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ESP-IDF

本章节包含以下部分,请按需阅读:

ESP-IDF 入门教程

初次接触 ESP32 ESP-IDF 开发,想要快速上手?我们为您准备了一套通用的 入门教程

请注意:该教程使用 ESP32-S3-Zero 作为教学示例,所有硬件代码均基于其引脚布局。在动手实践前,建议您对照手中的开发板引脚图,确认引脚配置无误。

配置 ESP-IDF 开发环境

信息

对于 ESP32-S3-Touch-LCD-1.47 开发板,需要使用 ESP-IDF V5.5.0 以上版本。

备注

以下内容以 Windows 系统为例,使用 VS Code + ESP-IDF 扩展 的方式进行开发。Mac/Linux 用户请参考 官方说明

版本选择

此部分图示以安装 ESP-IDF V5.2.2 为例示范,安装时请选用与您开发板示例匹配的 ESP-IDF 版本。

安装 ESP-IDF 开发环境

  1. 前往 ESP-IDF Installation Manager 下载 ESP-IDF 安装管理器。这是乐鑫最新推出的跨平台安装工具,下文将演示如何使用其离线安装功能。

    在页面中点击 Offline Installer 标签,然后在筛选栏中选择 Windows 操作系统和你需要的 ESP-IDF 版本(图示仅为参考,请以实际为准)。

    下载 EIM 和整合包

    确认选择无误后,点击下载按钮。浏览器将自动同时下载两个文件:一个是 ESP-IDF 离线整合包(.zst),另一个是 ESP-IDF 安装器(.exe)

    下载 EIM 和整合包2

    请耐心等待两个文件下载完成。

  2. 下载完成后,双击运行 ESP-IDF 安装器(eim-gui-windows-x64.exe)

    启动后,可在右上角将界面语言切换为中文。

    切换 EIM 语言

    安装工具会自动检测同一目录下是否存在离线整合包。点击 从存档安装

    自动检测整合包

    接下来,选择安装路径。建议使用默认路径;若需自定义,请确保路径中不包含中文或空格。确认无误后,点击 开始安装

    选择安装路径
  3. 当看到如下界面时,表示 ESP-IDF 已安装成功。

    安装成功
  4. 建议同时安装驱动程序。点击 完成安装,然后点击 安装驱动程序

    用 ESP-IDF 安装管理器安装驱动

安装 Visual Studio Code 与 ESP-IDF 扩展

  1. 下载并安装 Visual Studio Code

  2. 安装时建议勾选 通过 Code 打开操作添加到 Windows 资源管理器文件上下文菜单,以便快速打开项目文件夹。

  3. 在 VS Code 中,点击侧边活动栏中的 扩展图标 扩展图标(或使用快捷键 Ctrl + Shift + X)打开 扩展 视图。

  4. 在搜索框中输入 ESP-IDF,找到 ESP-IDF 扩展并点击安装。

    在 VS Code 中搜索并安装 ESP-IDF 扩展

  5. ESP-IDF 扩展版本 ≥ 2.0 时,扩展会自动检测并识别上述步骤中安装的 ESP-IDF 环境,无需手动配置。

示例程序

ESP-IDF 示例程序位于 示例程序包 的 ESP-IDF 目录中。

示例程序基础例程说明依赖库
01_Factory综合测试程序-
02_SD测试 SD 卡读写-
03_Brightnesslvgl 示例程序-
04_LVGL使用 lvgl 跑分示例-

01_Factory

【程序说明】

  • 本示例测试 ESP32-C3-LCD-1.47 板载模块的功能,屏幕上将显示各个模块的信息,用户可以通过按下BOOT按键进行页面切换

【硬件连接】

  • 将板子接入电脑
  • 将 Micro SD 卡插入卡槽

【代码分析】

  • IO_EXTENSION_Init():初始化 IO 扩展(如背光/按键等外设控制口)。

  • LCD_Init():初始化 LCD 屏与显示接口。

  • SD_Init() / QMI8658_Init() / Wireless_Init():初始化 SD 卡、IMU、无线等板载模块,用于综合功能演示。

  • lvgl_display_init() / Lvgl_Example1():初始化 LVGL 显示并启动示例 UI 页面。

  • while (true) { lv_timer_handler(); ... }:在任务循环里周期性驱动 LVGL 和传感器轮询,保持界面与数据刷新。

    void Factory_Example(void)
    {
    ESP_LOGI(TAG, "board init");
    IO_EXTENSION_Init();
    ESP_ERROR_CHECK(LCD_Init());
    SD_Init();
    QMI8658_Init();
    Wireless_Init();

    ESP_LOGI(TAG, "lvgl init");
    lvgl_display_init();
    Lvgl_Example1();

    while (true) {
    lv_timer_handler();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));
    QMI8658_Loop();
    }
    }

【运行效果】

  • 烧录完程序,屏幕上将显示图片。

02_SD

【程序说明】

  • 本示例演示了 ESP32-C3-LCD-1.47 测试读取SD卡中的jpg图片并且显示在屏幕上。

【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
  • 将图片 image_01.jpg 放到 SD 卡的根目录下

【代码分析】

  • ESP_GOTO_ON_ERROR(..., EXIT, ...):串行初始化/检查流程,任一步失败直接跳转到统一退出路径,减少层层判断。

  • jpg_decode_buffer_init():初始化 JPEG 解码所需的全局缓冲区。

  • sd_init_with_retry() / sd_find_jpg() / sd_read_file_retry():SD 卡初始化、查找 jpg、读取文件(带重试),提升可靠性。

  • lcd_draw_jpg(jpg_data, jpg_size):对读到的 jpg 数据解码并绘制到屏幕。

  • EXIT: free(jpg_data):释放动态申请的图片缓存,随后进入 while (true) 保持任务存活便于观察现象。

    void SD_Example(void)
    {
    esp_err_t ret = ESP_OK;
    char jpg_path[SD_EXAMPLE_PATH_MAX] = {0};
    uint8_t *jpg_data = NULL;
    size_t jpg_size = 0;

    ESP_GOTO_ON_ERROR(IO_EXTENSION_Init(), EXIT, TAG, "IO init failed");
    ESP_GOTO_ON_ERROR(LCD_Init(), EXIT, TAG, "LCD init failed");
    ESP_GOTO_ON_ERROR(jpg_decode_buffer_init(), EXIT, TAG, "alloc global jpg buffer failed");
    ESP_GOTO_ON_ERROR(sd_init_with_retry(), EXIT, TAG, "SD init failed");
    ESP_GOTO_ON_ERROR(sd_find_jpg(jpg_path, sizeof(jpg_path)), EXIT, TAG, "jpg not found");
    ESP_GOTO_ON_ERROR(sd_read_file_retry(jpg_path, &jpg_data, &jpg_size), EXIT, TAG, "read jpg failed");
    ESP_GOTO_ON_ERROR(lcd_draw_jpg(jpg_data, jpg_size), EXIT, TAG, "draw jpg failed");

    EXIT:
    free(jpg_data);
    while (true) {
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
    }

【运行效果】

  • 烧录完程序,屏幕上将显示图片。

03_Brightness

【程序说明】

  • 本示例演示了通过BOOT按键控制屏幕亮度,通过双击BOOT按键可以切换控制逻辑。

【硬件连接】

  • 将板子接入电脑

【代码分析】

  • IO_EXTENSION_Init() / LCD_Init():初始化 IO 扩展与 LCD 显示,为 LVGL 显示提供底层驱动。

  • lvgl_display_init():注册显示驱动与缓冲区,让 LVGL 可以正常刷新屏幕。

  • boot_key_init() / boot_key_poll():初始化并轮询 BOOT 按键,用于切换亮度调节逻辑/触发事件。

  • ui_init():初始化亮度控制示例的界面元素(文本、进度条等)。

  • while (true) { ... lv_timer_handler(); ... }:循环驱动按键与 LVGL 任务调度,实现实时 UI 更新。

    void Brightness_Example(void)
    {
    ESP_ERROR_CHECK(IO_EXTENSION_Init());
    ESP_ERROR_CHECK(LCD_Init());
    lvgl_display_init();
    boot_key_init();
    ui_init();

    while (true) {
    boot_key_poll();
    lv_timer_handler();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));
    }
    }

【运行效果】

04_LVGL

【程序说明】

  • 本示例演示了 ESP32-C3-LCD-1.47 运行 lvgl 跑分示例。
void LVGL_Benchmark_Example(void)
{
ESP_ERROR_CHECK(IO_EXTENSION_Init());
ESP_ERROR_CHECK(LCD_Init());
lvgl_display_init();
xTaskCreate(lvgl_benchmark_task, "lvgl_bench", 6144, NULL, 5, NULL);
}

【代码分析】

  • IO_EXTENSION_Init() / LCD_Init():初始化板级 IO 与 LCD 显示接口。
  • lvgl_display_init():初始化 LVGL 显示层,使 benchmark 可以输出到屏幕。
  • xTaskCreate(lvgl_benchmark_task, ...):创建跑分任务,避免在初始化函数内阻塞;benchmark 逻辑在独立任务里执行并刷新界面。

【运行效果】