跳到主要内容

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。

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。

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。
  • 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。
  • 可从 该处 下载 ESP32-S3-Touch-LCD-1.28 开发板的示例程序包。包内的 Arduino\libraries 目录已包含本教程所需的全部库文件。
库或文件名称说明版本安装方式
LVGL图形库v8.3.10"离线安装"
TFT_eSPILCD 库v2.5.34“离线”安装
TFT_eSPI_Setups自定义库--"离线安装"
版本兼容性说明

LVGL 及其驱动库的版本之间存在较强的依赖关系。例如，为 LVGL v8 编写的驱动可能不兼容 LVGL v9。为确保示例能够稳定复现，推荐使用上表列出的特定版本。混合使用不同版本的库可能导致编译失败或运行时异常。

3. Arduino 工程参数设置​

ESP32-S3-Touch-LCD-1.28_Arduino_tools_set

示例程序​

Arduino 示例程序位于 示例程序包 的 Arduino/examples 目录中。

示例程序基础例程说明依赖库
ESP32-S3-Touch-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

ESP32-S3-Touch-LCD-1.28-Test​

【程序说明】

  • 该程序用于测试屏幕、六轴传感器、BAT、触摸屏的使用

【硬件连接】

  • 使用 USB 线把板子接入电脑

    ESP32-S3-Touch-LCD-1.28_Arduino_demo_1

【代码分析】

  • setup()
    • 进行串口初始化，设置波特率为 115200
    • 初始化触摸传感器 touch
    • 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，同时检测触摸事件
    • 最后进行触摸测试，当有触摸事件发生时，在触摸位置绘制一个点并更新显示 tln("Hello World!");

【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

  • 检查传感器后，长按红色区域“LongPress Quit”进入触摸测试环节，在 Touch test 的白色区域触摸打点程序

  • 直接烧录代码即可，LCD 屏幕如图所示

    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_1_1
    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_1_2
    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_1_3
    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_1_4

  • 若出现出错误请确保 esp32 开发板版本号为 2.0.12

    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_1_1

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() ：LVGL 库中用于显示刷新的回调函数，负责将 LVGL 的绘图缓冲区的内容刷新到 TFT LCD 上
    • lv_disp_drv_t *disp_drv ：提供的显示驱动结构体指针，包含了与显示相关的信息和函数指针。在这个函数中，用于向 LVGL 通知刷新完成
    • const lv_area_t *area ：定义的区域结构体指针，表示需要刷新的区域。这个区域是相对于整个显示屏幕的一个矩形区域
    • lv_color_t *color_p ：定义的颜色结构体指针，表示要在刷新区域内显示的颜色数据。在这个函数中，通过将这些颜色数据写入 TFT 缓冲区，完成绘制
  • void example_increase_reboot() ：定时器的回调函数，其中计数器 count，每次调用就将计数器加一，在计数达到一定值时触发一个操作，这里是模拟在 30 次定时器触发后执行重启操作，具体的行为可以根据需要进行调整
  • void my_touchpad_read() ：LVGL 库中的输入设备读取回调函数，用于处理触摸屏的输入事件
    • lv_indev_drv_t *indev_drv ：LVGL 中的输入设备驱动结构体指针。该结构体包含了有关输入设备的信息和回调函数
    • lv_indev_data_t *data ：LVGL 中的输入设备数据结构体指针。该结构体用于存储输入设备的状态和数据，包括当前的触摸状态（按下或释放）以及触摸点的坐标

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示：

    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_2_1
    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_2_2

  • 若出现出错误请确保 esp32 开发板版本号为 2.0.12

    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_1_1

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】

  • LCD 屏幕显示：
    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_2_1
  • 若出现出错误请确保 esp32 开发板版本号为 2.0.12
    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_1_1

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

【运行效果】

  • LCD 屏幕显示：
    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_4_1
  • 若出现出错误请确保 esp32 开发板版本号为 2.0.12
    ESP32-S3-Touch-AMOLED-1.75_Ard_4_2
最后由 shu 于 更新