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ESP32-S3-Touch-LCD-1.54

ESP32-S3-Touch-LCD-1.54

ESP32-S3-LCD-1.54，ESP32-S3-Touch-LCD-1.54 是微雪 (Waveshare) 设计的低成本，高性能的微控制器开发板。它采用紧凑的板型设计，集成大容量 Flash 和 PSRAM，支持 2.4GHz Wi-Fi 和蓝牙 BLE 5 ，并且板载了 1.54 英寸电容 LCD 屏、锂电池充电芯片、六轴传感器（三轴加速度计与三轴陀螺仪）等外设便于开发者快速进行产品原型开发和嵌入式应用。

提示

ESP32-S3-LCD-1.54，ESP32-S3-Touch-LCD-1.54 两款产品的主要区别在于屏幕是否具有触控功能，其他功能一致。

产品特性​

  • 搭载 ESP32-S3R8 高性能 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频达 240 MHz
  • 支持 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) 和 Bluetooth® 5 (LE)，并集成板载天线
  • 内置 512KB 的 SRAM 和 384KB ROM，叠封 8MB PSRAM 和外接 16MB Flash 存储
  • 采用 Type-C 接口，无需纠结正反插，提高了用户的使用便捷性和设备的兼容性
  • 板载 1.54 英寸电容液晶屏，240 × 240 分辨率，262K 彩色，能清晰地显示彩色图片
  • 板载 ES7210 音频编码芯片，支持双麦克风音频采集及回声消除功能
  • 板载 ES8311 音频编解码芯片，NS4150B 功放芯片，麦克风和喇叭
  • 板载 QMI8658 六轴惯性测量单元 (3 轴加速度、3 轴陀螺仪），可检测运动姿态拓展应用
  • 内置 ST7789 驱动芯片，使用 SPI 接口通信
  • 内置 CST816 电容触控芯片，使用 I2C 接口通信（仅触控版本）
  • 板载 PLUS、BOOT 两个可自定义功能的按钮，方便使用按钮进行自定义功能开发
  • 板载 3.7V 1.2mm 锂电池充放电接口
  • 引出 1 路 I2C、1 路 UART 和 1 路 USB 焊盘，可供外接设备和调试使用，灵活配置外设功能
  • 板载 Micro SD 卡槽，支持存储扩展与快速数据传输，便于实现数据记录与媒体播放等功能，并简化系统电路设计

板载资源​

  1. ESP32-S3R8 高性能 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频达 240 MHz
  2. 16MB NOR-Flash
  3. NS4150B 音频功率放大器芯片
  4. ES8311 低功耗音频编解码芯片
  5. ES7210 ADC 芯片实现回声消除电路
  6. 电池充放电管理芯片
  7. QMI8658 六轴惯性测量单元 (IMU)，包含一个 3 轴陀螺仪和一个 3 轴加速度计
  8. PLUS 按键 用户自定义按键
  9. PWR 按键
  10. BOOT 按键 用于设备启动和功能调试
  11. 麦克风 麦克风输入及回声消除
  12. Micro SD 卡槽
  13. 板载贴片天线 支持 2.4GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) 和 Bluetooth 5 (LE)
  14. MX1.25 锂电池接口 MX1.25 2PIN 连接器，可用于接入 3.7V 锂电池，支持充放电
  15. Type-C 接口
  16. MX1.25 喇叭接口 不区分极性
  17. 1.54 英寸屏幕排线座子

LCD 及其控制器​

  • 该款 LCD 使用的内置控制器为 ST7789，是一款 240 × RGB × 320 像素的 LCD 控制器，而本 LCD 本身的像素为 240(H) × RGB × 240(V)，因此 LCD 的内部 RAM 并未完全使用。
  • 该 LCD 支持 12 位，16 位以及 18 位每像素的输入颜色格式，即 RGB444，RGB565，RGB666 三种颜色格式，例程使用 RGB565 的颜色格式，这也是常用的 RGB 格式。
  • LCD 使用四线 SPI 通信接口，这样可以大大的节省 GPIO 口，同时通信时速度也会比较快

SPI 通信协议:

  • 注：与传统的 SPI 协议不同的地方是：由于是只需要显示，故而将从机发往主机的数据线进行了隐藏

  • RESX 为复位，模块上电时拉低，通常情况下置 1；

  • CSX 为从机片选， 仅当 CS 为低电平时，芯片才会被使能。

  • D/CX 为芯片的数据/命令控制引脚，当 DC = 0 时写命令，当 DC = 1 时写数据

  • SDA 为传输的数据，即 RGB 数据；

  • SCL 为 SPI 通信时钟。

  • 对于 SPI 通信而言，数据是有传输时序的，即时钟相位（CPHA）与时钟极性 (CPOL) 的组合：

  • CPHA 的高低决定串行同步时钟是在第一时钟跳变沿还是第二个时钟跳变沿数据被采集，当 CPHA = 0，在第一个跳变沿进行数据采集；

  • CPOL 的高低决定串行同步时钟的空闲状态电平，CPOL = 0，为低电平。

  • 从图中可以看出，当 SCLK 第一个下降沿时开始传输数据，一个时钟周期传输 8bit 数据，使用 SPI0，按位传输，高位在前，低位在后

引脚定义​

在使用板上预留的 GPIO 端子时需注意接线颜色和对应功能，避免接线惯性导致烧坏开发板

产品尺寸​

开发方式​

ESP32-S3-LCD-1.54，ESP32-S3-Touch-LCD-1.54 支持 Arduino IDE 和 ESP-IDF 两种开发框架，为开发者提供灵活的选择，您可以根据项目需求和个人偏好选择合适的开发工具。

两种开发方式各有优势，开发者可根据自身需求和技能水平选择。Arduino 简单易学、上手快，适合初学者和非专业人士；ESP-IDF 则提供更高级的开发工具和更强的控制能力，适合有专业背景或对性能要求较高的开发者，更适用于复杂项目开发。

  • Arduino IDE 是一款便捷灵活、易于上手的开源电子原型平台。无需太多基础知识，简单学习后即可快速开发。Arduino 拥有庞大的全球用户社区，提供海量开源代码、项目示例和教程，以及丰富的库资源，封装了复杂功能，让开发者能够快速实现各种功能。您可以参考 Arduino IDE 开发环境搭建教程 完成初始设置，教程中同时提供了相关示例程序供参考。

  • ESP-IDF 全称 Espressif IoT Development Framework，是乐鑫科技为 ESP 系列芯片推出的专业开发框架。它基于 C 语言开发，包含编译器、调试器、烧录工具等，支持命令行或集成开发环境（如 Visual Studio Code 配合 Espressif IDF 插件）开发，插件提供代码导航、项目管理、调试等功能。我们推荐使用 VS Code 进行开发，具体配置过程可参考 ESP-IDF (VS Code) 开发环境搭建教程，教程中同时提供了相关示例程序供参考。