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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​

信息

对于 ESP32-S3-ePaper-1.54G 开发板，Arduino IDE 需要安装 arduino-esp32 v3.2.0 以上版本。

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-ePaper-1.54G 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
SensorLib传感器控制库v0.3.1"离线/在线"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_ADC_Test获取锂电池的电压值-
02_I2C_PCF85063打印 RTC 芯片的实时时间SensorLib
03_I2C_STHC3获取温湿度传感器的数据-
04_SD_Card加载显示 SD 卡的信息-
05_WIFI_AP设置为 AP 模式，可获取接入设备的 IP 地址-
06_WIFI_STA设置为 STA 模式，可接入 WiFi 获取 IP 地址-
07_Audio_out读取音频数据，播放音频-
08_E_paper_test墨水屏屏幕刷新例程-

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】

  • 程序编译下载完成，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_STHC3​

【程序说明】

  • 通过 I2C 协议，对 SHTC3 芯片进行初始化设置，然后每隔 1 秒读取的温湿度信息打印到终端。

【硬件连接】

  • 使用 USB 线把板子接入电脑

【代码分析】

  • void i2c_SHTC3_loop_task(void *arg)：创建一个 SHTC3 传感器任务，定时获取温湿度。

【运行效果】

  • 打开串口监控，可以看到打印输出的温湿度数据，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。
  • sdcard_loop_task(void *arg)：测试 SD 卡读写功能的任务，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，如下图所示：

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】

  • 烧录完程序，打开串口终端，如果设备连接热点成功之后，会输出该设备的 MAC 地址，如图：

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_Audio_out​

【程序说明】

  • 本示例演示 ESP32-S3-ePaper-1.54G 播放 PCM 音频数据。

【硬件连接】

  • 使用 USB 线把板子接入电脑

【运行效果】

  • 播放音频文件，屏幕无现象

08_E_paper_test​

【程序说明】

  • 该示例为 ESP32-S3-ePaper-1.54G Arduino 本地例程，实现墨水屏初始化清屏，显示图片，绘制基础图形、文字。

【硬件连接】

  • 使用 USB 线把板子接入电脑

【运行效果】

  • 屏幕刷新初始化清屏，显示图片，绘制基础图形、文字