ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 使用教程

产品介绍

产品简介

ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 是一款支持 2.4GHz Wi-Fi 和蓝牙 BLE 5 的微控制器开发板。集成大容量 Flash 和 PSRAM,板载 1.85 英寸圆形触控屏,可流畅运行 LVGL 等 GUI 界面程序;结合多种外设接口,可快速开发 ESP32-S3 的 HMI 等应用。

产品特性

  • 搭载高性能 Xtensa 32 位 LX7 双核处理器,主频高达 240 MHz
  • 支持 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) 和 Bluetooth 5(LE),板载天线
  • 内置 512KB SRAM 和 384KB ROM,16MB Flash 和 8MB PSRAM
  • 板载 1.85 英寸 LCD 屏,360×360 分辨率,262K 彩色
  • 支持 I2C 接口控制触摸,支持中断
  • 引出 UART、I2C 以及部分 IO 接口
  • 板载音频解码芯片、MIC、RTC 时钟传感器、Micro SD 卡座和电池充电管理模块等资源
  • 支持灵活时钟,多种电源模式等准确控制,实现多场景低功耗模式

资源简介


1、ESP32-S3R8
   双核处理器,高达 240MHz 的运行频率

2、16MB Flash

3、TCA9554PWR
   GPIO 扩展芯片

4、RTC 时钟芯片
   PCF85063 RTC 时钟

5、功放芯片

6、PCM5101音频解码芯片

7、电池充电管理芯片

8、MP1605GTF-Z
   电源模块,支持高达 3.3V 2A 输出

9、音量调节旋钮

10、Micro SD 卡槽

11、IPEX 1 代座子
   可通过拆焊电阻切换为使用外部天线

12、贴片陶瓷天线

13、系统电池开关

14、喇叭接口
   配套 4Ω 5W 喇叭 (仅带音箱版本)

15、麦克风

16、系统电池接口
   MX1.25 2PIN 连接器,可用于接入 3.7V 锂电池,支持充放电

17、UART 接口

18、电源指示灯

19、USB Type-C 接口

20、充电指示灯
   在连接系统电池时,充电为常亮,充满熄灭
   (未连接系统电池时,状态不定)

21、I2C 接口
   内接其他芯片,仅允许外接 I2C 设备,不可映射为其他功能

22、RTC 电池接口
   接入可充电的 RTC 电池

23、1.27mm 排座接口
   预留 28PIN 排座接口,引出 GPIO 等功能引脚

24、RESET 按键

25、BOOT 按键

接口介绍


  • I2C 接口
引脚丝印功能说明
GNDGND电源地
3V33V3对外输出3.3V
SCLSCL(GPIO10)I2C 时钟线,不可用作普通GPIO
SDASDA(GPIO11)I2C 数据线,不可用作普通GPIO
  • UART 接口
引脚丝印功能说明
GNDGND电源地
3V33V3对外输出3.3V
TXDTXD(GPIO43)UART 数据发送或用作普通GPIO
RXDRXD(GPIO44)UART 数据接收或用作普通GPIO

产品尺寸

  • 基础版本


  • 带音箱+外配电池版本


产品参数

参数名称参数
接口USB Type-C
主控芯片ESP32-S3
屏幕类型TFT
屏幕控制芯片Display :ST77916
Touch :CST816
板载设备RTC时钟 :PCF85063
PCM音频解码 :PCM5101
MIC
Micro SD
电池充电管理模块
产品尺寸58.0(R)x 17.0(H) mm
58.0(R)x 51.1(H) mm

内部硬件连接

  • LCD
LCD引脚ESP32S3
LCD_SDA0GPIO46
LCD_SDA1GPIO45
LCD_SDA2GPIO42
LCD_SDA3GPIO41
LCD_SCKGPIO40
LCD_CSGPIO21
LCD_TEGPIO18
LCD_RSTEXIO2
LCD_BLGPIO5
TP_SDAGPIO11
TP_SCLGPIO10
TP_INTGPIO4
TP_RSTEXIO1
  • SD Card
SD CardESP32S3
SD_D0 / MISOGPIO16
SD_CMD / MOSIGPIO17
SD_SCK / SCLKGPIO14
SD_D3 / CSEXIO3
SD_D1NC
SD_D2NC
  • RTC
PCF85063ATLESP32S3
RTC_SCLGPIO10
RTC_SDAGPIO11
RTC_INTEXIO4
  • MIC
BuzzerESP32S3
MIC_WSGPIO2
MIC_SCKGPIO15
MIC_SDGPIO39
  • SPEAKER
PCM5101ESP32S3
Speak_DINGPIO47
Speak_LRCKGPIO38
Speak_BCKGPIO48

版本说明

该开发板分为基础版本与带音箱+外配电池版本,对应同一教程资料。
        
        ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C
      基础版本
                            ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C-BOX
                             带音箱+外配电池版本

使用说明

ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 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。

开发工具介绍

Arduino IDE

Arduino 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-IDF

ESP-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。

器件准备

  • ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C x1
  • 含MP3文件的SD卡 x1
  • USB线 type A公口 转 Type C公口 x1

注意事项

  • 请注意,电脑用户名必须是英文,用户名为中文会导致编译出错
  • 在通过提供的示例启用所有板载设备时,若想继续使用板载蓝牙设备,建议使用其他内存占用较小的音频库文件(否则会导致SRAM占用过大)
  • 开发板使用USB下载程序,如果出现无法识别到端口,请进入boot模式(摁住boot按键后,再连接电脑,然后松开boot按键),下载程序后,按 RESET 按键运行程序
  • Arduino 上的 ESP32 3.0.2 基于 ESP-IDF v5.1开发,与此前基于 ESP-IDF V4.X 有较大差异,在进行以下操作后,原先在2.0.x上可以正常运行的程序可能需要进行一些调整才可使用
在操作前,建议先浏览目录,快速了解文档结构。为顺利操作,请仔细阅读FAQ,提前了解可能的问题。文档中所有资料均提供超链接,方便下载。

Arduino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。

环境搭建

下载和安装 Arduino IDE

  • 点击访问Arduino官网,选择对应的系统和系统位数下载。

  • 运行安装程序,全部默认安装即可。
环境设置是在 Windows 10 系统下进行,Linux和Mac用户可访问Arduino-esp32环境搭建参考。(Mac下使用 需要安装MAC 驱动程序

安装 ESP32 开发板

  • ESP32相关主板在Arduino IDE使用,须先安装“esp32 by Espressif Systems”开发板的软件包
  • 根据板安装要求进行安装,一般推荐“在线安装”, 若在线安装失败,则使用“离线安装
  • 安装教程,详见:Arduino 板管理教程
  • ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 所需开发板安装说明
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3.0.2以上

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。
  • 库安装教程,详见:Arduino 库管理教程
  • ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 库文件存放于示例程序中,存放路径:
    ..\ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C-Demo\Arduino\libraries
  • ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 库文件安装说明
库名称说明版本库安装要求
LVGL图形库v8.3.10“离线”安装
ESP32-audioI2S-master音频解码库v2.0.0“离线”安装
LVGL更多学习及使用可参考LVGL官方文档

运行第一个 Arduino 程序

如果你刚入门学习ESP32和Arduino,还不知道如何创建、编译、烧录和运行Arduino ESP32程序,那么请展开看看,希望可以帮助到你!

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。

  • 部分开发板在指定版本号支持直接选择型号,以“waveshare esp32-s3-lcd-1.69”为例


  • 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:


示例程序


  • ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 示例程序
示例程序基础例程说明依赖库
LVGL_Arduino测试板载设备功能LVGL,ESP32-audioI2S-master

Arduino 工程参数设置

  • 若烧录的示例存在语音识别模型,则 Partition Scheme 选择 "ESP SR 16M (3MB APP/7MB SPIFFS/2.9MB MODEL)"
  • 若烧录的示例不存在语音识别模型,则 Partition Scheme 选择 "16M Flash (3MB APP/9.9MB FATFS)" 或其他



LVGL_Arduino

【程序说明】


  • 本示例演示了板载各个设备的功能,页面一显示SD Card,Flash Size,Battery Voltage等参数,页面二为音乐播放界面;另外,此示例增加语音识别功能。

【硬件连接】


  • 将SD卡插入开发板中(不插SD卡也能使用)
  • 将开发板接入电脑

【代码分析】


  • setup():硬件初始化,配置外设等
    • 硬件初始化:setup() 内部主要执行多个初始化函数,用来配置和初始化与Arduino连接的硬件组件,如RTC、LCD显示、SD卡、音频模块、麦克风等。通过这些初始化,确保硬件能够正常工作
    • 图形界面初始化:调用 Lvgl_Init() 来初始化LVGL(Light and Versatile Graphics Library),一个广泛用于嵌入式系统的图形库。Lvgl_Example1() 则是一个示例程序,用来展示如何在显示屏上渲染图形界面
    • 任务调度:Driver_Loop() 函数创建了一个任务(DriverTask),用于管理和循环执行一些外设的操作
  • loop():主要用于图形界面的更新和任务调度
    • LVGL任务循环:Lvgl_Loop() 是一个LVGL库的循环函数,用于处理图形界面的更新、事件响应和其他与UI相关的操作。在嵌入式系统中,图形库通常需要在主循环中频繁调用,以保持界面的刷新和交互的实时性
    • 任务调度控制:vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(5)) 用于让任务等待5毫秒。vTaskDelay 是FreeRTOS中的延时函数,目的是降低CPU的使用率,避免占用过多的时间片,确保系统的其他任务(如外设处理)也能够按时执行

【运行效果】


  • LCD屏幕显示


  • LCD屏幕显示参数说明
参数功能说明
SD Card显示 SD 卡的大小连接SD卡,若识别失败请将SD卡格式化为FAT32格式(首次识别失败请等待一会后复位下再查看)
Flash Size显示 Flash 大小当前板载 16MB Flash
Battery Voltage电池电压连接电池时可检测到电池电压
RTC Time显示 RTC 时间显示当前 RTC 时间
RTC 时间与当前时间不一致,是因为掉电状态下并不能留存数据,如需要保持 RTC 时间正常,则需连接 RTC 电池并更新 RTC 时间
Wireless scan显示扫描到的WIFI个数扫描结束会在末尾显示 Scan Finish
Backlight brightness亮度滑动条调节屏幕亮度
  • 页面 2 为播放 SD 卡根目录下的 mp3 音频的 UI 页面
  • 本程序默认启用语音识别,唤醒词为 “hi esp”,唤醒后,背光变暗后即可说出指令(背光未变暗则表示未被唤醒,识别要求较为严格,发音需要标准,语速放缓)
  • 以下提供几种格式的MIC测试音频(请注意,每次hi esp唤醒失败的话请重新将音频调至该次唤醒词播放处重新播放)
  • 请不要在使用喇叭播放音频时进行语音识别
  • 测试音频中之所以播放两次唤醒词,是由于当前固件版本首次唤醒需要聚焦设备(比喻),并且当前固件并不允许关闭该功能
// 指令
Turn on the backlight
Turn off the backlight
Backlight is brightest
Backlight is darkest

切换为中/英文识别模型

环境初始状态默认为英文识别环境,按照以下步骤可切换为中文识别模型或还原为英文识别模型

【切换为中文识别模型】


 中文识别环境搭建 

  • 下载提供的程序文件 使用中文模型的程序
  • 进入路径 C:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\3.0.2\libraries\ESP_SR\src (其中 Waveshare 为电脑用户名)
  • 使用下载的文件替换该路径下的 esp32-hal-sr.c
  • 下载中文模型 中文模型-唤醒词hi 乐鑫
  • 进入路径 C:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp32-arduino-libs\idf-release_v5.1-bd2b9390ef\esp32s3\esp_sr (其中 Waveshare 为电脑用户名)
  • 使用下载的文件替换该路径下的 srmodels.bin
  • 将程序中的识别指令修改为中文指令(拼音)


【切换为英文识别模型】


   英文识别环境搭建

  • 环境初始状态默认为英文识别环境,若未转为中文,则不进行以下修改
  • 若此前有将其修改为中文识别则,下载提供的程序文件 使用英文模型的程序
  • 进入路径 C:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\3.0.2\libraries\ESP_SR\src (其中 Waveshare 为电脑用户名)
  • 使用下载的文件替换该路径下的 esp32-hal-sr.c
  • 下载英文模型 英文模型-唤醒词hi esp
  • 进入路径 C:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp32-arduino-libs\idf-release_v5.1-bd2b9390ef\esp32s3\esp_sr (其中 Waveshare 为电脑用户名)
  • 使用下载的文件替换该路径下的 srmodels.bin
  • 将程序中的识别指令修改为英文指令(音素)


ESP-IDF开发

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。 


环境搭建

下载和安装 Visual Studio

  • 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
环境设置是在 Windows 10 系统下进行,Linux和Mac用户可访问ESP-IDF环境搭建参考

安装Espressif IDF插件

  • 国内部分区域安装,一般推荐“在线安装”, 若因网络因素无法在线安装,则使用“离线安装
  • 安装Espressif IDF插件教程,详见:安装Espressif IDF插件教程
  • ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 所需Espressif IDF版本说明
插件名称插件安装要求版本号要求
Espressif IDF“离线”安装/“在线”安装≥5.3.1

运行第一个 ESP-IDF 程序

如果你刚入门学习ESP32和ESP-IDF,还不知道如何创建、编译、烧录和运行ESP-IDF程序,那么请展开看看,希望可以帮助到你!

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

下文以使用“ESP32-S3-LCD-1.47-Demo”为例介绍工程的两种打开方式及使用的一般步骤、ESP-IDF工程项目详解,若使用其他工程,操作步骤类推。

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:


示例程序


  • ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C 示例程序
示例程序基础例程说明
ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C-Test测试板载设备功能

ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C-Test

【程序说明】


  • 本示例演示了板载各个设备的功能,页面一显示SD Card,Flash Size,Battery Voltage等参数,页面二为音乐播放界面;另外,此示例增加语音识别功能。

【硬件连接】


  • 将SD卡插入开发板中(不插SD卡也能使用)
  • 将开发板接入电脑

【代码分析】


  • Driver_Init():初始化硬件、驱动和系统所需的资源,并创建一个任务来循环执行硬件驱动
    • 硬件初始化:Driver_Init()负责初始化多个硬件模块,如电源管理、时钟、I2C总线、外部I/O、传感器等
    • 任务创建:xTaskCreatePinnedToCore()创建了一个 FreeRTOS 任务 Driver_Loop,并将其绑定到核心0。这意味着 Driver_Loop 函数将不断循环执行,处理硬件的相关操作。此任务将与其他任务并发运行,有助于硬件驱动的实时性
    • 模块化设计:初始化函数将各硬件初始化分散到不同的模块,易于维护和扩展。如果有新硬件需要支持,只需在这里添加初始化代码即可
  • Driver_Loop():这个函数在 FreeRTOS 任务中循环运行,定期执行各硬件驱动的工作。它是大部分硬件驱动操作的核心部分
    • 循环执行硬件驱动:Driver_Loop()中定期调用多个硬件驱动的循环函数,如 QMI8658_Loop()PCF85063_Loop()BAT_Get_Volts() 和 PWR_Loop(),这些都是实时执行的硬件操作
      • QMI8658_Loop():处理与QMI8658传感器的交互,读取传感器数据
      • PCF85063_Loop():处理PCF85063时钟模块,更新时间
      • BAT_Get_Volts():获取当前电池电压,以确保设备电池电量满足要求
      • PWR_Loop():执行电源管理任务,监控电源状态、控制电源的开启或关闭
    • 定时任务:通过 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100))Driver_Loop()函数每100毫秒延时一次,这有助于确保任务不会占用过多CPU资源,也避免对硬件进行过于频繁的操作
    • 删除任务:vTaskDelete(NULL) 是用来删除当前任务的,但由于 while(1) 是一个死循环,实际上这行代码永远不会执行

【运行效果】


  • LCD屏幕显示


  • LCD屏幕显示参数说明
参数功能说明
SD Card显示 SD 卡的大小连接SD卡,若识别失败请将SD卡格式化为FAT32格式(首次识别失败请等待一会后复位下再查看)
Flash Size显示 Flash 大小当前板载 16MB Flash
Battery Voltage电池电压连接电池时可检测到电池电压
RTC Time显示 RTC 时间显示当前 RTC 时间
RTC 时间与当前时间不一致,是因为掉电状态下并不能留存数据,如需要保持 RTC 时间正常,则需连接 RTC 电池并更新 RTC 时间
Wireless scan显示扫描到的WIFI个数扫描结束会在末尾显示 Scan Finish
Backlight brightness亮度滑动条调节屏幕亮度
  • 页面 2 为播放 SD 卡根目录下的 mp3 音频的 UI 页面
  • 本程序默认启用语音识别,唤醒词为 “hi esp”,唤醒后,背光变暗后即可说出指令(背光未变暗则表示未被唤醒,识别要求较为严格,发音需要标准,语速放缓)
  • 以下提供几种格式的MIC测试音频(请注意,每次hi esp唤醒失败的话请重新将音频调至该次唤醒词播放处重新播放)
  • 请不要在使用喇叭播放音频时进行语音识别
  • 测试音频中之所以播放两次唤醒词,是由于当前固件版本首次唤醒需要聚焦设备(比喻),并且当前固件并不允许关闭该功能
// 指令
Turn on the backlight
Turn off the backlight
Backlight is brightest
Backlight is darkest

切换为中/英文识别模型

环境初始状态默认为英文识别环境,按照以下步骤可切换为中文识别模型或英文识别模型

折叠

【切换为中/英文识别模型】


  • 若工程中存在以下两个文件,则删除这两个文件


  • 进入文件sdkconfig.defaults,找到此处。
    • 使用 "#" 注释处则切换为英文识别模型
    • 使用 "#" 注释处则切换为中文识别模型


生成语音控制指令


环境准备

  • 检查电脑是否有Python环境
  • 打开命令行:win+r ->输入cmd

①.输入 python --version 出现python版本号,则表示已安装
②.输入 where python 查看python安装位置

C盘下的Python环境为安装VS Code时自动安装的Python环境;
E盘下是以下步骤用到的python环境

若没有安装环境请查看python环境安装教程,已安装请继续
  • 命令行输入 pip install g2p_en 安装 g2p_en 包
  • 安装资源包放在对应用户的 C:\Users\用户名\AppData\Roaming 路径下,双击解压文件
  • 命令行输入 pip install pypinyin 安装pypinyin库

生成中文拼音

  • 下载 中文指令生成文件
  • 命令行切换路径至中文指令生成文件夹下(路径因人而异,以下仅参考)
cd /d E:\download\Generate_Chinese_command
  • 命令行执行 multinet_pinyin.py 生成中文拼音
python multinet_pinyin.py "要转为拼音的中文"
例:python multinet_pinyin.py "你好微雪电子"


生成英文音素

  • 下载 英文指令生成文件
  • 命令行切换路径至英文指令生成文件夹下(路径因人而异,以下仅参考)
cd /d E:\download\Generate_English_command
  • 命令行执行 gen_sr_commands.py 生成音素指令
python gen_sr_commands.py "要转为音素的英文"
例:python gen_sr_commands.py "hello waveshare"


指令修改

Arduino下


ESP-IDF下

  • 中文指令


  • 英文指令


小智AI应用

为顺利操作,请仔细阅读FAQ,提前了解可能的问题。声音问题,可通过对话将声音设置为最大,如:“将声音调至最大”。

Flash固件的烧录与擦除


  • 当前示例程序有提供测试固件,可通过直接烧录测试固件来测试板载设备功能正常与否
  • bin文件路径:
    ..\ESP32-S3-Touch-LCD-1.85C-Demo\Firmware

资料

原理图

示例程序

数据手册

ESP32-S3

其他器件

软件工具

Arduino

VScode

固件烧录工具

其他资料链接

FAQ

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?

  • 点击复位按键1秒以上,等待 PC 端重新识别到设备后再次下载
  • 可长按BOOT按键,同时按下RESET,然后松开RESET,再松开BOOT按键,此时模块可进入下载模式,可解决大部分无法下载的问题。
  • 按住BOOT按键,重新连接USB线,USB线连好后再松开 BOOT 按键,此时模块可进入下载模式,可解决大部分无法下载的问题。


问题:模块出现一直复位的情况,从设备管理器查看识别状况会一闪一闪的?

这种情况可能是由于 Flash 空白导致 USB 口不稳定,可长按BOOT按键,同时按下RESET,然后松开RESET,再松开BOOT按键,此时模块可进入下载模式烧录固件(程序)即可解决该情况。


问题: 程序首次编译超级慢怎么处理?

  • 首次编译很慢属于正常情况,耐心等待即可


问题: 找不到AppData文件夹怎么处理?

  • 部分AppData文件夹是默认隐藏的,可以设置为显示。
  • 英文系统:资源管理器->View->勾选“Hidden items”
  • 中文系统:文件资源管理器->查看->显示->勾选“隐藏的项目”


问题: 怎么查看自己使用的COM口?

  • 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。


问题: ESP-IDF为什么会报这个错误

  • 此情况为没有安装SD卡或SD卡无法被识别,若出现该情况,请等待一段时间后复位设备,仍不可解决请将SD卡格式化为FAT32格式,若依旧失败请更换其他SD卡


问题:在使用 MAC 设备时,程序烧录失败?


问题:屏幕刷新率多少?(帧率)

与运行的示例相关,不同程序刷新帧率不同。


问题:这能通过拓展接摄像头吗?

不能


问题:运行一个用到串口的程序(Serial.println())时我的arduino ide里的serial monitor并没有显示任何数据?

是否有使用 USB 转 UART 工具连接 UART 引脚,或者在 Tools 中启用 USB CDC


问题:wifi和蓝牙是可以同时使用的吗?

可以同时使用,不过由于音频占用内存较大,在使用音频功能时不能同时开启


问题: 哪款电池能用?

MX1.25接口 3.7V锂电池


问题: 推荐用多大容量的锂电池?

使用我们对应接口和输出电压的就可以,容量看客户需求


问题:I2C 板载设备占用地址

0x15,0x20,0x51


问题:为什么代码没问题且成功烧录,运行后没有输出?

  • 查看原理图,针对不同开发板的Type-C接口,对应代码处理输出不同:
    • USB直出的开发板,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
    • UART转USB的开发板,支持printf函数和Serial函数打印输出,无需使能USB CDC On Boot


问题:如何使用SquareLine Studio设计界面


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