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-3.5B 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"
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
OneButton	按键库	v2.6.1	“在线”安装
esp_lcd_touch_axs15231b	触摸驱动	-	“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_button_example	BOOT 按键单击、双击、长按等	OneButton
04_es8311_example	录音一段时间，并播放	es8311
05_pcf85063_example	打印 RTC 获取的数据	SensorLib
06_qmi8658_example	打印 IMU 的数据	SensorLib
07_sd_test	测试 SD 卡的读写	-
08_gfx_helloworld	屏幕上显示 HelloWorld	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554
09_lvgl_example_v8	lvgl v8 版本示例程序	lvgl（v8.4.0）、GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、esp_lcd_touch_axs15231b
10_lvgl_example_v9	lvgl v9 版本示例程序	lvgl（v9.2.2）、GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、esp_lcd_touch_axs15231b
11_camera_web_server	在网页上显示摄像头图像	XPowersLib

01_audio_out

【程序说明】

本示例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 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
把需要播放的音乐文件 1.mp3 拷贝到 SD 卡
将 SD 卡插入 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B

【代码分析】

设置播放的音频文件
```
  audio.connecttoFS(SD_MMC, "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_button_example

【程序说明】

本示例演示如何使用 OneButton 库驱动 BOOT 按键，并通过串口打印单击、双击和长按等事件。

【硬件连接】

通过 USB 连接电脑

【代码分析】

绑定回调函数

  button1.attachClick(click1);
  button1.attachDoubleClick(doubleclick1);
  button1.attachLongPressStart(longPressStart1);
  button1.attachLongPressStop(longPressStop1);
  button1.attachDuringLongPress(longPress1);

【运行效果】

屏幕无现象
打开串口监视器

04_es8311_example

【程序说明】

本示例演示使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 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();

音频录制 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-3.5B 的 RST 按键进入音频录制状态，2s 后播放录制的内容。

05_pcf85063_example

【程序说明】

本实例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 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_example

【程序说明】

本实例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 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_test

【程序说明】

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

【硬件连接】

将板子接入电脑
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-3.5B 使用 GFX_Library_for_Arduino 库驱动屏幕并在屏幕上显示 HelloWorld

【硬件连接】

将板子接入电脑

【代码分析】

配置屏幕接口以及屏幕的分辨率等

  Arduino_DataBus *bus = new Arduino_ESP32QSPI(LCD_QSPI_CS, LCD_QSPI_CLK, LCD_QSPI_D0, LCD_QSPI_D1, LCD_QSPI_D2, LCD_QSPI_D3);
  Arduino_GFX *g = new Arduino_AXS15231B(bus, -1 /* RST */, 0 /* rotation */, false, 320, 480);
  Arduino_Canvas *gfx = new Arduino_Canvas(320, 480, g, 0, 0, ROTATION);

【运行效果】

09_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】

将板子接入电脑

【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】

10_lvgl_example_v9

【程序说明】

本示例演示了使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 运行 lvgl（v9.2.2）示例程序。

【硬件连接】

将板子接入电脑

【准备工作】

需要安装 lvgl v9.2.2 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, I'm LVGL!(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】

11_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】

将板子接入电脑
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）

【准备工作】

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

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_button_example​

04_es8311_example​

05_pcf85063_example​

06_qmi8658_example​

07_sd_test​

08_gfx_helloworld​

09_lvgl_example_v8​

10_lvgl_example_v9​

11_camera_web_server​

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_button_example

04_es8311_example

05_pcf85063_example

06_qmi8658_example

07_sd_test

08_gfx_helloworld

09_lvgl_example_v8

10_lvgl_example_v9

11_camera_web_server