ESP32-S3-Touch-AMOLED-2.06 是一款由微雪电子 (Waveshare) 推出的高性能、可穿戴的手表形态开发板。该产品基于 ESP32-S3R8 微控制器,集成了 2.06 英寸电容触控高清 AMOLED 屏、六轴传感器、RTC、音频编解码芯片及电源管理等多种功能模块,配合定制表壳,外观形态与智能手表一致,专为可穿戴应用的原型开发与功能验证而设计。
ESP32-S3-Touch-AMOLED-2.06 目前提供 Arduino IDE 和 ESP-IDF 两种开发工具和框架,提供了灵活的开发选择,你可以根据项目需求和个人习惯选择适合的开发工具。
Arduino IDEArduino IDE是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。不需要太多基础,简单学习后,你也可以快速地进行开发。同时,Arduino 拥有庞大的全球用户社区,提供了海量的开源代码、项目示例和教程,还有丰富的库资源,封装了复杂功能,让开发者能快速实现各种功能。 | |
ESP-IDFESP-IDF,全称Espressif IDE,是乐鑫科技为 ESP系列芯片推出的专业开发框架。它使用C语言开发,包括编译器、调试器、烧录工具等,可在命令行下或使用集成开发环境(如 Visual Studio Code 配合 Espressif IDF 插件)进行开发,插件提供代码导航、项目管理、调试等功能。 |
这两种开发方式各有其优势,开发者可以根据自身需求和技能水平进行选择。Arduino 适合初学者和非专业人士,因其简单易学、上手快。而对于有专业背景或对性能要求较高的开发者,ESP-IDF 是更好的选择,它提供了更高级的开发工具和更强的控制能力,适用于复杂项目的开发。
本章介绍 Arduino 环境搭建,包括 Arduino IDE、ESP32板管理、相关库的安装,程序编译下载及示例程序测试,帮助用户掌握开发板,便于二次开发。
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 | ≥3.2.0 |
库名称 | 说明 | 版本 | 库安装要求 |
---|---|---|---|
Arduino_DriveBus | FT3168触摸芯片驱动库 | —— | “离线”安装 |
GFX_Library_for_Arduino | 适配CO5300的GFX图形化库 | v1.6.0 | 可“在线”或“离线”安装 |
lvgl | LVGL图形化库 | v9.3.0 | “在线”安装后需复制demos文件夹至src,建议使用“离线”安装 |
SensorLib | PCF85063、QMI8658传感器驱动库 | v0.3.1 | 可“在线”或“离线”安装 |
XPowersLib | AXP2101电源管理芯片驱动库 | v0.2.6 | 可“在线”或“离线”安装 |
Mylibrary | 开发板引脚宏定义 | —— | “离线”安装 |
lv_conf.h | LVGL配置文件 | —— | “离线”安装 |
File
-> New Sketch
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
Serial.println("Hello, World!");
delay(2000);
}
File
-> Save As...
;在弹出的菜单选择保存工程路径,并输入工程名,如 Hello_World,点击保存
①. 点击选择下拉框选项“Select Other Board and Port”;
②. 搜索需要的开发板型号“esp32s3 dev module”并选择;
③. 选择COM口;
④. 保存选择。
①. 编译程序;②. 编译并下载程序;③. 下载成功。
示例程序 | 基础例程说明 | 依赖库 |
---|---|---|
01_HelloWorld | 展示了基本的图形库功能,也可以用于测试显示屏的基础性能以及随机文本显示效果 | GFX_Library_for_Arduino |
02_GFX_AsciiTable | 根据屏幕尺寸,在显示屏上按行列打印ASCII字符 | GFX_Library_for_Arduino |
03_LVGL_PCF85063_simpleTime | LVGL库显示当前时间 | LVGL,SensorLib |
04_LVGL_QMI8658_ui | LVGL绘制加速度折线图 | LVGL,SensorLib |
05_LVGL_AXP2101_ADC_Data | LVGL显示PMIC数据 | LVGL,XPowersLib |
06_LVGL_Arduino_v9 | LVGL演示 | LVGL,Arduino_DriveBus |
07_LVGL_SD_Test | LVGL显示SD卡文件内容 | LVGL |
08_ES8311 | ES8311驱动示例,播放简单的音频 | —— |
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
if (!gfx->begin()) { USBSerial.println("gfx->begin() failed!"); }
gfx->fillScreen(BLACK); gfx->setCursor(10, 10); gfx->setTextColor(RED); gfx->println("Hello World!");
gfx->setCursor(random(gfx->width()), random(gfx->height())); gfx->setTextColor(random(0xffff), random(0xffff)); gfx->setTextSize(random(6), random(6), random(2)); gfx->println("Hello World!");
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
Arduino_DataBus *bus = new Arduino_ESP32QSPI( LCD_CS /* CS */, LCD_SCLK /* SCK */, LCD_SDIO0 /* SDIO0 */, LCD_SDIO1 /* SDIO1 */, LCD_SDIO2 /* SDIO2 */, LCD_SDIO3 /* SDIO3 */); Arduino_GFX *gfx = new Arduino_CO5300(bus, -1 /* RST */, 0 /* rotation */, false /* IPS */, LCD_WIDTH, LCD_HEIGHT);
gfx->setTextColor(GREEN); for (int x = 0; x < numRows; x++) { gfx->setCursor(10 + x * 8, 2); gfx->print(x, 16); } gfx->setTextColor(BLUE); for (int y = 0; y < numCols; y++) { gfx->setCursor(2, 12 + y * 10); gfx->print(y, 16); } char c = 0; for (int y = 0; y < numRows; y++) { for (int x = 0; x < numCols; x++) { gfx->drawChar(10 + x * 8, 12 + y * 10, c++, WHITE, BLACK); } }
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
USBSerial.begin(115200)
为串口调试做准备FT3168
,如果初始化失败则打印错误信息并延迟等待,成功后打印成功信息gfx
,设置亮度,并打印 LVGL 和 Arduino 的版本信息。接着初始化 LVGL,包括注册打印回调函数用于调试,初始化显示驱动和输入设备驱动。创建并启动 LVGL 的定时器,最后创建一个标签并设置初始文本为 “Initializing...”chart
,设置图表的类型、范围、数据点数量等属性,并为加速度的三个轴添加数据系列qmi
,配置加速度计和陀螺仪的参数,启用它们,并打印芯片 ID 和控制寄存器信息lv_timer_handler()
:这是 LVGL 图形库中的一个重要函数,用于处理图形界面的各种定时器事件、动画更新、输入处理等任务。在每个循环中调用这个函数可以确保图形界面的流畅运行和及时响应交互操作【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
void toggleBacklight() { USBSerial.println(backlight_on); if (backlight_on) { for (int i = 255; i >= 0; i--) { gfx->Display_Brightness(i); delay(3); } } else { for (int i = 0; i <= 255; i++) { gfx->Display_Brightness(i); delay(3); } } backlight_on = !backlight_on; }
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
USBSerial.begin(115200)
为串口调试做准备Wire.begin(IIC_SDA, IIC_SCL);
初始化 I²C 总线,用于与其他 I²C 设备通信expander
,设置引脚模式为输出,并进行一些初始的引脚状态设置FT3168
,如果初始化失败则打印错误信息并延迟等待,成功后打印成功信息gfx
,设置亮度,并获取屏幕的宽度和高度。然后初始化 LVGL,包括注册打印回调函数用于调试,设置触摸控制器的电源模式为监控模式,初始化显示驱动和输入设备驱动。创建并启动 LVGL 的定时器,创建一个标签并设置文本,最后调用lv_demo_widgets()
展示 LVGL 的示例小部件lv_timer_handler()
:这是 LVGL 图形库中的一个重要函数,用于处理图形界面的各种定时器事件、动画更新、输入处理等任务。在每个循环中调用这个函数可以确保图形界面的流畅运行和及时响应交互操作delay(5);
:添加一个小的延迟,避免过度占用 CPU 资源【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
USBSerial.begin(115200)
为串口调试做准备listDir
函数列出 SD 卡根目录的内容,并将 SD 卡的类型、大小和目录列表信息显示在屏幕上的标签中listDir
函数继续列出其内容。对于文件,打印文件名和文件大小。最后将所有收集到的信息作为字符串返回【运行效果】
SPI接口 | ESP32-S3 |
---|---|
CS (SS) | GPIO17 |
DI (MOSI) | GPIO1 |
DO (MISO) | GPIO3 |
SCK (SCLK) | GPIO2 |
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
es_handle
es8311_codec_init
函数初始化 ES8311 编解码器canon_pcm
)【运行效果】
本章介绍 ESP-IDF 环境搭建,包括 Visual Studio、Espressif IDF插件的安装,程序编译下载及示例程序测试,帮助用户掌握开发板,便于二次开发。
①选择对应例程
②其readme会说明该例程适用于什么芯片(下文有介绍例程怎么使用与文件结构,这里略)
③点击创建例程
①.ESP-IDF开发环境版本管理器,当我们的工程需要区分开发环境版本时,可以通过安装不同版本的ESP-IDF来分别管理,当工程使用特定版本时,可以通过使用它来切换
②.设备烧录COM口,选择以将编译好的程序烧录进芯片上
③.set-target 芯片型号选择,选择对应的芯片型号,如:ESP32-P4-Nano需要选择 esp32p4 为目标芯片
④.menuconfig,点击修改sdkconfig配置文件内容,项目配置详细资料
⑤.fullclean 清理按钮,当工程编译报错或其他操作污染编译内容时,通过点击清理全部编译内容
⑥. Build 构建工程,当一个工程满足构建时,通过此按钮进行编译
⑦.当前下载方式,默认为UART
⑧.flash烧录按钮,当一个工程Build构建通过时,选择对应开发板COM口,点击此按钮可以将编译好的固件烧录至芯片
⑨.monitor开启烧录口监控,当一个工程Build-->flash后,可通过点击此按钮查看烧录、调试口输出的l0g,以便观察应用程序是否正常工作
⑩.Debug调试
⑪.Build Flash Monitor 一键按钮,用于连续执行Build-->Flash-->Monitor,常被称作小火苗
CMakeLists.txt
进行配置和定义的。CMake
会首先通过读取工程目录的顶层CMakeLists.txt
的内容来读取构建规则,识别需要编译的内容。当在CMakeLists.txt
中引入了需要的组件、程序后,编译工具CMake
会根据索引导入每个所需要编译的内容。编译过程如:示例程序 | 基础例程说明 |
---|---|
01_AXP2101 | 通过移植后的XPowersLib驱动AXP2101获取电源相关数据 |
02_lvgl_demo_v9 | 运行LVGL V9的demo |
03_esp-brookesia | 运行esp-brookesia的示例,v0.4.2版本依赖 |
04_Immersive_block | 使用qmi8658沉浸式体验块状体随重力方向倾倒 |
05_Spec_Analyzer | 使用LVGL实现简单的音频拾音分析仪 |
06_videoplayer | 使用LVGL实现从SD卡中读取AVI视频播放,携带音频播放 |
【程序说明】
【硬件连接】
【代码分析】
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【运行效果】
【程序说明】
【硬件连接】
【运行效果】
【自定义视频】
用户可以通过下述步骤自定义音频播放片段(需要有一定编程基础)
ffmpeg -i a.mp4 -vcodec mjpeg -s '分辨率宽度'x'分辨率高度' -r 30 -q:v 2 -acodec pcm_s16le -ar 44100 -ac 2 a.avi
【程序说明】
【硬件连接】
【运行效果】
【自定义视频】
用户可以通过下述步骤自定义音频播放片段(需要有一定编程基础)
ffmpeg -i a.mp4 -vcodec mjpeg -s '分辨率宽度'x'分辨率高度' -r 30 -q:v 2 -acodec pcm_s16le -ar 44100 -ac 2 a.avi
..\ESP32-S3-Touch-AMOLED-2.06-Demo\Firmware
可以订阅该存储库,并提出issue说明需求,工程师收到需求后会第一时间进行评估: ESP32-display-support
该产品板载ES8311音频编解码芯片,板载扬声器、贴片麦克风。可实现语音对话功能;
目前接入各类平台都已验证完成,支持豆包、文心一言、ChatGPT、涂鸦智能等主流平台。示例程序将逐步开放至ESP32-AIChats
实测在室温20℃时,开启wifi STA和AP模式,电池处于充电状态。测试半小时通过AXP2101温度数据读取温度最高46℃。在正常放电过程中,温度会降低3~4℃。如若不开启WiFi/蓝牙功能,则可平稳保持36℃左右
该AMOLED屏幕可耐高温,40~60摄氏度不会对屏幕显示、触摸功能造成影响,在高温高湿情况下可能会出现偏光,是属于正常范围内的。
该产品建议使用ESP32-S3的低功耗工作模式完成部分场景的应用。
1、当串口被占用时会烧录失败,将串口监视器关闭重新烧录
2、当ESP32程序崩溃时,烧录会失败,此时需要将开发模块完全断电,按住BOOT再上电进入强下载模式再进行烧录。烧录完不会自动退出下载模式,所以需要再次进行断电重启
注:本产品重新上电需长按PWR按键6s以上,再次按下PWR按键
当工程编译失败时,应当检查开发环境。
这种情况由于程序崩溃,导致USB无法正常工作,可按住BOOT按键再上电,此时模块可进入下载模式烧录固件(程序)即可解决该情况。
Arduino IDE中,首次编译程序是将所有的依赖包都加载编译,所以首次编译任务多,慢属于正常情况,耐心等待即可
重新上电即可
此款产品板载AXP2101,可以测量各类电池数据,如:芯片温度、是否充电、是否接入电源、充电状态、电池电压、充电电压、电池电量等
AXP2101 的电池电量测量基于电池电压,但电池电量并非线性变化,因此测量时可能会出现百分比波动较大的情况。尤其是在插拔充电器、负载变化或者电池老化的情况下,波动会更加明显。测得的百分比只能作为参考,实际需使用电压作为电量衡量。
不提供
可以,此款产品两个按钮为BOOT、PWR功能如下:
1.BOOT:按下之后再上电,开发板进入下载模式(在程序死机或USB GPIO占用时常用);在正常工作情况下,可通过GPIO0检测按钮高低电平判断动作,低电平为按下,可识别单击、双击、多击及长按动作。
2.PWR:在通电状态下,长按6s后可关机,在关机状态下(关机可给电池充电),单击开机;在正常工作情况下,可通过拓展IO的EXIO4检测按钮高低电平判断动作,高电平为按下,可识别单击、双击、多击及长按(长按不可超过6s,否则关机)动作。
此款产品核心芯片为ESP32-S3R8,支持2.4GHz WiFi、低功耗蓝牙5等无线通讯功能,板载贴片天线,天线增益已调节至最优,可支持蓝牙和WiFi的使用。详情需查阅ESP32-S3 datasheet
这款产品使用ESP32-S3R8为核心,QSPI协议连接屏幕,完全支持中文显示,但需要满足下述条件:
1. 需要字符编码支持,支持UTF-8编码的字符串,可以渲染至屏幕
2. 字库支持
3. 显示库支持,LVGL或Arduino_GFX都支持
600nit;
通过QSPI向0x51写入0x00(最暗、关闭背光)~0xFF(最亮)控制亮度。
屏幕显示芯片:CO5300;
屏幕触摸芯片:FT3168
ESP32-S3-Touch-AMOLED-2.06基于ESP32-S3R8芯片,支持ESP-IDF及其生态,可使用ESP-IDF开发,也可以使用arduino-esp32 Core开发。ESP-IDF可与Vscode搭配使用,arduino-esp32可与Arduino IDE或PlatformIo搭配使用。
不防水,使用时需保持干燥
建议电池使用规格为 4*27*28 400mAh,常规满亮屏状态下约能使用1小时,仅关闭屏幕背光情况下可运行3~4小时,全低功耗场景下可运行约6小时。
提供的GFX Arduino LVGL使用的上层驱动是Arduino TFT库,此场景下使用DMA加速处理图像读写能力有限。在ESP-IDF提供的LVGL示例是开启双缓存防撕裂等优化操作优化,所以效果更佳。
Windows系统:
①通过设备管理器查看: 按下Windows + R键打开“运行”对话框; 输入devmgmt.msc并按回车键打开设备管理器; 展开“端口(COM和LPT)”部分,这里会列出所有的COM端口及其当前状态。
②使用命令提示符查看: 打开命令提示符(CMD); 输入mode命令,这将显示所有COM端口的状态信息。
③查看硬件连接: 如果你已经连接了外部设备到COM口,通常设备会占用一个端口号,可以通过查看连接的硬件来确定使用的是哪个端口。
Linux系统:
①使用dmesg命令查看: 打开终端。
②使用ls命令查看: 输入ls /dev/ttyS*或ls /dev/ttyUSB*来列出所有的串口设备。
③使用setserial命令查看: 输入setserial -g /dev/ttyS*来查看所有串口设备的配置信息。
ESP32-S3-Touch-AMOLED-2.06的Type-C烧录调试口是ESP32-S3 USB直出的,Arduino IDE开发环境中,支持printf函数打印输出,若想支持Serial函数打印输出则需要使能USB CDC On Boot功能或者HWCDC声明,此类可参考示例代码中的演示。ESP-IDF中通常使用ESP_LOGD、ESP_ERROR_CHECK打印输出。
周一-周五(9:30-6:30)周六(9:30-5:30)
手机:13434470212
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