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ESP-IDF 开发

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-LCD-1.69 开发板，需要使用 ESP-IDF V5.3.1 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 V5.5.2 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. 当 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​

ESP32-S3-LCD-1.69 示例程序

示例程序基础例程说明
01_ESP_IDF_ST7789通过 SPI 驱动 st7789 屏幕显示文字、图片、画图等功能
02_ESP_IDF_ST7789_LVGL展示 LVGLdemo，使用 LVGL 显示图片数据
03_PCF85063使用简单的方式驱动 pcf85063 进行时间存储读取功能
04_QMI8658使用 ESP-IDF 移植 SensorLib，通过移植后的 SensorLib 驱动 qmi8658 获取陀螺仪相关数据

01_ESP_IDF_ST7789​

【硬件连接】

使用 USB 线把板子接入电脑

ESP32-S3-LCD-1

【代码分析】

  • ST7789() ：

初始化各种字体对象，准备用于在屏幕上显示文本；
初始化与 ST7789 显示屏相关的 TFT_t 对象，包括通过 spi_master_init 和 lcdInit 函数设置 SPI 引脚和显示屏参数；
进入一个无限循环，依次调用各种图形测试函数（如 FillTest、ColorBarTest 等）和字体显示测试函数，以在显示屏上展示不同的图形效果和字体显示效果。每个测试之间会等待一段时间，以便观察效果。

【运行效果】

  • 通过 SPI 驱动 st7789 屏幕显示文字、图片、画图等功能
ESP32-S3-LCD-1
ESP32-S3-LCD-1
ESP32-S3-LCD-1
ESP32-S3-LCD-1

02_ESP_IDF_ST7789_LVGL​

【硬件连接】

  • 使用 USB 线把板子接入电脑

【代码分析】

  • app_lcd_init() ：

配置和初始化 LCD 的背光引脚；
初始化 SPI 总线，用于与 LCD 进行通信；
创建 LCD 的面板输入输出（Panel IO）对象，配置 SPI 相关的参数；
安装 LCD 驱动，创建 LCD 面板对象，并进行一些初始化操作，如复位、开启显示、设置镜像等；
打开 LCD 背光。

  • app_lcd_init() ：

初始化 LVGL，设置任务优先级、栈大小、定时器周期等参数；
配置 LCD 显示屏的参数，并将其添加到 LVGL 中作为一个显示设备。这样，LVGL 就可以在这个显示屏上绘制图形界面。

【运行效果】

  • LVGL 显示图片数据
ESP32-S3-LCD-1
ESP32-S3-LCD-1
ESP32-S3-LCD-1
ESP32-S3-LCD-1

03_PCF85063​

【硬件连接】

  • 使用 USB 线把板子接入电脑

【代码分析】

  • rtc_get_time() ：

这个函数用于从 RTC（实时时钟芯片，这里假设是 PCF85063）读取当前时间。它通过调用 rtc_read_reg 函数从特定的寄存器地址开始读取 7 个字节的数据，分别代表秒、分钟、小时、日、星期几、月和年。
将读取到的 BCD 格式数据转换为十进制格式，并打印出当前时间。如果读取失败，打印错误信息并返回错误码。

  • rtc_set_time() ：

这个函数用于设置 RTC 的时间。它接受小时、分钟、秒、日、月和年作为参数，将这些十进制数据转换为 BCD 格式，并组成一个数组。
通过调用 rtc_write_reg 函数将这个数组写入到 RTC 的特定寄存器地址开始的位置，从而设置 RTC 的时间。如果写入成功，返回 ESP_OK；否则，返回相应的错误码。

【运行效果】

  • 驱动 pcf85063 进行时间存储读取
ESP32-S3-Touch-AMOLED-1

04_QMI8658​

【硬件连接】

  • 使用 USB 线把板子接入电脑

【代码分析】

  • read_sensor_data() ：

使用 qmi.getAccelerometer 函数读取加速度计数据，如果读取成功，打印加速度计的三个轴的数据。如果读取失败，打印错误信息；
使用 qmi.getGyroscope 函数读取陀螺仪数据，如果读取成功，打印陀螺仪的三个轴的数据。如果读取失败，打印错误信息；
使用 qmi.getTimestamp 和 qmi.getTemperature_C 函数分别获取传感器的时间戳和温度，并打印出来；
如果没有数据准备好，打印一个警告信息。然后等待一段时间后再次循环检查数据是否准备好。

【运行效果】

  • 获取陀螺仪相关数据
ESP32-S3-Touch-AMOLED-1