Arduino 开发

本章节包含以下部分，请按需阅读：

Arduino 入门教程
配置开发环境
示例程序

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。

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-3.5 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	v8.4.0	“在线”安装（需要复制 demos 文件夹至 src)
GFX_Library_for_Arduino	LCD 驱动库	v1.5.5	"在线安装"
JPEGDEC	JPG 解码库	v1.8.2	“在线”安装
PNGdec	PNG 解码库	v1.8.2	“在线”安装
XPowersLib	电源管理驱动库	v0.2.9	“在线”安装
SensorLib	传感器库	v0.3.1	“在线”安装
ESP32-audioI2S-master	音频处理	v3.3.0	“在线”安装
TCA9554	扩展 IO 库	v0.1.2	“在线”安装
es8311	es8311 驱动库	-	“离线”安装

3. Arduino 工程参数设置

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
01_audio_out	读取 SD 卡的音频文件，并播放	ESP32-audioI2S-master
02_axp2101_example	打印电源管理芯片的数据	XPowersLib
03_camera_web_server	在网页上显示摄像头图像	XPowersLib
04_es8311_example	录音一段时间，并播放	es8311
05_pcf85063_time	打印 RTC 获取的数据	SensorLib
06_qmi8658_getdata	打印 IMU 的数据	SensorLib
07_sd_card_test	测试 SD 卡的读写	-
08_gfx_helloworld	屏幕上显示 HelloWorld	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554
09_gfx_jpeg	解码 JPG 文件并显示在屏幕上	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、JPEGDEC
10_gfx_png	解码 PNG 文件并显示在屏幕上	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、PNGdec
11_lvgl_example_v8	lvgl 示例程序	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、lvgl、SensorLib
12_lvgl_pcf85063	lvgl 显示时间和日期	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、lvgl、SensorLib
13_lvgl_qmi8658	lvgl 显示 IMU 的数据	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、lvgl、SensorLib
14_lvgl_image	lvgl 显示图片	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、lvgl、SensorLib

01_audio_out

【程序说明】

本示例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 读取 SD 卡的音频文件并使用喇叭播放，支持 MP3、AAC、WAV 等格式。

【硬件连接】

将 SD 卡插入电脑
在 SD 卡根目录新建文件夹 music
把本工程下 data 文件夹里面的 1.mp3 拷贝到 SD 卡的 music 文件夹里
将 SD 卡插入 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5

【代码分析】

初始化

  Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
  es8311_codec_init();
  SD_MMC.setPins(SD_MMC_CLK, SD_MMC_CMD, SD_MMC_D0);
  if (!SD_MMC.begin("/sdmmc", true, false, 20000))
  {
    esp_rom_printf("Card Mount Failed\n");
    while (1)
    {
    };
  }
  audio.setPinout(I2S_BCLK, I2S_LRCK, I2S_SDOUT, I2S_MCLK);
  audio.setVolume(21);  // 0...21

设置播放的音频文件

  audio.connecttoFS(SD_MMC, "music/1.mp3");

【运行效果】

播放音频文件，屏幕无现象

02_axp2101_example

【程序说明】

本示例演示使用 XPowers 驱动 AXP2101，并通过串口打印数据

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【代码分析】

初始化

  bool result = power.begin(Wire, AXP2101_SLAVE_ADDRESS, i2c_sda, i2c_scl);

  if (result == false) {
    Serial.println("power is not online...");
    while (1) delay(50);
  }

【运行效果】

屏幕无现象
打开串口监视器

03_camera_web_server

【程序说明】

本示例演示了如何使用驱动摄像头。在连接 WiFi 后，程序会创建一个网页服务器，用户只需在浏览器中输入设备的 IP 地址即可访问。网页上可以显示摄像头的图像，并支持分辨率、镜像等设置操作

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑
将 OV5640 摄像头插入板子上的 24pin 座子 （带外壳版本不需要这个操作）
设置 Parttion 为 Custom

【代码分析】

定义摄像头相关的引脚

  #define PWDN_GPIO_NUM -1
  #define RESET_GPIO_NUM -1
  #define XCLK_GPIO_NUM 38
  #define SIOD_GPIO_NUM 8
  #define SIOC_GPIO_NUM 7

  #define Y9_GPIO_NUM 21
  #define Y8_GPIO_NUM 39
  #define Y7_GPIO_NUM 40
  #define Y6_GPIO_NUM 42
  #define Y5_GPIO_NUM 46
  #define Y4_GPIO_NUM 48
  #define Y3_GPIO_NUM 47
  #define Y2_GPIO_NUM 45
  #define VSYNC_GPIO_NUM 17
  #define HREF_GPIO_NUM 18
  #define PCLK_GPIO_NUM 41

要连接的 wifi 名称和密码

  const char *ssid = "waveshare";
  const char *password = "12345678";

启动服务器，开始提供 HTTP 视频流服务

  startCameraServer();
  Serial.print("Camera Ready! Use 'http://");
  Serial.print(WiFi.localIP());
  Serial.println("' to connect");

【运行效果】

打开串口终端连接 WiFi 后可以看到 IP 地址

使用浏览器（开热点的设备）打开串口打印的 IP 地址
点击 Start Stream ，可以看到摄像头的图像

04_es8311_example

【程序说明】

本示例演示使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 驱动 ES8311 音频编解码器，实现音频录制及回放功能。

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【代码分析】

初始化

  Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
  es8311_codec_init();
  setupI2S();

频录制 5s，并播放录制的内容

  wav_buffer = i2s.recordWAV(5, &wav_size);
  delay(1000);
  Serial.println("I2S playWAV");
  i2s.playWAV(wav_buffer, wav_size);

【运行效果】

屏幕无现象
按下 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 的 RST 按键进入音频录制状态，5s 后播放录制的内容。

05_pcf85063_time

【程序说明】

本实例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 驱动 PCF85063，设置时间、日期以及获取时间。

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【代码分析】

初始化

  if (!rtc.begin(Wire, PCF85063_SLAVE_ADDRESS, SENSOR_SDA, SENSOR_SCL)) 
  {
    Serial.println("Failed to find PCF8563 - check your wiring!");
    while (1) {
        delay(1000);
    }
  }

设置时间、日期

  rtc.setDateTime(year, month, day, hour, minute, second);

获取时间、日期

  RTC_DateTime datetime = rtc.getDateTime();

【运行效果】

屏幕无现象
打开串口监视器

06_qmi8658_getdata

【程序说明】

本实例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 驱动 QMI8658，获取并打印 Accel、Gyro 和 IMU 的温度。

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【代码分析】

初始化

  if (!qmi.begin(Wire, QMI8658_L_SLAVE_ADDRESS, SENSOR_SDA, SENSOR_SCL)) {
  Serial.println("Failed to find QMI8658 - check your wiring!");
  while (1) {
    delay(1000);
  }
}

获取数据

  if (qmi.getDataReady()) {
    if (qmi.getAccelerometer(acc.x, acc.y, acc.z)) {
    }
    if (qmi.getGyroscope(gyr.x, gyr.y, gyr.z)) {
    }
  }

【运行效果】

屏幕无现象
打开串口监视器

07_sd_card_test

【程序说明】

本示例演示使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 测试 SD 卡的读写功能

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑
将 Micro SD 卡插入卡槽（ SD 卡 需要格式化为 FAT32 ）

【代码分析】

初始化

  if(!SD_MMC.setPins(clk, cmd, d0)){
    Serial.println("Pin change failed!");
    return;
  }

  if (!SD_MMC.begin( "/sdcard", true)) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  }

【运行效果】

将 SD 卡插入电脑，可以发现多了两个文件 test.txt foo.test。其中 foo.txt 的内容为 Hello World!，test.txt 的内容为空

08_gfx_helloworld

【程序说明】

本示例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 使用 GFX_Library_for_Arduino 库驱动屏幕并在屏幕上显示 HelloWorld

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【代码分析】

配置屏幕接口以及屏幕的分辨率等

  Arduino_DataBus* bus = new Arduino_ESP32SPI(LCD_DC /* DC */, LCD_CS /* CS */, SPI_SCLK /* SCK */, SPI_MOSI /* MOSI */, SPI_MISO /* MISO */);
  Arduino_GFX* gfx = new Arduino_ST7796(
  bus, LCD_RST /* RST */, 0 /* rotation */, true, LCD_HOR_RES, LCD_VER_RES);

【运行效果】

09_gfx_jpeg

【程序说明】

本示例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 使用 JPEGDEC 库对 SD 卡的 jpg 文件进行解码，并通过 GFX_Library_for_Arduino 驱动屏幕显示 jpg 的内容。

【硬件连接】

将 SD 卡插入电脑
在 SD 卡根目录新建文件夹 images
把本工程下 data 文件夹里面的 octocat.jpg 拷贝到 SD 卡的 images 文件夹里
将 SD 卡插入 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5
通过 USB 连接电脑

【代码分析】

解码 jpg 文件并显示

  jpegDraw(JPEG_FILENAME, jpegDrawCallback, true /* useBigEndian */,
           0 /* x */, 0 /* y */, gfx->width() /* widthLimit */, gfx->height() /* heightLimit */);

【运行效果】

10_gfx_png

【程序说明】

本示例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 使用 PNGdec 库对 SD 卡的 png 文件进行解码，并通过 GFX_Library_for_Arduino 驱动屏幕显示 png 的内容。

【硬件连接】

将 SD 卡插入电脑
在 SD 卡根目录新建文件夹 images
把本工程下 data 文件夹里面的 octocat.png 、octocat-4bpp.png 拷贝到 SD 卡的 images 文件夹里
将 SD 卡插入 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5
通过 USB 连接电脑

【代码分析】

解码 png 文件并显示

  rc = png.open(PNG_FILENAME, myOpen, myClose, myRead, mySeek, PNGDraw);
  if (rc == PNG_SUCCESS)
  {
    int16_t pw = png.getWidth();
    int16_t ph = png.getHeight();

    xOffset = (w - pw) / 2;
    yOffset = (h - ph) / 2;

    rc = png.decode(NULL, 0);

    Serial.printf("Draw offset: (%d, %d), time used: %lu\n", xOffset, yOffset, millis() - start);
    Serial.printf("image specs: (%d x %d), %d bpp, pixel type: %d\n", png.getWidth(), png.getHeight(), png.getBpp(), png.getPixelType());
    png.close();
  }

【运行效果】

11_lvgl_example_v8

【程序说明】

本示例演示了使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 运行 lvgl( v8.4.0）示例程序。

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【准备工作】

需要安装 lvgl v8.4.0 版本，如已安装其他版本，请重新安装。

【代码分析】

UI 初始化

  lv_obj_t *label = lv_label_create(lv_scr_act());
  lv_label_set_text(label, "Hello Arduino! (V" GFX_STR(LVGL_VERSION_MAJOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_MINOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_PATCH) ")");
  lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);

  lv_obj_t *sw = lv_switch_create(lv_scr_act());
  lv_obj_align(sw, LV_ALIGN_TOP_MID, 0, 50);

  sw = lv_switch_create(lv_scr_act());
  lv_obj_align(sw, LV_ALIGN_BOTTOM_MID, 0, -50);

【运行效果】

可以进行触摸进行操作

12_lvgl_pcf85063

【程序说明】

示例演示使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 获取 PCF85063 的时间、日期数据，并通过 lvgl 库显示。

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【准备工作】

需要安装 lvgl v8.4.0 版本，如已安装其他版本，请重新安装。

【代码分析】

UI 初始化

  void lvgl_pcf85063_ui_init(lv_obj_t *parent) {
    lv_obj_t *list = lv_list_create(parent);
    lv_obj_set_size(list, lv_pct(100), lv_pct(100));

    lv_obj_t *list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "data");
    label_data = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_data, "2025-01-01");

    list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "time");
    label_time = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_time, "00:00:00");

    pcf85063_timer = lv_timer_create(pcf85063_callback, 100, NULL);
  }

【运行效果】

13_lvgl_qmi8658

【程序说明】

本示例演示使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 获取 qmi8658 的数据，并通过 lvgl 库显示。

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【准备工作】

需要安装 lvgl v8.4.0 版本，如已安装其他版本，请重新安装。

【代码分析】

UI 初始化

  void lvgl_qmi8658_ui_init(lv_obj_t *parent) {
    lv_obj_t *list = lv_list_create(parent);
    lv_obj_set_size(list, lv_pct(100), lv_pct(100));

    lv_obj_t *list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "accel_x");
    label_accel_x = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_accel_x, "0.00");

    list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "accel_y");
    label_accel_y = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_accel_y, "0.00");

    list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "accel_z");
    label_accel_z = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_accel_z, "0.00");

    list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "gyro_x");
    label_gyro_x = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_gyro_x, "0.00");

    list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "gyro_y");
    label_gyro_y = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_gyro_y, "0.00");

    list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "gyro_z");
    label_gyro_z = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_gyro_z, "0.00");

    list_item = lv_list_add_btn(list, NULL, "temp");
    label_temp = lv_label_create(list_item);
    lv_label_set_text(label_temp, "0.00C");

    qmi8658_timer = lv_timer_create(qmi8658_callback, 100, NULL);
  }

【运行效果】

14_lvgl_image

【程序说明】

本示例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5 使用 lvgl 显示 SD 卡的图片，支持 jpg、bmp、png、bin 等格式的图片。

【硬件连接】

将 SD 卡插入电脑
在 SD 卡根目录新建文件夹 images
把本工程下 data 文件夹里面的全部文件拷贝到 SD 卡的 images 文件夹里
将 SD 卡插入 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5
通过 USB 连接电脑

【准备工作】

需要安装 lvgl v8.4.0 版本，如已安装其他版本，请重新安装。

【代码分析】

设置显示的图片

  lv_obj_t *img = lv_img_create(lv_scr_act());
  lv_obj_align(img, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);
  // lv_img_set_src(img, "S:images/octocat.jpg");
  lv_img_set_src(img, "S:images/octocat.png");

【运行效果】

Arduino 入门教程​

配置开发环境​

1. 安装和配置 Arduino IDE​

2. 安装库​

3. Arduino 工程参数设置​

示例程序​

01_audio_out​

02_axp2101_example​

03_camera_web_server​

04_es8311_example​

05_pcf85063_time​

06_qmi8658_getdata​

07_sd_card_test​

08_gfx_helloworld​

09_gfx_jpeg​

10_gfx_png​

11_lvgl_example_v8​

12_lvgl_pcf85063​

13_lvgl_qmi8658​

14_lvgl_image​

Arduino 入门教程

配置开发环境

1. 安装和配置 Arduino IDE

2. 安装库

3. Arduino 工程参数设置

示例程序

01_audio_out

02_axp2101_example

03_camera_web_server

04_es8311_example

05_pcf85063_time

06_qmi8658_getdata

07_sd_card_test

08_gfx_helloworld

09_gfx_jpeg

10_gfx_png

11_lvgl_example_v8

12_lvgl_pcf85063

13_lvgl_qmi8658

14_lvgl_image