ESP32-S3-LCD-3.16 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-3.16 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 | ≥3.1.0 |
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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通过 Arduino 软件的在线库管理器可搜索并安装大多数库。但是，一些开源库或自定义库未被同步到 Arduino 库管理器中，无法通过在线搜索获取，需要手动离线安装。
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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
-
ESP32-S3-LCD-3.16 库文件路径：
..\ESP32-S3-LCD-3.16-Demo\Arduino\libraries
ESP32-S3-LCD-3.16 库文件安装说明
| 库名称 | 说明 | 版本 | 库安装要求 |
|---|---|---|---|
| LVGL | 图形库 | v8.3.11/v9.3.0 | “离线”安装 |
| SensorLib | 传感器控制库 | v0.3.1 | “离线/在线”安装 |
示例程序
ESP32-S3-LCD-3.16 示例程序
| 示例程序 | 基础例程说明 | 依赖库 |
|---|---|---|
| 01_ADC_Test | 读取系统当前的电压值 | - |
| 02_I2C_PCF85063 | 打印 RTC 芯片的实时时间 | SensorLib |
| 03_I2C_QMI8658 | 打印 IMU 发出来的原始数据 | SensorLib |
| 04_SD_Card | 加载显示 SD 卡的信息 | - |
| 05_WIFI_AP | 设置为 AP 模式，输出开发板 AP 接口 IP、接入设备数量和 MAC 地址 | - |
| 06_WIFI_STA | 设置为 STA 模式，可接入 WiFi 获取 IP 地址 | - |
| 07_LVGL_V8_Test | LVGLV8 例程 | LVGL V8.3.11 |
| 08_LVGL_V9_Test | LVGLV9 例程 | LVGL V9.3.0 |
Arduino 工程参数设置
01_ADC_Test
【程序说明】
- 通过 GPIO 连接的模拟量电压经过 ADC 转换成数字量，然后通过计算得到实际的锂电池电压，并打印到终端。
【硬件连接】
- 使用 USB 线把板子接入电脑
【代码分析】
adc_bsp_init(void)：初始化 ADC1，包括创建 ADC 单次触发单元并配置 ADC1 的通道 3。adc_get_value(float *value,int *data)：读取 ADC1 通道 3 的值，并根据参考电压和分辨率计算出对应的电压值存储在传入的指针指向的位置，如果读取失败则存储 0。adc_example(void* parameter)：初始化 ADC1 后，创建一个 ADC 任务，该任务每隔 1 秒读取一次 ADC 的值，通过读取的 ADC 原始值计算出系统的电压。
【运行效果】
-
程序编译下载完成，打开串口监控可以看到打印输出的 ADC 的值和电压，如下图所示：
02_I2C_PCF85063
【程序说明】
- 通过 I2C 协议，分别对 PCF85063 芯片进行初始化、设置时间、间隔读取时间，然后打印到终端
【硬件连接】
- 使用 USB 线把板子接入电脑
【代码分析】
void i2c_rtc_loop_task(void *arg)：创建一个 RTC 任务来实现 RTC 功能，每隔 1 秒读取一次 RTC 芯片的时钟，然后输出到终端。
【运行效果】
-
打开串口监控，可以看到打印输出的 RTC 时间，如下图所示：
03_I2C_QMI8658
【程序说明】
- 通过 I2C 协议，对 QMI8658 芯片进行初始化设置，然后每隔 200 毫秒读取对应的姿态信息打印到终端
【硬件连接】
- 使用 USB 线把板子接入电脑
【代码分析】
void i2c_qmi_loop_task(void *arg)：创建一个 QMI 任务来实现获取姿态信息，在任务中读取并打印加速度计、陀螺仪数据，并将获取的结果输出到串口控制台，间隔 200 毫秒。
【运行效果】
-
打开串口监控，可以看到打印输出的 IMU 发出来的原始数据（欧拉角需要自己转换），如下图所示：
04_SD_Card
【程序说明】
- 通过 SDMMC 方式驱动 SD 卡，成功挂载之后把 SD 卡信息打印到终端。
【硬件连接】
- 上电之前先给板子装上 FatFs 格式的 SD 卡
【代码分析】
-
sdcard_init(void) ：使用 1 线 SDMMC 方式初始化 SD 卡。
-
loop() ：测试 SD 卡读写功能，需要取消
#define sdcard_write_Test宏定义的注释。//#define sdcard_write_Test
【运行效果】
-
点击串口监控设备，可以看到输出的 SD 卡的信息，practical_size 是 SD 卡的实际容量，如下图所示：
想了解更多关于 Arduino ESP32 库关于 SD 卡相关的使用？可访问：Arduino ESP32 库 SD 使用
05_WIFI_AP
【程序说明】
- 该示例可将开发板设置为热点，允许手机或其他处于 STA 模式的设备连接到开发板。
【硬件连接】
- 使用 USB 线把板子接入电脑
【代码分析】
-
在
05_WIFI_AP.ino文件找到ssid和password，然后手机或其他处于 STA 模式的设备即可使用该 ssid 和 password 连接到开发板。const char *ssid = "ESP32_AP";const char *password = "12345678";
【运行效果】
程序烧录完成后，打开串口终端。程序启动时输出开发板 AP 接口的 IP 地址，每隔 5 秒输出接入设备数量和 MAC 地址，如图：
当前示例中标为 Device IP 的输出来自开发板 AP 接口，并非接入设备的 IP 地址。
06_WIFI_STA
【程序说明】
- 该示例可将开发板配置为 STA 设备，以连接路由器，从而接入系统网络。
【硬件连接】
- 使用 USB 线把板子接入电脑
【代码分析】
-
在
06_WIFI_STA.ino文件找到ssid和password，然后将其修改为当前环境中可用路由器的 SSID 和 Password。const char *ssid = "you_ssid";const char *password = "you_password";
【运行效果】
烧录完程序，打开串口终端，如果设备连接成功热点之后，会输出所获取的 IP 地址，如图：
07_LVGL_V8_Test
【程序说明】
- 通过移植 LVGL V8，在屏幕上实现一些多功能的 GUI 界面。
【硬件连接】
- 使用 USB 线把板子接入电脑
【代码分析】
-
如果需要旋转 90 度显示，可以在** user_config.h** 文件找到
#define EXAMPLE_Rotate_90宏定义，取消注释即可。 -
如果需要进行背光测试，可以在** user_config.h** 文件找到
#define Backlight_Testing宏定义，取消注释即可。//#define Backlight_Testing//#define EXAMPLE_Rotate_90
【运行效果】
-
程序烧录完成后，设备的运行效果如下：
LVGL 更多学习及使用可参考 LVGL 官方文档
08_LVGL_V9_Test
【程序说明】
- 通过移植 LVGL V9，在屏幕上实现一些多功能的 GUI 界面。
【硬件连接】
- 使用 USB 线把板子接入电脑
【代码分析】
-
如果需要旋转 90 度显示，可以在** user_config.h** 文件找到
#define EXAMPLE_Rotate_90宏定义，取消注释即可。 -
如果需要进行背光测试，可以在** user_config.h** 文件找到
#define Backlight_Testing宏定义，取消注释即可。//#define Backlight_Testing//#define EXAMPLE_Rotate_90
【运行效果】
-
程序烧录完成后，设备的运行效果如下：
LVGL 更多学习及使用可参考 LVGL 官方文档