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树莓派 斑梨电子

ESP32-S3-LCD-2.8B 使用教程

产品介绍

产品简介

ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B 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 2.8 英寸触摸屏，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 240MHz
  • 支持 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) 和 Bluetooth 5 (LE)，板载天线
  • 板载 512KB SRAM、384KB ROM、8MB PSRAM 及 16MB Flash
  • 板载 2.8 英寸触摸屏，480 × 480 分辨率
  • 支持 I2C 接口控制触摸，支持中断
  • 引出 UART、I2C 以及部分 IO 接口，集成全速 USB 串口
  • 板载 QMI8658 六轴传感器、RTC 时钟传感器、Micro SD 卡座和电池充电管理模块等
  • 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

产品参数

参数名称参数
接口USB Type-C / UART Type-C
主控芯片ESP32-S3
屏幕类型TFT
屏幕控制芯片Display ：ST7701
Touch ：GT911
板载设备姿态传感器 ：QMI8658
RTC时钟 ：PCF85063
Micro SD
Buzzer
电池充电管理模块
产品尺寸

47.9 mm * 66.7 mm（不带触控）
52.9 mm * 71.3 mm（带触控）

LCD屏参数

显示面板IPS LCD显示尺寸2.8inch
显示分辨率480 × 640显示颜色65K
通信接口SPI + RGB驱动 ICST7701
触控仅带触控版本支持触控 ICGT911

资源简介

1、ESP32-S3R8
   双核处理器，高达 240MHz 的运行频率

2、16MB Flash

3、QST 姿态传感器
   QMI8658（六轴陀螺加速度计）

4、贴片天线

5、TCA9554PWR
   GPIO 扩展芯片，已全部使用，未引出

6、RTC 时钟芯片
   PCF85063 RTC 时钟

7、MP1605GTF-Z
   电源模块，电流 2A (MAX)

8、电池充电管理芯片

9、蜂鸣器

10、Micro SD 卡槽 (在背面)

11、BOOT 按键

12、RESET 按键

13、IPEX 1 代座子
   可通过拆焊电阻切换为使用外部天线

14、2*12PIN 2.54mm 母座

15、RTC 电池接口
   接入可充电的 RTC 电池

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、充电指示灯

19、USB Type-C 接口
   可用于下载程序、调试和供电

20、电源指示灯

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、电池供电控制开关

接口介绍

  • 12*2PIN 2.54mm母座接口
说明功能引脚丝印引脚丝印功能说明
电源地GNDGGGND电源地
对外输出3.3V3V33V33V33V3对外输出3.3V
I2C 数据线,不可用作普通GPIOSDA（GPIO15）SDATXDTXD（GPIO43）UART 数据发送或用作普通GPIO
I2C 时钟线,不可用作普通GPIOSCL（GPIO7）SCLRXDRXD（GPIO44）UART 数据接收或用作普通GPIO
已用于触控中断，可拆焊对应电阻GPIO161637GPIO37已用于内部 PSRAM，不建议使用
已用于读取电池电压，可拆焊对应电阻GPIO4436GPIO36已用于内部 PSRAM，不建议使用
连接了BOOT 按键，可用作普通GPIOGPIO0035GPIO35已用于内部 PSRAM，不建议使用
USB 差分线或用做GPIOUSB 差分线（GPIO20）D+34GPIO34已用于内部 PSRAM，不建议使用
USB 差分线或用做GPIOUSB 差分线（GPIO19）D-33GPIO33已用于内部 PSRAM，不建议使用
电源地GNDGGGND电源地
USB经过二极管后的电压输出5VVCCBATBAT电池电压
USB电压直接输出5V5V5V5VUSB电压直接输出
  • 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
  • I2C 接口
引脚丝印功能说明
GNDGND电源地
3V33V3对外输出3.3V
SCLSCL（GPIO7）I2C 时钟线,不可用作普通GPIO
SDASDA（GPIO15）I2C 数据线,不可用作普通GPIO

产品尺寸

不带触控版本

带触控版本

内部硬件连接


LCD

LCD引脚ESP32S3
LCD_BLGPIO6
LCD_RSTEXIO1
LCD_SDAGPIO1
LCD_SCLGPIO2
LCD_CSEXIO3
PCLKGPIO41
DEGPIO40
VSYNCGPIO39
HSYNCGPIO38
B0NC
B1GPIO5
B2GPIO45
B3GPIO48
B4GPIO47
B5GPIO21
G0GPIO14
G1GPIO13
G2GPIO12
G3GPIO11
G4GPIO10
G5GPIO9
R0NC
R1GPIO46
R2GPIO3
R3GPIO8
R4GPIO18
R5GPIO17
TP_SDAGPIO15
TP_SCLGPIO7
TP_INTGPIO16
TP_RSTEXIO2

SD Card

SD CardESP32S3
SD_D0 / MISOGPIO42
SD_CMD / MOSIGPIO1
SD_SCK / SCLKGPIO2
SD_D3 / CSEXIO4
SD_D1NC
SD_D2NC

QMI

QMI8658ESP32S3
IMU_SCLGPIO7
IMU_SDAGPIO15
IMU_INT1EXIO5
IMU_INT2EXIO6

RTC

PCF85063ATLESP32S3
RTC_SCLGPIO7
RTC_SDAGPIO15
RTC_INTEXIO7

Buzzer

BuzzerESP32S3
Buzzer_ControlEXIO8

BAT

BATESP32S3
BAT_ADCGPIO4

版本说明

该开发板分为触摸版与非触摸版，请点击对应产品查看使用说明。

使用说明

ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B 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

器件准备

  • ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B x1
  • SD卡 x1
  • USB线 type A公口 转 Type C公口 x1
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

  • 须先安装“esp32-XIP-3.0.2”开发板。
  • 仅支持“离线安装”。
  • 安装教程
  • “esp32-XIP-3.0.2”开发板离线包，点击链接下载
链接: esp32-XIP-3.0.2离线包
提取码: 0755
  • 开启显示隐藏文件
  • 双击下载下来的资源包
  • 将其解压至 "C:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages" (其中 Waveshare 为电脑用户名)
  • 解压完成，进入 "C:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages" (其中 Waveshare 为电脑用户名)，可看到 esp32-XIP-3.0.2 文件夹
  • 完成环境搭建
  • ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B 所需开发板安装说明
板名称板安装要求注意
esp32-XIP-3.0.2“离线”安装必须根据安装教程进行“esp32-XIP-3.0.2”开发板安装

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

离线安装

下文以安装“ESP32-S3-ETH-Demo”所需库为例，若安装其他库，操作步骤类推。
  • 将Waveshare所提供的库文件复制到项目文件夹的 libraries 文件夹下
  • 其中waveshrare为用户名，用户名因人而异
  • 若项目文件夹目录下无 “libraries” 文件夹，需新建该文件夹并确保命名正确，后续库文件将存于此
  • 在复制库时注意如果目录下存在其他库，请先清理或迁移，避免替换或库冲突
  • 项目文件夹路径在File->preferences->Sketchbook location下查看
  • ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B 库文件路径：
    ..\ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B-Demo\Arduino\libraries
  • ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B 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
LVGL更多学习及使用可参考LVGL官方文档

示例程序

  • ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B 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

LVGL_Arduino

【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 ()
    • 负责初始化多个硬件组件，包括闪存测试、电池初始化、I2C 总线初始化、特定芯片初始化、外部 IO 设置、背光初始化、实时时钟初始化和陀螺仪初始化等，为系统的正常运行做好硬件准备
  • Driver_Loop ()：
    • 作为一个持续运行的任务，不断循环处理陀螺仪和实时时钟的操作，并获取电池电压。每 100 毫秒执行一次循环，避免过度占用 CPU 资源
  • setup ()
    • Arduino 的设置函数，进行一系列初始化操作。包括无线模块测试、硬件初始化、LCD 初始化、SD 卡初始化、LVGL 初始化，调用 LVGL 的示例函数，并创建一个任务来执行硬件循环操作
  • loop ()：
    • Arduino 的主循环函数，主要调用 LVGL 的循环处理函数，并进行 5 毫秒的延迟，确保系统的图形界面能够持续更新

【代码烧录】

  • 选择型号 Waveshare ESP32S3 XIP 与端口
  • 设置开发板参数

ESP32-S3-Touch-LCD-2.8C-demo-01.png

  • 烧录代码

【运行效果】

  • 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
Angular deflection显示板子角度偏移显示三个方向的偏移
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
The buzzer test蜂鸣器控制页面可控制蜂鸣器开关
Backlight brightness亮度调节滑块可控制屏幕亮度

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

在线安装

  • 打开VSCode，点击左侧的扩展，在扩展搜索并安装C/C++，ESP-IDF。可根据需求安装其他扩展
  • 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
  • 选择想要的ESP-IDF版本，一般根据开发板要求选择支持的版本，若无要求推荐用最新的release version
  • 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。
  • 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
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。
  • ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B 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

示例程序

  • ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B 示例程序
示例程序基础例程说明
ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B-Test测试板载设备功能

ESP32-S3-Touch-LCD-2.8B-Test

【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()
    • 此函数进行硬件初始化并创建一个任务。它初始化了闪存（可能是检查或准备）、电池、I2C 总线、实时时钟、陀螺仪和外部 IO。然后创建一个任务 Driver_Loop ，该任务持续处理陀螺仪、实时时钟和获取电池电压，每 100 毫秒执行一次循环操作。
  • Driver_Loop()
    • 作为一个持续运行的任务，循环处理陀螺仪和实时时钟的相关操作，并获取电池电压。通过这种方式确保这些硬件设备的状态持续更新。
  • app_main ()：驱动板载设备
    • 这是程序的主入口函数。首先初始化无线模块，然后调用 Driver_Init 进行硬件初始化。接着依次初始化 LCD 显示屏、触摸输入、SD 卡和 LVGL 图形库。调用 LVGL 的示例函数 Lvgl_Example1 展示特定图形界面效果。在主循环中，每 10 毫秒延迟一次并调用 lv_timer_handler 处理 LVGL 的定时器事件，以确保图形界面的正常运行和更新。

【运行效果】

  • 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
Angular deflection显示板子角度偏移显示三个方向的偏移
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
The buzzer test蜂鸣器控制页面可控制蜂鸣器开关
Backlight brightness亮度调节滑块可控制屏幕亮度

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-2.8B-Demo\Firmware

资料

原理图

示例程序

工程图纸

驱动

数据手册

ESP32-S3

显示屏

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。


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：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：RGB屏幕问题

  • 屏幕支持262k色彩，由于ESP限制，故使用RGB565，实际为65k


问题：如何使用SquareLine Studio设计界面


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：
￥124.9-164.9
型号：
ESP32-S3-LCD-2.8B
制造商：
斑梨电子
SKU：
020505500000

ESP32-S3开发板2.8寸LCD显示屏480x640触摸屏 QMI8658传感器 SD槽

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