新建工程

• 运行Arduino IDE，选择 File -> New Sketch
  
  
• 输入代码：

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);
}

• 保存代码工程，选择 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

编译和烧录程序

• 选择对应的开发板，以ESP32S3主板为例：
  

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。

• 若ESP32S3主板只有USB口，须打开（Enable）USB CDC，如下图所示：
  

• 编译并上传程序：
  

①. 编译程序；②. 编译并下载程序；③. 下载成功。

• 打开串口监视窗口，程序每隔2秒会打印“Hello World!”，运行情况如下所示：
  

本示例测试ESP32-S3-Touch-LCD-2板载模块的功能，屏幕上将显示各个模块的信息，用户可以通过触摸屏进行页面切换

【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(若没有也不影响其他功能使用)
• 将Micro SD卡插入卡槽(若没有也不影响其他功能使用)

【代码分析】

• 硬件初始化

Serial.begin(115200);
bsp_i2c_init();          //初始化 I2C 总线，通常用于连接传感器、显示器等外设
bsp_lv_port_init();      //初始化 LVGL 图形库的端口，这样可以将图形输出到显示设备（如 LCD）
bsp_spi_init();          //初始化 SPI 总线，通常用于与传感器、外部存储、屏幕等设备通信

• LVGL 图形库配置

bsp_lv_port_run();       //运行与 LVGL 相关的驱动或循环，例如刷新显示等
if (lvgl_lock(-1)) {     //锁定 LVGL 资源，确保在更新 UI 时不会与其他任务冲突
  lvgl_ui_init();        //初始化 UI，可能包括布局、控件等设置
  lvgl_unlock();         //解锁 LVGL，允许其他任务访问 LVGL
}

• 外设初始化

app_qmi8658_init();                     //初始化 QMI8658 传感器（如加速度计、陀螺仪等）
app_system_init();                      //进行系统级的初始化，例如时钟、内存、复位等
app_camera_init();                      //初始化相机模块，准备好进行图像采集
app_wifi_init(sta_ssid, sta_pass);      //初始化 Wi-Fi 模块，连接到指定的 Wi-Fi 网络

• 应用层任务运行

app_qmi8658_run();       //启动 QMI8658 传感器相关的任务，例如数据采集、处理等
app_system_run();        //启动系统任务，确保系统功能正常运行
app_camera_run();        //启动相机相关的任务，通常是获取图像数据并进行处理或传输
app_wifi_run();          //启动 Wi-Fi 相关任务，例如连接管理、数据传输等

【运行效果】

• System界面

• QMI8658界面，可以看到获取到的X、Y、Z轴的加速度和角速度数据

• Camera界面，可以看到摄像头获取的画面

• WiFi界面，显示要连接的WiFi名称和密码，连接成功后会显示IP

本示例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-2 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】

• 创建Arduino_ESP32SPI类的对象bus，用于配置SPI总线的GPIO，创建 Arduino_ST7789 类的对象gfx，用于驱动 ST7789 显示屏

Arduino_DataBus *bus = new Arduino_ESP32SPI(
  EXAMPLE_PIN_NUM_LCD_DC /* DC */, EXAMPLE_PIN_NUM_LCD_CS /* CS */,
  EXAMPLE_PIN_NUM_LCD_SCLK /* SCK */, EXAMPLE_PIN_NUM_LCD_MOSI /* MOSI */, EXAMPLE_PIN_NUM_LCD_MISO /* MISO */);

/* More display class: https://github.com/moononournation/Arduino_GFX/wiki/Display-Class */
Arduino_GFX *gfx = new Arduino_ST7789(
  bus, EXAMPLE_PIN_NUM_LCD_RST /* RST */, EXAMPLE_LCD_ROTATION /* rotation */, true /* IPS */,
  EXAMPLE_LCD_H_RES /* width */, EXAMPLE_LCD_V_RES /* height */);

【运行效果】

本示例演示了如何使用 ESP32-S3-Touch-LCD-2 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】

• SPI接口初始化以及SD卡初始化

  SPI.begin(sck, miso, mosi, cs);
  if (!SD.begin(cs)) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  }

【运行效果】

• 打开串口监视器

• 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

本示例演示了如何使用 ESP32-S3-Touch-LCD-2 获取QMI8658的数据并使用串口打印

【硬件连接】

• 将板子接入电脑

【代码分析】

• 初始化QMI8658

int err = IMU.init(calib, IMU_ADDRESS);
if (err != 0) {
  Serial.print("Error initializing IMU: ");
  Serial.println(err);
  while (true) {
    ;
  }
}

【运行效果】

• 打开串口监视器，可以看到打印的 x、y、z 轴的accel和gyro以及qmi8658内部温度传感器的数据

本示例演示使用 ESP32-S3-Touch-LCD-2 获取qmi8658的数据，并通过lvgl库将数据显示出来

【硬件连接】

• 将板子接入电脑

【代码分析】

• ui的初始化，并创建一个100ms的定时器，用于获取qmi8658的数据

lvgl_qmi8658_ui_init(lv_scr_act());

【运行效果】

本示例演示了如何使用 ESP32-S3-Touch-LCD-2 使用lvgl库在屏幕上显示电池电压以及ADC的值

【硬件连接】

• 将板子接入电脑
• 电池插入座子

【代码分析】

• ui的初始化，并创建一个1000ms的定时器，用于获取adc的数据并将该数据转换成电压

lvgl_battery_ui_init(lv_scr_act());

【运行效果】

本示例演示了如何使用 ESP32-S3-Touch-LCD-2 使用lvgl库在屏幕上显示屏幕亮度，通过滑动条可以控制屏幕亮度

【硬件连接】

• 将板子接入电脑

【代码分析】

• ui的初始化，并创建一个滑动条值更改回调，当滑动条的值发生改变时，修改屏幕亮度

lvgl_brightness_ui_init(lv_scr_act());

【运行效果】

本示例演示了使用 ESP32-S3-Touch-LCD-2 运行lvgl示例程序

【硬件连接】

• 将板子接入电脑

• 如果lvgl库是在线安装，需要复制demos文件夹至src

【代码分析】

• 选择要运行的lvgl示例

lv_demo_widgets();
// lv_demo_benchmark();
// lv_demo_keypad_encoder();
// lv_demo_music();
// lv_demo_stress();

【运行效果】

• 可以进行触摸进行操作

本示例在 ESP32-S3-Touch-LCD-2 屏幕上使用 LVGL 库显示从摄像头获取的图像

【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

【代码分析】

• 创建一个任务专门获取摄像头图像的任务

xTaskCreatePinnedToCore(camera_task, "camera_task_task", 1024 * 3, NULL, 1, NULL, 0);

• 获取摄像头图像并更新显示

    camera_fb_t *pic;
    lv_img_dsc_t img_dsc;
    img_dsc.header.always_zero = 0;
    img_dsc.header.w = 480;
    img_dsc.header.h = 320;
    img_dsc.data_size = 320 * 480 * 2;
    img_dsc.header.cf = LV_IMG_CF_TRUE_COLOR;
    img_dsc.data = NULL;
    // lv_img_set_src(img_camera, &pic);
    while (1)
    {
        pic = esp_camera_fb_get();

        if (NULL != pic)
        {
            img_dsc.data = pic->buf;
            if (lvgl_lock(-1))
            {
                lv_img_set_src(img_camera, &img_dsc);
                lvgl_unlock();
            }
        }
        esp_camera_fb_return(pic);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1));
    }

【运行效果】

本示例演示了如何使用 ESP32-S3-Touch-LCD-2 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

【代码分析】

• 选择相机模型并定义相关的引脚和配置

#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE  // Has PSRAM

#define PWDN_GPIO_NUM 17  // Power down is not used
#define RESET_GPIO_NUM -1 // Software reset will be performed
#define XCLK_GPIO_NUM 8
#define SIOD_GPIO_NUM 21
#define SIOC_GPIO_NUM 16

#define Y9_GPIO_NUM 2
#define Y8_GPIO_NUM 7
#define Y7_GPIO_NUM 10
#define Y6_GPIO_NUM 14
#define Y5_GPIO_NUM 11
#define Y4_GPIO_NUM 15
#define Y3_GPIO_NUM 13
#define Y2_GPIO_NUM 12
#define VSYNC_GPIO_NUM 6
#define HREF_GPIO_NUM 4
#define PCLK_GPIO_NUM 9

• 要连接的wifi账号密码

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

• 启动相机服务器，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

新建项目

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
  

修改驱动对象

• 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

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

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
  

使用IDF 示例程序

软件内部打开

• 打开 VScode 软件，选择文件夹打开示例
  

• 选择提供的 ESP-IDF 下的示例，点击选择文件(位于 示例程序/Demo/ESP-IDF 路径下)
  

软件外部打开

• 正确选择工程目录，打开工程，否则会影响后续程序编译烧录
  

• 连接设备后，选择好COM口和型号，点击下方编译并烧录即可实现程序控制
  

ESP-IDF工程项目详解

• 组件（Component）:ESP-IDF中的组件是构建应用的基本模块，每个组件通常是相对独立的代码库或库，能实现特定的功能或服务，可以被应用程序或是其他组件重复使用，类似于Python开发中的库的定义。
  • 组件的引用：Python开发环境中引入库只需要“import 库名或路径”即可，而ESP-IDF基于C语言基础，引入库是通过CMakeLists.txt进行配置和定义的。
  • CmakeLists.txt的作用：ESP-IDF编译时编译工具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：