Arduino 开发
本章节包含以下部分，请按需阅读：
Arduino 入门教程
初次接触 Arduino ESP32 开发，想要快速上手？我们为您准备了一套通用的 入门教程。
- 第0节 认识 ESP32
- 第1节 安装和配置 Arduino IDE
- 第2节 Arduino 基础知识
- 第3节 数字输出/输入
- 第4节 模拟输入
- 第5节 脉冲宽度调制 (PWM)
- 第6节 串行通信 (UART)
- 第7节 I2C 通信
- 第8节 SPI 通信
- 第9节 Wi-Fi 基础用法
- 第10节 网页服务器
- 第11节 蓝牙 (Bluetooth)
- 第12节 LVGL 图形界面开发
- 第13节 综合项目
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。
配置开发环境
1. 安装和配置 Arduino IDE
请参考 安装和配置 Arduino IDE 教程 下载安装 Arduino IDE 并添加 ESP32 支持。
- ESP32-S3-LCD-1.28 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 | 2.0.12 |
2. 安装库
-
在安装 Arduino 库时，通常有两种方式可供选择：在线安装 和 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
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对于大多数库，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。
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库安装教程，详见：安装和配置 Arduino IDE 教程 当中关于库安装的部分
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ESP32-S3-LCD-1.28 库文件存放于示例程序中，点击此处跳转：ESP32-S3-LCD-1.28 示例程序
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ESP32-S3-LCD-1.28 库文件安装说明
库名称 说明 版本 库安装要求 LVGL 图形库 v8.3.10 “离线”安装 TFT_eSPI LCD 库 v2.5.34 “离线”安装 TFT_eSPI_Setups 自定义库 -- “离线”安装
示例程序
- ESP32-S3-LCD-1.28 示例程序
| 示例程序 | 基础例程说明 | 依赖库 |
|---|---|---|
| ESP32-S3-LCD-1.28-Test | 测试板载设备功能 | --- |
| LVGL_Arduino | 显示 LVGL benchmark，music 等 | LVGL，TFT_eSPI ，TFT_eSPI_Setups |
| LVGL_Chinese_Font | 显示 LVGL 内置的 1000 个常用中文字体 | LVGL，TFT_eSPI ，TFT_eSPI_Setups |
| LVGL_Chinese_7500_Char | 显示 LVGL 内置的 7500 个中文字体 | LVGL，TFT_eSPI ，TFT_eSPI_Setups |
Arduino 工程参数设置
ESP32-S3-LCD-1.28-Test
【程序说明】
- 该程序用于测试屏幕、六轴传感器、BAT 的使用
【硬件连接】
- 将开发板接入电脑
【代码分析】
- setup()
- 进行串口初始化，设置波特率为 115200
- 初始化外部 PSRAM（如果可用），并为图像分配内存空间
- 初始化 LCD 显示屏，包括设置为水平显示模式、清屏为白色、创建新的图像缓存并设置相关参数
- 进行一系列图形绘制操作，包括绘制点、线、矩形、圆形、数字和字符串等，并将图像显示在 LCD 上
- 读取 QMI8658 传感器的数据并显示在 LCD 上，每次先使用
Paint_Clear(WHITE)清除图像缓存，然后重新绘制图形并显示传感器数据和 ADC 转换后的电压值
【运行效果】
-
上电后，屏幕先间隔 2 秒显示白，红，绿，蓝四种颜色，检查屏幕有无漏光和黑点，若屏幕太快未看清，请按 RESET 按键重新复位开始
-
接着进入传感器测试环节，颜色显示完毕后，将会在屏幕上显示传感器数据，ACC_X、ACC_Y 和 ACC_Z 数值随着设备角度偏转会随之变化，GYR_X ，GYR_Y ，GYR_Z 数值会随着设备移动加速度的变化随之变化
-
此时接上 3.7V 锂电池，正常情况下，BAT（V）数值会降低
-
直接烧录代码即可，LCD 屏幕如图所示
-
若出现错误请确保 esp32 开发板版本号为 2.0.12
LVGL_Arduino
【程序说明】
- 该程序用于显示 LVGL benchmark，music 等
【硬件连接】
- 将开发板接入电脑
【代码分析】
-
void my_disp_flush() ：将 LVGL 中的图像数据刷新到 TFT 显示屏上。它接收 LVGL 显示驱动结构体指针、显示区域和颜色数据指针作为参数
- 首先计算要刷新区域的宽度
w和高度h，通过获取传入的显示区域的坐标差值并加 1 得到 - 接着调用
tft.startWrite()开始向 TFT 显示屏写入数据，然后使用tft.setAddrWindow设置 TFT 显示屏的显示区域为传入的area指定的区域 - 之后调用
tft.pushColors将颜色数据（指向color_p的颜色数据转换为uint16_t类型）推送到 TFT 显示屏上进行显示，其中参数w * h表示要推送的像素数量，true表示在推送完成后进行数据传输的结束操作 - 最后调用
lv_disp_flush_ready(disp_drv)通知 LVGL 刷新完成，以便 LVGL 可以进行后续的操作
- 首先计算要刷新区域的宽度
-
setup() ：负责初始化串口通信、LVGL 库、TFT 显示屏以及设置 LVGL 的显示驱动等
- 首先初始化串口通信，设置波特率为 115200，打印 LVGL 和 Arduino 的版本信息
- 初始化 LVGL 库，初始化 TFT 显示屏，并设置为横向显示、翻转，初始化 LVGL 的显示缓冲区和显示驱动，将
my_disp_flush函数注册为 LVGL 的刷新回调函数 - 创建一个 LVGL 的图像对象，并设置图像源为
test1_240_240_4 - 创建两个定时器，一个用于定时增加 LVGL 的时间滴答，另一个用于定时执行
example_increase_reboot函数 - 最后打印 “Setup done” 表示设置完成
【运行效果】
-
若出现错误请确保 esp32 开发板版本号为 2.0.12
LVGL_Chinese_Font
【程序说明】
- 该程序用于显示 LVGL 内置的 1000 个常用中文字体
【硬件连接】
- 将开发板接入电脑
【代码分析】
- my_disp_flush()
- 这个函数是 LVGL 显示驱动的刷新回调函数
- 根据传入的显示区域参数 area 计算出要刷新的宽度 w 和高度 h
- 调用 TFT 显示屏的相关函数
tft.startWrite()、tft.setAddrWindow()和tft.pushColors()来将 LVGL 中的颜色数据 color_p 写入到 TFT 显示屏的特定区域 - 最后调用
lv_disp_flush_ready()通知 LVGL 刷新完成
【运行效果】
-
若出现错误请确保 esp32 开发板版本号为 2.0.12
LVGL_Chinese_7500_Char
【程序说明】
- 该程序用于显示 LVGL 的 7500 个中文字体，字体文件较大，下载固件时间比较长
【硬件连接】
- 将开发板接入电脑
【代码分析】
- setup()
- 首先开启串口通信，设置波特率为 115200，为可能的串口调试做准备
- 初始化 LVGL（Light and Versatile Graphics Library），包括设置版本信息输出、注册日志打印回调函数（如果启用了日志功能）
- 初始化 TFT 显示屏
tft和触摸传感器touch，包括设置显示屏的旋转方向和可能的触摸校准数据 - 初始化 LVGL 的显示缓冲区
draw_buf和显示驱动disp_drv，设置显示分辨率、刷新回调函数等，并将显示驱动注册到 LVGL - 初始化输入设备驱动
indev_drv，设置为指针类型并指定触摸读取回调函数，然后注册输入设备驱动 - 创建一个标签
label，设置文本字体、文本内容（支持颜色重绘），并将其居中显示在屏幕上 - 可以选择性地调用 LVGL 的示例或演示函数，展示不同的功能效果
- loop()
- 调用
lv_timer_handler()函数，让 LVGL 图形库处理其内部的定时任务和事件 - 使用
delay(5)函数引入一个小的延迟，避免程序过度占用 CPU 资源
- 调用
【运行效果】
-
若出现错误请确保 esp32 开发板版本号为 2.0.12