ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C 使用教程

ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C

ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C 是微雪 (Waveshare) 低成本高性能开发板，集成 2.4GHz WiFi、BLE5、大容量 Flash 与 PSRAM，板载 4.3 英寸电容触摸 LCD，可流畅运行 LVGL GUI，搭载 ES8311 音频编解码器与 ES7210 四通道 ADC，支持语音采集与播放，并提供丰富 I2C、宽电压 IO 等接口，适用于 IoT、移动设备与智能家居等应用。

产品特性

搭载 ESP32-S3R8 高性能 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频达 240 MHz
支持 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) 和 Bluetooth® 5 (LE)，并集成板载天线
内置 512KB 的 SRAM 和 384KB ROM，叠封 8MB PSRAM 和外接 16MB Flash 存储
板载 4.3 英寸宽电容触摸屏，800 × 480 分辨率，65K 彩色
支持 I2C 接口控制电容触摸，5 点触控，支持中断

板载资源

板载 PCF85063 RTC 实时时钟芯片，可实现掉电保持时间和闹钟功能。
板载 4.3 英寸 800×480 电容触摸 LCD 屏，支持 LVGL 图形界面显示。
板载隔离 IO 接口，提供 2 路数字输入（DI0、DI1）和 2 路数字输出（DO0、DO1），可通过 IO_EXTENSION 与外部开关量设备安全隔离交互。
板载 TF 卡座，采用 SD_MMC 接口访问 SD 卡，用于存储图片、音乐等资源。
板载 ES8311 音频功放编解码器与 ES7210 四通道音频 ADC，配合扬声器和麦克风接口。
板载 USB Type-C 接口，用于固件下载、串口日志打印及 USB 相关功能调试，是 Arduino 和 ESP-IDF 示例的主要通信与下载通道。
板载 BOOT、RST 功能按钮，可快捷进入下载模式并复位运行不同固件。

产品尺寸

不带外壳

带外壳

开发方式

ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C 支持 Arduino IDE 和 ESP-IDF 两种开发框架，为开发者提供灵活的选择，您可以根据项目需求和个人偏好选择合适的开发工具。

两种开发方式各有优势，开发者可根据自身需求和技能水平选择。Arduino 简单易学、上手快，适合初学者和非专业人士；ESP-IDF 则提供更高级的开发工具和更强的控制能力，适合有专业背景或对性能要求较高的开发者，更适用于复杂项目开发。

Arduino IDE 是一款便捷灵活、易于上手的开源电子原型平台。无需太多基础知识，简单学习后即可快速开发。Arduino 拥有庞大的全球用户社区，提供海量开源代码、项目示例和教程，以及丰富的库资源，封装了复杂功能，让开发者能够快速实现各种功能。您可以参考 Arduino IDE 开发环境搭建教程完成初始设置，教程中同时提供了相关示例程序供参考。

ESP-IDF 全称 Espressif IoT Development Framework，是乐鑫科技为 ESP 系列芯片推出的专业开发框架。它基于 C 语言开发，包含编译器、调试器、烧录工具等，支持命令行或集成开发环境（如 Visual Studio Code 配合 Espressif IDF 插件）开发，插件提供代码导航、项目管理、调试等功能。我们推荐使用 VS Code 进行开发，具体配置过程可参考 ESP-IDF (VS Code) 开发环境搭建教程，教程中同时提供了相关示例程序供参考。

Arduino 开发

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

要运行示例，需要安装对应的库。

可从此链接下载 ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C 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	LVGL 图形库	v8.4.0	通过库管理器或手动安装
lv_conf.h	LVGL 配置文件	——	手动安装

版本兼容性说明

LVGL 及其驱动库的版本之间存在较强的依赖关系。例如，为 LVGL v8 编写的驱动可能不兼容 LVGL v9。为确保示例能够稳定复现，推荐使用上表列出的特定版本。混合使用不同版本的库可能导致编译失败或运行时异常。

安装步骤：

进入已下载的示例程序包。
将其 arduino\libraries 目录下的所有文件夹（lvgl 和 lv_conf.h 等）复制到 Arduino 的库文件夹中。
信息
Arduino 库文件夹的路径通常是：c:\Users\<用户名>\Documents\Arduino\libraries。
也可以在 Arduino IDE 中通过文件 > 首选项，查看“项目文件夹位置”来定位。库文件夹就是此路径下的 libraries 文件夹。
其他安装方式请参考：Arduino 库管理教程。

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_i2c	测试 I2C 功能	-
02_rtc	测试 RTC 功能	-
03_lcd	测试 LCD 功能	-
04_isolation_io	测试 ISOLATION_IO 功能	-
05_sd	测试 SD 卡	-
06_touch	测试显示屏触控功能	-
07_display_bmp	测试 SD 卡图片显示	-
08_wifi_scan	扫描附近 WIFI，并显示 WIFI 名	-
09_wifi_sta	测试 STA 功能	-
10_wifi_ap	测试 AP 功能	-
11_speaker_microphone	测试麦克风拾音功能和喇叭播放功能	-
12_lvgl_transplant	LVGL demo 测试	LVGL
13_lvgl_btn	画一个按钮，控制 GPIO 工作	LVGL
14_lvgl_slider	画一个滑动条，控制背光和 GPIO 输出，并显示电池电压	LVGL
15_udp_tcp_ntp	实现 UDP/TCP 通信，并实现 NTP 时间同步	LVGL

01_i2c

本示例演示如何通过 I2C 控制 IO 扩展芯片，从而周期性控制 LCD 背光的开关，形成闪烁效果。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

01_i2c.ino

代码解释

setup()：
- 该函数是初始化 I2C 通信和 IO 扩展芯片，设置 IO_EXTENSION_IO_2 引脚为输出模式。
loop()：
- 通过 IO_EXTENSION_Output 函数控制 IO_EXTENSION_IO_2 引脚的电平状态，在高电平（1）和低电平（0）之间切换，实现 LCD 背光的开启与关闭，形成每秒一次的周期性闪烁效果。

运行效果

屏幕无显示，连接的 LED 灯会以 1Hz 的频率亮灭

02_rtc

本示例演示如何使用板载 PCF85063 RTC 芯片，实现实时时钟显示与闹钟提醒功能。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

02_rtc.ino

代码解释

setup()：
- 初始化串口、I2C、RTC 芯片并设置初始时间和闹钟，为程序运行做准备。
loop()：
- 不断读取当前时间并打印，同时检测闹钟是否触发，实现实时时钟与闹钟提醒功能。

运行效果

打开串口调试助手向 ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C 发送消息，该设备会将收到的消息返回给串口调试助手

03_lcd

本示例演示如何初始化 LCD 并显示各种图形、文本和图片。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

03_lcd.ino

代码解释

setup() ：
- 完成 LCD 初始化、显存分配，并依次演示颜色渐变、点线图形、矩形圆形、文字数字及图片的显示效果。
Paint_NewImage() ：
- 画布创建：设置内存作为绘图帧缓冲区。
Paint_DrawRectangle() ：
- 矩形绘制：用于绘制颜色条纹等。
Paint_DrawString_EN() ：
- 文本渲染：用于绘制英文字符串。都绘制不同的元素，然后调用 wavesahre_rgb_lcd_display() 刷新屏幕。

运行效果

屏幕先显示彩色渐变条，然后依次展示点、线、矩形、圆、文字、数字，最后全屏显示两张图片。

04_isolation_io

本示例通过显示器验证隔离 IO 功能是否正常。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑
在开发板背部将 DO0->DI0 DO1->DI1 连接

代码

04_isolation_io.ino

代码解释

setup() ：
- 函数初始化串口、I2C、IO 扩展、LCD 屏幕，然后通过控制 DO 引脚并检测 DI 引脚的状态，测试 DI/DO 功能是否正常，并根据测试结果在 RGB LCD 屏幕上显示绿色（测试通过）或红色（测试失败）。
Serial.begin(115200) ：
- 初始化串口通信（用于打印调试信息，波特率 115200）。
DEV_I2C_Init() ：
- 初始化 I2C 总线（通常用于连接传感器、显示屏等）。
IO_EXTENSION_Init() ：
- 初始化 IO 扩展芯片（扩展更多的 GPIO，比如 DI/DO）。

运行效果

烧录成功后，屏幕会根据背部接线情况显示红色还是绿色。
当正确接线，屏幕显示绿色。
当错误接线，屏幕显示红色。

05_sd

本示例通过显示器输出 SD 卡的挂载情况

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑
将 Micro SD 卡接入 ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C 中

代码

05_sd.ino

代码解释

setup() ：
- 负责初始化所有必要的硬件和通信接口，包括串口、I2C、IO 扩展芯片和 LCD 屏幕。执行 SD 卡测试：尝试挂载 SD 卡，如果成功，则读取、计算并显示其总容量可用容量信息到 LCD 屏幕和串口，随后立即卸载 SD 卡。
sd_mmc_init() ：
- 尝试挂载 SD 卡文件系统。
read_sd_capacity() ：
- 从已挂载的 SD 卡读取总存储空间和可用存储空间。
sd_mmc_unmount() ：
- 卸载 SD 卡文件系统，释放相关资源。

运行效果

烧录成功后，屏幕显示 SD 卡容量，若没插上 SD 卡则显示* SD Card Fail!

06_touch

本示例演示了如何使用 5 点触摸。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

06_touch.ino

代码解释

setup() ：
- 初始化串口、I2C、IO 扩展，设置触摸屏和 LCD 屏幕，配置双缓冲区。
touch_gt911_read_point() ：
- 触摸读取：获取当前屏幕上所有有效的触摸点坐标和数量。
waveshare_rgb_lcd_display() ：
- 将缓存区内容显示到屏幕上。

运行效果

烧录成功后，可以实现五点触摸功能。
07_display_bmp

本示例展示了如何从 SD 卡读取并显示 BMP 图片。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑
将存好图片的 Micro SD 卡接入 ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C 中

代码

07_display_bmp.ino

代码解释

setup() ：
- 初始化所有硬件和通信接口，挂载 SD 卡，扫描 BMP 文件路径，并包含一个无限循环用于持续读取触摸操作和切换显示 SD 卡中的图像文件。
list_files(const char *base_path) ：
- 遍历 SD 卡根目录，查找所有 .bmp 文件，并将它们的完整路径存储起来。
sd_mmc_init() ：
- 挂载 SD 卡文件系统。
touch_gt911_init() ：
- 初始化 GT911 触摸屏控制器。
GUI_ReadBmp() ：
- 从 SD 卡读取指定的 BMP 文件并将其绘制到缓存区中。

运行效果

烧录成功后，左/右导航箭头区域可以切换显示上一张或下一张 BMP 图片并更新导航箭头绘制。

08_wifi_scan

本示例演示了在屏幕上显示扫描到的 WiFi 名称（无法显示中文 WiFi 名）。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

08_wifi_scan.ino

代码解释

setup() ：
- 负责初始化所有通信接口和 LCD/Wi-Fi 硬件。准备图形环境，分配内存作为帧缓冲区。绘制静态 UI 并执行一次 Wi-Fi 扫描 (wifi_scan)，将所有找到的网络 SSID 列表直接显示在 LCD 屏幕的右侧区域。
wifi_scan_init() ：
- 初始化 Wi-Fi 硬件和配置。
wifi_scan() ：
- 执行实际的 Wi-Fi 扫描，并将结果直接绘制到 LCD 屏幕上。

运行效果

烧录成功后，在屏幕上显示扫描到的 WiFi 名称。

09_wifi_sta

本示例展示了如何使用屏幕显示连接热点的 IP 信息

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

09_wifi_sta.ino

代码解释

setup() ：
- 初始化所有通信接口和 LCD 硬件，并检查 PSRAM 状态。
- 分配帧缓冲区，初始化绘图画布，并绘制静态 UI（标题、分隔线和连接中提示）。
- 调用 wifi_sta_init(USER_SSID, USER_PASS) 尝试连接到预定义的无线接入点。
wifi_sta_init(USER_SSID, USER_PASS) ：
- 初始化 Wi-Fi 模块并尝试以 Station 模式连接到指定的 SSID 和密码。其副作用是更新 LCD 上的连接状态。

运行效果

烧录成功后，连接成功或失败后更新屏幕右侧显示 IP 地址、Wi-Fi 名称等信息或连接失败消息。

10_wifi_ap

本示例展示了如何使用屏幕显示热点的连接情况，会在屏幕上显示连接设备的 MAC 地址

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

10_wifi_ap.ino

代码解释

setup() ：
- 初始化所有硬件和图形环境，并将设备配置为无线接入点 (AP)，使用预设的 SSID 和密码对外广播网络。
- 该函数包含一个无限循环：它持续检查连接到 AP 的设备数量。一旦检测到设备连接或断开，它会清空屏幕区域，并更新显示当前连接数以及每个已连接设备的 MAC 地址列表。
wifi_ap_init(USER_SSID, USER_PASS) ：
- 初始化 Wi-Fi 模块并将其配置为接入点 AP 模式,使用指定的网络名称和密码。
wifi_ap_StationNum() ：
- 动态更新 LCD 屏幕右侧显示已连接设备数量
wifi_ap_StationMac(station_mac, i) ：
- 显示每个连接设备的 MAC 地址

运行效果

烧录成功后，会显示 wifi 设备的连接数量和 MAC 地址。

11_speaker_microphone

本示例演示了通过触摸屏实现实现录音和播放功能。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

11_speaker_microphone.ino

代码解释

setup() ：
- 该函数初始化所有硬件、触摸屏、LCD 和音频编解码器，分配音频缓冲区，然后进入一个无限循环，持续监测触摸操作，以在录音和播放录制的 5 秒音频之间切换。
play_or_pause(bool play) ：
- 根据布尔参数切换程序状态：若为 true 则从麦克风读取 5 秒音频数据并存储到缓冲区（录音），若为 false 则从缓冲区读取数据并输出到扬声器（播放），并更新屏幕上的状态和图标。
codec_init() ：
- 初始化音频编解码器 (codec_init) 并设置扬声器音量和麦克风增益，配置音频路径。
mic_i2s_read() / speaker_i2s_write() ：
- 在 play_or_pause 函数内部调用，分别用于从麦克风读取音频数据和向扬声器写入音频数据。

运行效果

烧录成功后，当点击指定区域时切换录音/播放相应操作，实现录音和播放功能。
12_lvgl_transplant

本示例演示了 LVGL 移植。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

12_lvgl_transplant.ino

代码解释

setup() ：
- 它初始化所有硬件（I2C 总线、IO 扩展芯片）和 GT911 触摸屏，然后初始化 Waveshare RGB LCD 屏幕并开启背光。核心功能：它将 LCD 和触摸屏句柄集成到 LVGL 图形库中 (lvgl_port_init)，锁定 LVGL 互斥锁，然后启动 LVGL 官方的 Widgets 演示界面 (lv_demo_widgets)。
lv_demo_widgets() ：
- 启动 LVGL 演示：加载并运行 LVGL 官方提供的 Widgets 示例界面。

运行效果

烧录成功后，显示 lvgl 的示例程序

其他说明

在使用时出现屏幕漂移，请参考 ESP 官方 FAQ
LVGL 使用的版本是 8.4.0，可以通过以下文档查询和使用 LVGL 的 API
- 中文链接
- 英文链接

13_lvgl_btn

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

13_lvgl_btn.ino

代码解释

setup() ：
- 初始化所有硬件（串口、I2C、IO 扩展、GT911 触摸屏）和 Waveshare RGB LCD 屏幕。核心功能：它将 LCD 和触摸屏驱动集成到 LVGL 图形库中 (lvgl_port_init)，然后锁定 LVGL 互斥锁，并调用 lvgl_btn() 在屏幕上创建并显示一个交互式按钮。
lvgl_btn() ：
- 在 LVGL 当前活动屏幕的中心位置创建一个按钮对象。设置按钮的大小、位置和标签文本 ("Button")。将 btn_event_cb 回调函数绑定到按钮上，以响应用户的交互。
btn_event_cb(lv_event_t * e) ：
- 当按钮被点击 (LV_EVENT_CLICKED) 时触发。通过串口打印 "Button Pressed." 消息。

运行效果

烧录成功后，会在屏幕中间显示一个按钮，打开串口监视器，进行交互操作时，监视器会输出“Button Pressed.”。

14_lvgl_slider

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

14_lvgl_slider.ino

代码解释

setup() ：
- 它初始化所有硬件和 Waveshare RGB LCD 屏幕。将 LCD 和触摸屏驱动集成到 LVGL 图形库中 (lvgl_port_init)，然后锁定 LVGL 互斥锁，并调用 lvgl_slider() 创建并显示包含滑块和电压标签的用户界面。
loop() ：
- 循环读取 10 次获得的 ADC 值，并计算平均值以降低噪声。电压转换：将平均 ADC 值转换为实际电压。
lvgl_slider() ：
- 在 LVGL 屏幕上创建主要的滑块、显示滑块值的数值标签，以及显示电池电压的 BAT 标签。同时，它将 IO 扩展的 PWM 输出初始化为 0 亮度，并将 slider_event_cb 绑定到滑块事件。
slider_event_cb(lv_event_t * e) ：
- 当用户拖动滑块时触发。它更新滑块上方的数值标签，并根据滑块的当前值设置 IO 扩展芯片的 PWM 占空比 (IO_EXTENSION_Pwm_Output)，从而控制 LED 亮度。
bat_cb(lv_timer_t * timer) ：
- 由 loop() 函数创建的定时器触发。使用 lv_label_set_text 更新屏幕上的电池电压标签 (BAT_Label)。

运行效果

烧录成功后，显示滑动控件和电量信息，可以通过滑动组件控制图片亮度。

15_udp_tcp_ntp

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

15_udp_tcp_ntp.ino

代码解释

setup() ：
- 初始化串口、I2C、IO 扩展、触摸屏和 LCD 硬件，并初始化 LVGL 图形库。接着调用 ui_init() 加载界面，并创建 wifi_connect_task 任务进行后台联网与对时。
loop() ：
- 定时获取系统本地时间，并使用 lvgl_port_lock 确保线程安全地更新屏幕上的时间显示标签。
wifi_connect_task() ：
- 负责连接 WiFi 网络，并在联网成功后通过 NTP 服务器同步系统时钟。

运行效果

烧录成功后，屏幕显示系统初始化信息，联网成功后将通过 NTP 获取并实时刷新显示当前日期与时间。

ESP-IDF 开发

配置开发环境

备注

以下说明以 Windows 10/11 为主。macOS / Linux 请参阅 Espressif 官方指南: https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/get-started/index.html

安装 Visual Studio Code: https://code.visualstudio.com/
在 VS Code 中安装 ESP-IDF 扩展（扩展视图 Ctrl+Shift+X，搜索 ESP-IDF 并安装）。
安装完成后，侧栏会出现 Espressif 图标，打开后选择 Configure ESP-IDF Extension，进入配置向导。
建议使用快速（Express）配置，按需选择：
- 下载服务器：Espressif（国内镜像）或 GitHub
- ESP-IDF 版本：按项目要求选择；若无特殊需求，选用最新稳定版本。注意：部分示例在较旧/特定 IDF 版本上测试通过。
- 安装路径：尽量使用无空格且仅含 ASCII 字符的路径（例如 C:\Users<用户名>\esp），以避免路径相关问题。
点击 Install 开始自动下载与安装 ESP-IDF、工具链和创建 Python 虚拟环境，等待安装完成提示即可。

注意

若安装失败或需重装，可尝试删除 C:\Users\%Username%\esp 与 C:\Users\%Username%\.espressif 后重试。

示例程序

ESP-IDF 示例程序包位于 examples/esp-idf 中

下面给出每个示例的目的、要点说明与运行效果（以便快速上手）。

示例程序	基础例程说明	依赖库
01_i2c	使用 I2C 控制 IO 扩展芯片，从而周期性控制 LCD 背光的开关，形成闪烁效果。	-
02_rtc	使用板载 RTC 芯片，实现实时时钟显示与闹钟提醒功能。	-
03_lcd	初始化 LCD 并显示各种图形、文本和图片。	-
04_isolation_io	通过显示器验证隔离 IO 功能是否正常。	-
05_sd	通过显示器输出 SD 卡的挂载情况。	-
06_touch	演示了如何使用 5 点触摸。	-
07_display_bmp	展示了如何从 SD 卡读取并显示 BMP 图片。	-
08_wifi_scan	扫描附近 Wi-Fi 并在屏幕显示 SSID 列表。	-
09_wifi_sta	以 STA 模式连接 AP 并显示 IP 信息。	-
10_wifi_ap	使用屏幕显示热点的连接情况，显示连接设备的 MAC 地址。	-
11_speaker_microphone	录音与播放示例（codec、I2S）。	-
12_lvgl_transplant	LVGL 移植并运行官方 demo。	LVGL
13_lvgl_codec	LVGL 与音频结合示例。	LVGL
14_tcp_udp_ntp	展示 TCP/UDP 通信与 NTP 时间同步示例。	LVGL

01_i2c

本示例演示如何通过 I2C 控制 IO 扩展芯片，从而周期性控制 LCD 背光的开关，形成闪烁效果。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

Details

代码解释

DEV_I2C_Init()：初始化 I2C 驱动，通过 i2c_config_t 结构体定义 SDA/SCL 引脚及频率，并调用 i2c_driver_install 注册驱动。
IO_EXTENSION_Init()：初始化 IO 扩展芯片，内部通过 I2C 接口设置芯片的默认寄存器状态与引脚模式。
IO_EXTENSION_Output()：通过 i2c_master_write_to_device 向扩展芯片发送控制指令，利用位运算修改特定引脚的电平状态。

运行效果

背光按固定周期亮灭切换；串口可输出当前背光状态或 I2C 读写结果。

02_rtc

本示例演示板载 PCF85063 的时间读写与闹钟功能。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

Details

代码解释

PCF85063A_Init()：初始化 PCF85063A 实时时钟，配置 I2C 地址、使能 oscillator 并设置为 24-hour 模式。
PCF85063A_Set_All()：设置 PCF85063A 所有寄存器值，包括时间、闹钟时间、控制寄存器等。
PCF85063A_Read_now()：从 PCF85063A 读取当前时间，将 BCD 编码转换为十进制格式。

运行效果

串口或屏幕显示当前时间；闹钟触发时输出提示信息。

03_lcd

本示例演示 LCD 初始化与基础绘制流程，验证 RGB LCD 显示链路与帧缓冲刷新。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑

代码

Details

代码解释

waveshare_esp32_s3_rgb_lcd_init()：调用 esp_lcd_new_rgb_panel 创建面板句柄，配置 RGB 接口时序参数以适配 4.3 寸屏幕的分辨率。
malloc()：使用 MALLOC_CAP_SPIRAM 标志在外部 PSRAM 中分配 Framebuffer，解决高分辨率显示对 SRAM 占用过大的问题。
Paint_NewImage()：将分配的显示坐标与绘图上下文绑定。

运行效果

屏幕依次显示颜色渐变、基础图形与文字内容。

04_isolation_io

本示例验证隔离 IO 功能。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
根据示例连接 DO/DI 引脚测试隔离功能。

代码

Details

代码解释

IO_EXTENSION_IO_Mode()：配置扩展芯片的引脚工作模式，如将特定引脚设置为输入模式以读取隔离 DI 信号。
IO_EXTENSION_Output()：控制扩展芯片的输出引脚电平，例如驱动隔离 DO 端口输出高/低电平以控制外部继电器或负载。
IO_EXTENSION_Read()：实时读取扩展芯片输入引脚的状态，用于获取隔离 DI 端口的外部传感器或开关量反馈。

运行效果

烧录成功后，屏幕会根据背部接线情况显示红色还是绿色。
当正确接线，屏幕显示绿色。
当错误接线，屏幕显示红色。

05_sd

本示例演示 SD 卡 挂载与文件系统访问，并在屏幕上显示挂载状态与基础信息。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
插入 TF/SD 卡.

代码

Details

代码解释

esp_vfs_fat_sdmmc_mount()：将 SD 卡挂载到虚拟文件系统（VFS），允许使用标准 POSIX 接口（如 fopen）访问 FATFS 分区。
sd_mmc_init()：初始化 SDMMC 主机控制器，配置 1-bit 或 4-bit 总线模式，并根据硬件设计设置工作频率。
esp_vfs_fat_sdcard_unmount()：将 SD 卡从虚拟文件系统中卸载，释放资源并允许重新挂载。

运行效果

屏幕提示挂载成功/失败，并显示卡容量、文件列表或测试文件读写结果。

06_touch

本示例演示触摸控制器驱动与 5 点触摸 读取，验证触摸坐标与屏幕坐标映射。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
手指在屏幕上触摸。

代码

Details

代码解释

touch_gt911_init()：初始化触摸控制器，配置 I2C 从机地址，并通过复位引脚触发芯片自检。
touch_gt911_read_point()：读取状态寄存器获取当前触点数量，并依次提取 5 组触点的 X/Y 坐标数据。
Paint_DrawCircle()：在指定坐标绘制一个指定半径和颜色的圆。

运行效果

烧录成功后，显示 5 点触摸读取，并根据触点坐标实时绘制圆形。

07_display_bmp

本示例从 SD 卡读取 BMP 文件并显示到屏幕，验证文件读取、解码与显示刷新链路。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
插入含 BMP 文件的 TF/SD 卡。

代码

Details

代码解释

GUI_ReadBmp()：从 SD 卡读取 BMP 文件，解析文件头获取图像尺寸与像素数据偏移。
Paint_Clear()：清除画布，填充为指定颜色。
Paint_DrawLine()：在指定坐标绘制一条线，可设置颜色、线宽、样式。

运行效果

屏幕显示 SD 卡中的 BMP 图片；串口输出图片信息与加载耗时。

08_wifi_scan

本示例扫描周围 Wi‑Fi 热点并在屏幕上展示 SSID/RSSI/加密方式 等信息。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
确保周围存在可扫描到的 Wi‑Fi。

代码

Details

代码解释

wifi_init(): 初始化 Wi-Fi 驱动程序，分配资源并启动低功耗无线射频管理任务。
wifi_scan()：启动周围接入点的扫描流程，支持全频道轮询或特定频道扫描，并配置最大返回结果数量。
contains_chinese()：检查字符串是否包含中文字符，返回 true 或 false。

运行效果

屏幕列出周围热点信息；串口输出扫描数量与每个 AP 的简要数据。

09_wifi_sta

本示例以 STA 模式连接指定 AP，并在屏幕上显示连接状态与 IP 信息。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
准备可连接的 Wi‑Fi（SSID/密码）。

代码

Details

代码解释

nvs_flash_init()：初始化非易失性存储（NVS），用于持久化保存 Wi-Fi 连接配置（如 SSID 和密码）。
wifi_sta_init()：配置 Wi-Fi 为 Station 模式，并设置认证加密方式（如 WPA2_PSK），发起连接请求。
wifi_init()：初始化 Wi-Fi 驱动程序，分配资源并启动低功耗无线射频管理任务。

运行效果

屏幕显示连接成功与分配到的 IP；断开时提示重连状态。

10_wifi_ap

本示例启用 SoftAP 热点，并在屏幕上显示连接设备信息（如 MAC、连接数量）。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
手机/电脑连接到开发板热点。

代码

Details

代码解释

wifi_ap_init()：初始化软热点（SoftAP）模式，设置 SSID、密码及工作信道，并配置最大接入客户端数量。
esp_wifi_ap_get_sta_list()：定期查询已连接的站点列表，获取当前连接设备的数量及其硬件 MAC 地址。
MACSTR/MAC2STR()：使用格式化宏将 6 字节的原始 MAC 地址转换为易读的字符串格式，以便在 UI 上展示。

运行效果

屏幕显示热点状态与已连接设备信息；串口同步输出连接/断开日志。

11_speaker_microphone

本示例演示音频采集与播放链路，包含 麦克风录音 与 扬声器播放（Codec + I2S）。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
通过板载麦克风录音并从扬声器回放。

代码

Details

代码解释

codec_init()：初始化音频编解码芯片，配置采样频率、位宽以及输入输出路由（如开启麦克风增益和扬声器功放）。
heap_caps_malloc()：在 PSRAM 中分配大容量录音缓冲区，支持长时间音频采集而不会耗尽内部 SRAM。

运行效果

可听到回放音频；串口输出录音/播放状态与音频参数。12_lvgl_transplant

本示例完成 LVGL 基础移植，验证显示驱动、触摸输入与 LVGL 刷新流程，并运行官方 demo。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
可触摸屏幕交互。

代码

Details

代码解释

lvgl_port_init()：封装 LVGL 核心组件的初始化，包括内存池分配、计时器注册以及显示/输入设备的抽象绑定。
lvgl_port_lock()：由于 LVGL 核心 API 非线程安全，在跨任务调用 UI 更新时必须通过互斥锁确保原子操作。
lv_timer_handler()：UI 主循环处理函数，负责计算动画、刷新脏区域像素以及处理用户输入事件。

运行效果

屏幕显示 LVGL demo 界面，可触摸交互；串口输出 LVGL 初始化与刷新信息。

13_lvgl_codec

本示例将 LVGL UI 与音频功能结合，演示 UI 控制音量/播放状态等交互。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
扬声器与麦克风可用。

代码

Details

代码解释

sd_mmc_init()：初始化 SDMMC 控制器并挂载 FATFS 分区，用于从 SD 卡检索和加载 MP3 音乐文件。
speaker_player_init()：创建音频播放后台任务，通过生产者-消费者模型实现音频文件的流式解码与播放。
lv_obj_add_event_cb()：为 UI 控件绑定交互回调，当用户操作滑块或按钮时，通过消息机制动态调整播放器状态。

运行效果

屏幕显示音频控制界面并可操作；播放状态与音量变化实时生效。

14_tcp_udp_ntp

本示例演示基础网络通信（TCP/UDP）与 NTP 对时流程，验证网络栈与时间同步功能。

硬件连接

使用 USB 线把板子接入电脑；
需先确保 Wi‑Fi 已连接。

代码

Details

代码解释

peripheral_init()：作为系统外设初始化总入口，依次完成 NVS、事件循环、I2C 扩展、LCD/触摸、LVGL UI、Wi‑Fi 和 NTP 初始化，为后续网络通信和时间同步打好基础。
wifi_init_sta()：将 Wi‑Fi 配置为 STA 模式并发起连接，为 TCP/UDP 通信和 NTP 对时提供稳定的网络通道。
initialize_sntp()：在确认 Wi‑Fi 已联网后启动 SNTP 客户端，从上游 NTP 服务器同步系统时间，为 localtime 等时间相关接口提供正确的基础时间。

运行效果

串口输出连接信息；使用网络调试助手设置对应 IP 地址和端口号，可以进行基本数据交互；并且屏幕显示网络状态与当前时间。

出厂固件使用

程序说明

应用程序包括：squareline 示例、手写测试、图片显示、音乐播放、AI 对话、设置（WLAN、声音调节、背光调节、电池电压跟 CPU 温度获取和隔离 IO 测试）和麦克风测试。

程序使用

简单说明一下每个程序的使用跟功能。

准备事项

图片显示、音乐播放测试需要将 .\firmware\sdcard 中的两个文件夹复制到 SD 卡中，SD 卡的文件系统必须为 FAT32 格式，否则点击图标会重启系统。

squareline

此示例直接跑一下 squareline 的 demo

运行效果

DrawPanel

此示例测试触摸屏是否正常

运行效果

Gallery

此示例是读取 SD 卡中的图片文件进行显示

运行效果

MusicPlayer

此示例是播放 SD 卡中的音乐，可以通过右边的喇叭按键调节声音大小

运行效果

AIChats

此示例运行小智 AI，配置好小智后，对他说：“返回应用界面”，就可以回到桌面

运行效果

Settings

此示例中有一些小部件，简单介绍一下

WLAN

此部件演示 WIFI 功能，具体操作如下：

点击开关，会扫描附近的 wifi,并显示在列表中（无法显示中文的 wifi）
选择需要连接的 wifi，并输入密码点击勾，就会连接 wifi（如果需要退出密码输入，先点击密码框，再点击空白处即可）
等待连接成功，连接成功会出现勾 ✅，失败会出现 ❎
连接成功后会自动同步北京时间

运行效果

Sound 与 Display

此部件演示声音调节跟亮度调节功能

运行效果

Battery

此部件展示 CPU 温度跟当前电池电压

运行效果

Isolationio

此部件展示隔离 IO 的测试，需要将 DI0 连接 DO0,DI1 连接 DO1

运行效果

SpecAnalyzer

此示例测试麦克风是否正常，拾音并通过动画显示出来

运行效果

恢复出厂

如果刷了其他程序无法测试，可以通过下面的方法恢复出厂设置

需要会使用 Flash Tool，不会可以点击此链接学习
将 .\firmware\ESP32-S3-Touch-LCD-4.3C-Test.bin 添加到 Flash Tool 中，烧录地址为 0x00
将开发板连接到电脑，通过设备管理器查看 COM 口，然后在 Flash Tool 选择对应的 COM，点击开始即可，等待烧录成功后，摁下 RESET 按键即可
①. 添加固件文件
②. 输入烧录地址
③. 选择开发板的 COM
④. 开始烧录
⑤. 烧录完成