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ESP32-S3 LCD驱动板【使用教程】

说明

产品简介

ESP32-S3-LCD-Driver-Board 是一款体积小巧，搭载40Pin 3SPI+RGB565 和 18Pin SPI屏幕接口的微控制器开发板。

在硬件上，采用 ESP32-S3-WROOM-1-N8R8 模组，其搭载有 Xtensa 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240MHz，内置 512KB SRAM（TCM）和 8MB PSRAM；板载高效充放电管理芯片 ETA6096 和 MX1.25 电池接口，排针引脚接口兼容 18Pin SPI屏幕，可兼容扩展多种外围设备，使用方便。

在软件上，可选择 ESP-IDF、Arduino等开发环境来进行开发，从而可以轻松快速地入门，并将其应用于产品中。

产品特性

  • 采用 ESP32-S3-WROOM-1-N8R8模组，搭载 Xtensa 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240MHz
  • 集成 512KB SRAM、384KB ROM、8MB PSRAM、8MB Flash 存储器
  • 集成 2.4GHz Wi-Fi 和低功耗蓝牙 (Bluetooth LE) 双模无线通信，具有优越的射频性能
  • 采用 USB Type-C 接口，无需纠结正反插
  • 搭载40Pin 和 18Pin屏幕接口，兼容性和扩展性强
  • 板载高效充放电管理芯片 ETA6096 和 MX1.25 电池接口
  • 邮票孔设计，可直接焊接集成到用户自主设计的底板上
  • 支持多种低功耗工作状态，可调节通信距离、数据率和功耗之间的平衡，满足各种应用场景的功耗需求

支持型号

注意：裸屏较为脆弱，使用时请注意轻拿轻放，排线处不要经常弯折，否则容易折断。 注意：LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

支持型号                                  
分辨率                         
屏幕芯片       
触摸芯片   
2.1寸RGB圆形触控屏  
480(H)×480(V)
ST7701
CST820
2.8寸RGB圆形触控屏  
480(H)×480(V)
ST7701
GT911
4寸RGB方形触控屏    
480(H)×480(V)
ST7701
GT911
2.8寸SPI方形触控屏   
240(H)×320(V)
ST7789
CST328



资源接口


引脚分布


产品尺寸


开发环境配置

  • 以下开发系统默认为Windows

ESP-IDF

以下开发系统默认为Windows，推荐使用VSCode插件进行开发

使用VSCode插件开发

安装VSCode

  • 打开VSCode官网的下载页面，选择对应系统和系统位数进行下载

  • 运行安装包后，其余均可以默认安装，但这里为了后续的体验建议，建议在此处勾选框中的1、2、3项
    • 第一二项开启后，可以直接通过鼠标右键文件或者目录打开VSCode，可以提高后续的使用体验.
    • 第三项开启后，选择打开方式时，可以直接选择VSCode

安装Espressif IDF插件

  • 注：当前插件最新版本为V1.6.4，为体验一致，用户可以选择与我们一样的版本
  • 打开VSCode,使用快捷键 Shift+Ctrl+X ，进入插件管理器

  • 在搜索栏中，输入 Espressif IDF ，选择对应的插件点击 install即可
  • 使用快捷键 F1 ，输入
esp-idf: configure esp-idf extension

  • 选择express（此教程针对第一次安装的用户，故只讲述初次的通用安装教程）

  • 选择下载服务器，我们推荐国内用户使用Espressif作为你的下载服务器

  • 选择想要现在的ESP-IDF版本，我们选择最新的V5.1.1

  • 下面两个分别为ESP-IDF容器安装地址和ESP-IDF所需的工具安装地址，

  • 注意：如果之前有安装过ESP-IDF，或者失败过的，请务必彻底删除文件或者创建全新的无中文路径
  • 配置完成后，点击 install 进行下载

  • 进入下载页面，其会自动安装对应工具与环境，稍等片刻即可

  • 安装完成后，会进入以下界面，说明安装完成

官方例程使用教程

创建例程
  • 使用快捷键 F1 ，输入
esp-idf:show examples projects

  • 选择你当前的IDF版本


  • 以Hello world例程为例
    • 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


选择放置例程的路径，要求无例程同名文件夹

修改COM口
  • 此处显示使用对应的COM口，点击可以修改对应COM口
  • 请根据设备对应COM口进行选择（可通过设备管理器查看）
  • 若出现下载失败的情况请点击复位按键1秒以上或进入下载模式，等待 PC 端重新识别到设备后再次下载


  • 选择使用的工程或者例程


  • 然后我们的COM口就修改好了
修改驱动对象
  • 此处显示的是使用的驱动对象，点击可以修改对应驱动对象
  • 选择使用的工程或者例程


  • 点击后需要稍等片刻

  • 选择我们需要驱动的对象，也就是我们的主芯片为ESP32S3


  • 选择openocd的路径，这里对我们没有影响，所以我们随便选择一个即可

其余状态栏简介
  • ①SDK 配置编辑器，ESP-IDF很多功能与配置可以在其内修改
  • ②全部清理，清空所有编译文件，
  • ③编译
  • ④当前下载方式，默认为UART
  • ⑤烧录当前固件，请在编译后进行
  • ⑥打开串口监视器，用于查看串口信息
  • ⑦编译，烧录，打开串口监视器 一体按键（调试时最常用）


编译、烧录、串口监视
  • 点击我们之前介绍的 编译，烧录，打开串口监视器按键

  • 编译可能需要较长时间才能完成，尤其是在第一次编译时。

  • 在此过程中，ESP-IDF可能会占用大量CPU资源，因此可能会导致系统卡顿。
  • 若是新工程首次烧录程序，将需要选择下载方式，选择 UART

  • 后续也可在 下载方式 处进行修改（点击即可弹出选项）

  • 因为板载自动下载电路，无需手动操作即可自动下载

  • 下载成功后，自动进入串口监视器，可以看到芯片输出对应的信息并提示10S后重启

擦除设备Flash

  • 解压软件资源包（Flash 调试软件）
  • 打开 flash_download_tool_3.9.5.exe软件，选择ESP32-S3及USB


  • 选择UART的端口号，点击 START (不选择任何 bin 文件)


  • 等待烧录完成，点击擦除

  • 等待擦除完成

Arduino

安装Arduino IDE

下载安装Arduino IDE，注意默认配置及全英文路径

安装ESP32开发板库

Arduino IDE 安装 ESP32 库，详细安装过程如下，相关资料请点击链接参考

  • 中国大陆安装:

1. 下载离线包esp32.exe（提取码：0755） 后双击安装，设置好arduino器件包目录:


C:\Users\{用户名}\AppData\Local\Arduino15\packages\

以用户名为waveshare为例

C:\Users\waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages\

2. 安装完离线包后，打开 Arduino IDE，在 File->Preferences 下 Settings 界面的 Additional boards manager URLs 处填写下面链接后保存

https://arduino.me/packages/esp32.json


3.在开发板管理器里面搜索ESP32，如果出现3.0.0-alppha3 已安装，则离线包安装成功



  • 其它地区安装:

1. 在 File->Preferences 下 Settings 界面的 Additional boards manager URLs 处填写下面链接后保存

https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_dev_index.json


2. 在 Board Manager 中搜索 esp32 ，对3.0.0版本进行安装，安装完成后重启 Arduino IDE 生效



使用Arduino例程

  1. 选择例程，这里我们选择获取芯片ID的例程

  2. 选择我们的板子为 ESP32S3 Dev Moudule

  3. 选择我们的端口号，这里我们选择ESP32-S3 USB口的COM5

  4. 打开USB CDC On Boot

  5. 点击下载按键,此时会自动编译并下载,下载失败请按住boot键重新上电再松开按键，然后再进行下载
  6. 下载完成
  7. 打开串口监视器

  8. 看到循环输出的芯片ID

Flash与PSRAM配置

使用屏幕显示时需打开该设置，打开 Arduino IDE，注意菜单栏中 Tools 选择对应 Flash(8MB) 和使能 PSRAM(8MB OPI)，如下图所示


库安装

  • 安装提供的资源包中的库文件，将路径中的ESP32_Display_Panel、ESP32_IO_Expander、TFT_eSPI、lvgl 文件夹与lv_conf.h文件复制到 C:\Users\xxxx\Documents\Arduino\libraries 目录下，xxxx 代表您电脑上用户名，注意甄别



Arduino示例程序

注意：在使用Arduino例程前，请先检查Arduino IDE环境与下载设置是否正确配置，具体操作可查看 Arduino环境配置

2.8inch_Capacitive_Touch_LCD

注意：在使用本屏幕时，esp32内核版本需要跟新为2.0.11或者2.0.12版本
https://www.123pan.com/s/dJrKVv-bZXB.html 2.0.12安装包
2.8inch_Capacitive_Touch_LCD 示例，用于测试2.8inch Capacitive Touch LCD的使用，此接口可以使用18PIN FPC接口 和 13PIN 杜邦线使用，使用前确保库安装、Flash和PSRAM配置正确

硬件连接

  • 13PIN 杜邦线接口硬件连接
LCD引脚ESP32-S3-LCD-Driver-Board
VCC3V3
GNDGND
MISO42 (LCD_MISO)
MOSI2 (LCD_MOSI)
SCLK1 (LCD_SCLK)
LCD_CS39 (LCD_CS)
LCD_DC41 (LCD_DC)
LCD_RST40 (LCD_RST)
LCD_BL6 (LCD_BL)
TP_SDA15 (TP_SDA)
TP_SCL7 (TP_SCL)
TP_INT17 (TP_INT)
TP_RST16 (TP_RST)
  • 18PIN FPC排线连接

注意：将18PIN FPC排线接口处顺序的“1”、“18”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 18PIN接口的“1”、“18”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

示例使用

  • 按照正确的环境配置好Arduino IDE，安装我们提供的库文件后，打开该示例
  • 选择开发板ESP32S3 Dev Module，选择正确的COM口
  • 点击编译并上传
  • 可通过修改例程中的注释进行修改显示的demo


LVGL_Porting_2.1inch

LVGL_Porting_2.1inch 示例，用于测试2.1inch RGB Touch LCD的显示与触控，可进行修改注释内容进行更换Demo

硬件连接

  • 注意：将2.1inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

使用过程

  • 按照正确的环境配置好Arduino后，打开该示例
  • 选择开发板ESP32S3 Dev Module，选择正确的COM口
  • 点击编译下载
  • 观察LCD显示屏现象
  • 还可以通过修改注释内容进行修改显示的demo


LVGL_Porting_2.8inch

LVGL_Porting_2.8inch 示例，用于测试2.8inch RGB Touch LCD的显示与触控，可进行修改注释内容进行更换Demo

硬件连接

  • 注意：将2.8inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

使用过程

修改环境

  • 由于这款屏幕需要较高频率解决屏闪问题，但是较高频率又会导致屏幕卡顿，所以就需将 "Data cache line size" 设置为 64 。具体参考链接实现, 若要使用其他屏幕，需要替换回下方备份的原文件
  • 进入路径 C:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp32-arduino-libs\idf-release_v5.1-bd2b9390ef （其中 Waveshare 为计算机用户名）

  • 存档当前文件夹下的 esp32s3 文件夹
  • 请注意先存档原有 esp32s3 文件夹用于后续还原！！！！！（可以直接压缩该文件，同时拷贝一份到其他位置，当前为将原文件压缩为 esp32s3 - Original file.zip 文件）


  • 删除原有文件（ 请注意先存档原有 esp32s3 文件夹用于后续还原！！！！！ ）

链接: https://pan.baidu.com/s/1P4CMr3WhZMytzkaZlN_ZRQ
提取码: 0755

  • 完成ESP32S3配置修改

示例实现

  • 按照正确的环境配置好Arduino后，打开该示例
  • 选择开发板ESP32S3 Dev Module，选择正确的COM口
  • 点击编译下载
  • 观察LCD显示屏现象
  • 还可以通过修改注释内容进行修改显示的demo


LVGL_Porting_4inch

LVGL_Porting_4inch 示例，用于测试4inch RGB Touch LCD的显示与触控，可进行修改注释内容进行更换Demo

硬件连接

  • 注意：将4inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

使用过程

  • 按照正确的环境配置好Arduino后，打开该示例
  • 选择开发板ESP32S3 Dev Module，选择正确的COM口
  • 点击编译下载
  • 观察LCD显示屏现象
  • 还可以通过修改注释内容进行修改显示的demo


ESP-IDF示例程序

注意：在使用ESP-IDF例程前，请先检查ESP-IDF环境与下载设置是否正确配置，具体操作可查看ESP-IDF环境配置

2.1inch_RGB_LCD

2.1inch_RGB_LCD 示例，用于测试2.1inch RGB LCD的使用，驱动2.1inch RGB LCD的显示与触控

硬件连接

  • 注意：将2.1inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

使用过程

  • 按照正确的环境配置好vscode后，打开该示例
  • 点击编译下载
  • 观察LCD显示屏现象
  • 还可以通过menuconfig进行修改显示的demo

1、点击menuconfig

2、搜索lvgl

3、修改lvgl demo

4、点击保存后，再重新编译下载

2.8inch_RGB_LCD

2.8inch_RGB_LCD 示例，用于测试2.8inch RGB LCD的使用，驱动2.8inch RGB LCD的显示与触控

硬件连接

  • 注意：将2.8inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

示例使用

  • 按照正确的环境配置好vscode后，打开该示例
  • 点击编译下载
  • 点击menuconfig，搜索lvgl，可以进行修改lvgl demo，点击保存后，再重新编译下载（具体操作可参阅2.1inch RGB LCD）

4inch_RGB_LCD

4inch_RGB_LCD 示例，用于测试4inch RGB LCD的使用，驱动4inch RGB LCD的显示与触控

硬件连接

  • 注意：将4inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

使用过程

  • 按照正确的环境配置好vscode后，打开该示例
  • 点击编译下载
  • 点击menuconfig，搜索lvgl，可以进行修改lvgl demo，点击保存后，再重新编译下载（具体操作可参阅2.1inch RGB LCD）

2.1inch_RGB_LCD_pic

2.1inch_RGB_LCD_pic 示例，用于2.1inch RGB LCD显示图片

硬件连接

  • 注意：将2.1inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

使用过程

  • 按照正确的环境配置好vscode后，打开该示例
  • 点击编译下载
  • 可通过修改示例中的test1.c图片文件进行修改显示的图片


该屏幕分辨率为480×480，最好使用该分辨率的图片，可通过LVGL Online Image Converter将图片转换为c文件
使用新生成的图片文件替换原有的文件后，打开新的图片文件进行修改

const lv_img_dsc_t test1 = {
  .header.cf = LV_IMG_CF_TRUE_COLOR,
  .header.always_zero = 0,
  .header.reserved = 0,
  .header.w = 480,
  .header.h = 480,
  .data_size = 57600 * LV_COLOR_SIZE / 8,
  .data = test1_map,
};

2.8inch_RGB_LCD_pic

2.8inch_RGB_LCD_pic 示例，用于测试2.8inch RGB LCD显示图片

硬件连接

  • 注意：将2.8inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

使用过程

  • 按照正确的环境配置好vscode后，打开该示例
  • 点击编译下载
  • 可通过修改示例中的test2.c图片文件进行修改显示的图片(具体步骤可参阅2.1inch RGB LCD的修改)

修改代码如下：

const lv_img_dsc_t test2 = {
  .header.cf = LV_IMG_CF_TRUE_COLOR,
  .header.always_zero = 0,
  .header.reserved = 0,
  .header.w = 480,
  .header.h = 480,
  .data_size = 57600 * LV_COLOR_SIZE / 8,
  .data = test2_map,
};

4inch_RGB_LCD_pic

4inch_RGB_LCD_pic 示例，用于测试4inch RGB LCD显示图片

硬件连接

  • 注意：将4inch LCD的排线顺序的“1”、“40”对准ESP32-S3-LCD-Driver-Board 40PIN接口的“1”、“40”位置进行连接，请勿连反，连反可能会导致烧屏。

使用过程

  • 按照正确的环境配置好vscode后，打开该示例
  • 点击编译下载
  • 可通过修改示例中的test3.c图片文件进行修改显示的图片(具体步骤可参阅2.1inch RGB LCD的修改)

修改代码如下：

const lv_img_dsc_t test3 = {
  .header.cf = LV_IMG_CF_TRUE_COLOR,
  .header.always_zero = 0,
  .header.reserved = 0,
  .header.w = 480,
  .header.h = 480,
  .data_size = 57600 * LV_COLOR_SIZE / 8,
  .data = test3_map,
};


资料

原理图

程序

软件

CH343

串口

数据手册

ESP32-S3

屏幕

2.1寸RGB圆形触控屏
2.8inch 圆形 屏幕资料
4inch 方形 屏幕资料

官方文档

ESP32官方文档


FAQ

问题：模块上电后，识别出来的串口设备和USB口不断复位重启？

检查USB口的供电电压是否小于5V，一般情况下USB口的供电电压在4.9V以上，模块的两路USB口均可正常使用，若低于4.9V，则有可能出现供电不足，usb口掉线的情况，此种情况须更换足电压的USB口使用。


问题：模块下载程序后，重新下载，有时会出现无法连接串口，或者烧录失败的情况？

烧录时可长按Boot按键插入USB后再松开按键，进入Download mode才开始烧录， 烧录完重新插拔USB则可以进入SPI_FAST_FLASH_BOOT mode,运行程序。


问题：Arduino LVGL程序编译烧录时间长？

在使用Arduino的LVGL的程序时，进行编译上传的时间很长是因为Arduino IDE上传程序时会进行编译，lvgl的库较多编译，时间会比较长，需要耐心等待


问题：ESP-IDF 程序编译出错？

请注意IDF程序的路径不要有中文，不然会检索出错


问题：Arduino程序烧录成功但是屏幕无显示？

若烧录代码后，屏幕无反应，可查看是否有在Arduino IDE -> Tools正确配置：选择对应 Flash(8MB) 和使能 PSRAM(8MB OPI)）


技术支持

周一-周五（9:30-6:30）周六（9:30-5:30）

手机：13434470212

邮箱：services04@spotpear.cn

QQ：202004841

价格：
￥44.9
型号：
ESP32-S3-LCD-Driver-Board
制造商：
斑梨电子
SKU：
0101620

ESP32-S3 LCD驱动板RGB/SPI支持2.1/2.8/4寸电容显示触摸屏

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