 以例(用户根据手头实物板子的主控芯片对应设置)

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-08.png

  • 选择openocd的路径,这里对我们没有影响,所以我们随便选择一个即可

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-09.png

其余状态栏简介

①.ESP-IDF开发环境版本管理器,当我们的工程需要区分开发环境版本时,可以通过安装不同版本的ESP-IDF来分别管理,当工程使用特定版本时,可以通过使用它来切换
②.设备烧录COM口,选择以将编译好的程序烧录进芯片上
③.set-target 芯片型号选择,选择对应的芯片型号,如:ESP32-P4-Nano需要选择 esp32p4 为目标芯片
④.menuconfig,点击修改sdkconfig配置文件内容,项目配置详细资料
⑤.fullclean 清理按钮,当工程编译报错或其他操作污染编译内容时,通过点击清理全部编译内容
⑥. Build 构建工程,当一个工程满足构建时,通过此按钮进行编译
⑦.当前下载方式,默认为UART
⑧.flash烧录按钮,当一个工程Build构建通过时,选择对应开发板COM口,点击此按钮可以将编译好的固件烧录至芯片
⑨.monitor开启烧录口监控,当一个工程Build-->flash后,可通过点击此按钮查看烧录、调试口输出的l0g,以便观察应用程序是否正常工作
⑩.Debug调试
⑪.Build Flash Monitor 一键按钮,用于连续执行Build-->Flash-->Monitor,常被称作小火苗

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编译、烧录、串口监视

  • 点击我们之前介绍的 编译,烧录,打开串口监视器按键

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-11.png

  • 编译可能需要较长时间才能完成,尤其是在第一次编译时

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-12.png

  • 在此过程中,ESP-IDF可能会占用大量CPU资源,因此可能会导致系统卡顿
  • 若是新工程首次烧录程序,将需要选择下载方式,选择 UART

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-13.png

  • 后续也可在 下载方式 处进行修改(点击即可弹出选项)

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-14.png

  • 因为板载自动下载电路,无需手动操作即可自动下载
  • 下载成功后,自动进入串口监视器,可以看到芯片输出对应的信息并提示10S后重启

ESP32-S3-AMOLED-1.91-study-15.png


使用IDF 示例程序

下文以使用“ESP32-S3-LCD-1.47-Demo”为例介绍工程的两种打开方式及使用的一般步骤、ESP-IDF工程项目详解,若使用其他工程,操作步骤类推。

软件内部打开

  • 打开 VScode 软件,选择文件夹打开示例

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  • 选择提供的 ESP-IDF 下的示例,点击选择文件(位于 示例程序/Demo/ESP-IDF 路径下)

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软件外部打开

  • 正确选择工程目录,打开工程,否则会影响后续程序编译烧录

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  • 连接设备后,选择好COM口和型号,点击下方编译并烧录即可实现程序控制

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ESP-IDF工程项目详解

  • 组件(Component):ESP-IDF中的组件是构建应用的基本模块,每个组件通常是相对独立的代码库或库,能实现特定的功能或服务,可以被应用程序或是其他组件重复使用,类似于Python开发中的库的定义。
    • 组件的引用:Python开发环境中引入库只需要“import 库名或路径”即可,而ESP-IDF基于C语言基础,引入库是通过CMakeLists.txt进行配置和定义的。
    • CmakeLists.txt的作用:ESP-IDF编译时编译工具CMake会首先通过读取工程目录的顶层CMakeLists.txt的内容来读取构建规则,识别需要编译的内容。当在CMakeLists.txt中引入了需要的组件、程序后,编译工具CMake会根据索引导入每个所需要编译的内容。编译过程如:

ESP32-P4 VSCode ESP-IDF GettingStart 240906 02.png

示例程序

Demo-flow-01.png

  • 当使用电池供电时,按下 PWR 按键会启动供电。为保持持续供电,需要将 BAT_EN(GPIO2)配置为高电平。
  • 示例程序下载
  • ESP32-S3-LCD-1.54 示例程序
示例程序 基础例程说明
01_factory 综合示例程序
02_button_example 按键测试
03_qmi8658_example 打印IMU获取的数据
04_sd_card_test SD Card 读写测试
05_lvgl_example lvgl 示例

01_factory

【程序说明】


本示例演示是ESP32-S3-LCD-1.54的综合示例,也是出厂默认烧录的示例。

【运行效果】


  • 长按左键不松开,扬声器实时播放麦克风采集的声音。
  • 单击左右键进行页面切换

ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-11.jpg ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-12.jpg ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-13.jpg ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-14.jpg




02_button_example

【程序说明】


本示例演示如何使用 espressif/button 库读取按键的单击、双击和长按等状态,并通过串口打印。

【代码分析】


  • 绑定回调函数
    ret = iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_PRESS_DOWN, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_PRESS_UP, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_PRESS_REPEAT, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_PRESS_REPEAT_DONE, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_SINGLE_CLICK, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_DOUBLE_CLICK, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_LONG_PRESS_START, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_LONG_PRESS_HOLD, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_LONG_PRESS_UP, NULL, button_event_cb, NULL);
    ret |= iot_button_register_cb(boot_btn, BUTTON_PRESS_END, NULL, button_event_cb, NULL);

【运行效果】


  • 屏幕无现象
  • 打开串口监视器

ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-15.png



03_qmi8658_example

【程序说明】


本示例演示如何使用 sensorlib 库读取读取qmi8658的数据并打印

【代码分析】


  • 读取qmi8658的Accelerometer、Gyroscope以及Timestamp。
if (qmi.getDataReady())
{
	if (qmi.getAccelerometer(acc.x, acc.y, acc.z))
	{
		printf("ACCEL--x:%5.2f y:%5.2f z:%5.2f  ", acc.x, acc.y, acc.z);
	}

	if (qmi.getGyroscope(gyr.x, gyr.y, gyr.z))
	{
		printf("GYRO--x:%5.2f y:%5.2f z:%5.2f  ", gyr.x, gyr.y, gyr.z);
	}
	printf("Temperature:%5.2f degrees C", qmi.getTemperature_C());
}
printf("Timestamp:%ld \r\n", qmi.getTimestamp());

【运行效果】


  • 屏幕无现象
  • 打开串口监视器

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04_sd_card_test

【程序说明】


本示例使用 ESP32-S3-LCD-1.54 对SD卡的读写功能进行测试。

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑
  • 将Micro SD卡插入卡槽(SD卡需要格式化为FAT32)

【代码分析】


  • SD卡初始化,并挂载
    sdmmc_slot_config_t slot_config = SDMMC_SLOT_CONFIG_DEFAULT();
#if EXAMPLE_IS_UHS1
    slot_config.flags |= SDMMC_SLOT_FLAG_UHS1;
#endif

    // Set bus width to use:
#ifdef CONFIG_EXAMPLE_SDMMC_BUS_WIDTH_4
    slot_config.width = 4;
#else
    slot_config.width = 1;
#endif

    // On chips where the GPIOs used for SD card can be configured, set them in
    // the slot_config structure:
#ifdef CONFIG_SOC_SDMMC_USE_GPIO_MATRIX
    slot_config.clk = CONFIG_EXAMPLE_PIN_CLK;
    slot_config.cmd = CONFIG_EXAMPLE_PIN_CMD;
    slot_config.d0 = CONFIG_EXAMPLE_PIN_D0;
#ifdef CONFIG_EXAMPLE_SDMMC_BUS_WIDTH_4
    slot_config.d1 = CONFIG_EXAMPLE_PIN_D1;
    slot_config.d2 = CONFIG_EXAMPLE_PIN_D2;
    slot_config.d3 = CONFIG_EXAMPLE_PIN_D3;
#endif  // CONFIG_EXAMPLE_SDMMC_BUS_WIDTH_4
#endif  // CONFIG_SOC_SDMMC_USE_GPIO_MATRIX

    // Enable internal pullups on enabled pins. The internal pullups
    // are insufficient however, please make sure 10k external pullups are
    // connected on the bus. This is for debug / example purpose only.
    slot_config.flags |= SDMMC_SLOT_FLAG_INTERNAL_PULLUP;

    ESP_LOGI(TAG, "Mounting filesystem");
    ret = esp_vfs_fat_sdmmc_mount(mount_point, &host, &slot_config, &mount_config, &card);

【运行效果】


  • 屏幕无现象
  • 打开串口监视器

ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-17.png



05_lvgl_example

【程序说明】


本示例演示了 ESP32-S3-LCD-1.54 运行lvgl示例程序(支持lvgl v8 和 lvgl v9)

【准备工作】


  • 默认使用的 LVGL 版本为 v9.3.0。如需更换版本,请修改 main/idf_component.yml 文件中的 LVGL 配置,例如将其改为 lvgl/lvgl:^8.4.0。

ESP32-Touch-LCD-3.5-Demo-23.png

【代码分析】


  • 初始化
    /* LCD HW initialization */
    ESP_ERROR_CHECK(app_lcd_init());

    /* Touch initialization */
    app_touch_init();

    /* LVGL initialization */
    ESP_ERROR_CHECK(app_lvgl_init());

【运行效果】


ESP32-S3-LCD-1.54-Demo-18.png



小智AI应用

为顺利操作,请仔细阅读FAQ,提前了解可能的问题。声音问题,可通过对话将声音设置为最大,如:“将声音调至最大”。

Flash固件的烧录与擦除


  • 当前示例程序有提供测试固件,可通过直接烧录测试固件来测试板载设备功能正常与否
  • bin文件路径:
    ..\ESP32-S3-LCD-1.54-Demo\Firmware

资料

原理图

示例程序

数据手册

ESP32-S3

其他器件

软件

其他资料链接

FAQ

最大支持703030大小的电池: 70 表示电池厚度约为 7.0 mm , 25 表示电池宽度约为 30 mm , 30 表示电池长度约为 30 mm


该产品板载ES8311+ ES7210双麦克风的方案,板载扬声器,可实现语音对话功能;
目前已经接入小智ai


这种情况由于程序崩溃,导致USB无法正常工作,可按住BOOT按键再重新上电,此时模块可进入下载模式烧录固件(程序)即可解决该情况。


Arduino IDE中,首次编译程序是将所有的依赖包都加载编译,所以首次编译任务多,慢属于正常情况,耐心等待即可


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