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

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-3.5B 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	3.2.0

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。
ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 库文件存放于示例程序中，点击此处跳转：ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B示例程序
库安装教程，详见：Arduino 库管理教程

ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 库文件说明
库名称	说明	版本	库安装要求
lvgl	LVGL图形化库	v8.4.0 或 v9.2.2	“在线”安装
GFX_Library_for_Arduino	GFX图形化库	v1.6.0	“在线”安装
XPowersLib	电源管理库	v0.2.9	“在线”安装
SensorLib	传感器库	v0.3.1	“在线”安装
ESP32-audioI2S-master	音频处理库	v3.3.0	“在线”安装
TCA9554	扩展IO驱动库	v0.1.2	“在线”安装
OneButton	按键库	v2.6.1	“在线”安装
esp_lcd_touch_axs15231b	触摸驱动	---	“离线”安装
es8311	es8311驱动库	---	“离线”安装

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。

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-3.5B 示例程序
示例程序	基础例程说明	依赖库
01_audio_out	读取SD卡的音频文件，并播放	ESP32-audioI2S-master、es8311
02_axp2101_example	打印电源管理芯片的数据	XPowersLib
03_button_example	BOOT按键单击、双击、长按等	OneButton
04_es8311_example	录音一段时间，并播放	es8311
05_pcf85063_example	打印RTC获取的数据	SensorLib
06_qmi8658_example	打印IMU的数据	SensorLib
07_sd_test	测试SD卡的读写	---
08_gfx_helloworld	屏幕上显示HelloWorld	GFX_Library_for_Arduino、TCA9554
09_lvgl_arduino_v8	lvgl v8版本示例程序	lvgl（v8.4.0）、GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、esp_lcd_touch_axs15231b
10_lvgl_arduino_v9	lvgl v9版本示例程序	lvgl（v9.2.2）、GFX_Library_for_Arduino、TCA9554、esp_lcd_touch_axs15231b
11_camera_web_server	在网页上显示摄像头图像	XPowersLib

ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B Arduino 工程参数设置

01_audio_out

【程序说明】

本示例演示ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B读取SD卡的音频文件并使用喇叭播放，支持MP3、AAC、WAV等格式。

【准备工作】

将SD卡插入电脑
把需要播放的音乐文件1.mp3拷贝到SD卡
将SD卡插入 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B

【代码分析】

设置播放的音频文件

  audio.connecttoFS(SD_MMC, "1.mp3");

【运行效果】

播放音频文件，屏幕无现象

02_axp2101_example

【程序说明】

本示例演示使用XPowers驱动AXP2101，并通过串口打印数据

【代码分析】

初始化

  bool result = power.begin(Wire, AXP2101_SLAVE_ADDRESS, i2c_sda, i2c_scl);

  if (result == false) {
    Serial.println("power is not online...");
    while (1) delay(50);
  }

【运行效果】

屏幕无现象
打开串口监视器

03_button_example

【程序说明】

本示例演示如何使用 OneButton 库驱动 BOOT 按键，并通过串口打印单击、双击和长按等事件。

【代码分析】

绑定回调函数

  button1.attachClick(click1);
  button1.attachDoubleClick(doubleclick1);
  button1.attachLongPressStart(longPressStart1);
  button1.attachLongPressStop(longPressStop1);
  button1.attachDuringLongPress(longPress1);

【运行效果】

屏幕无现象
打开串口监视器

04_es8311_example

【程序说明】

本示例演示使用ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B驱动ES8311音频编解码器，实现音频录制及回放功能。

【代码分析】

初始化

  Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
  es8311_codec_init();
  setupI2S();

音频录制5s，并播放录制的内容

  wav_buffer = i2s.recordWAV(5, &wav_size);
  delay(1000);
  Serial.println("I2S playWAV");
  i2s.playWAV(wav_buffer, wav_size);

【运行效果】

屏幕无现象
按下ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B的RST按键进入音频录制状态，2s后播放录制的内容。

05_pcf85063_example

【程序说明】

本实例演示ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B驱动PCF85063，设置时间、日期以及获取时间。

【代码分析】

初始化

    if (!rtc.begin(Wire, PCF85063_SLAVE_ADDRESS, SENSOR_SDA, SENSOR_SCL)) {
        Serial.println("Failed to find PCF8563 - check your wiring!");
        while (1) {
            delay(1000);
        }
    }

设置时间、日期

    rtc.setDateTime(year, month, day, hour, minute, second);

获取时间、日期

    RTC_DateTime datetime = rtc.getDateTime();

【运行效果】

屏幕无现象
打开串口监视器

06_qmi8658_example

【程序说明】

本实例演示ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B驱动QMI8658，获取并打印Accel、Gyro和IMU的温度。

【代码分析】

初始化

  if (!qmi.begin(Wire, QMI8658_L_SLAVE_ADDRESS, SENSOR_SDA, SENSOR_SCL)) {
    Serial.println("Failed to find QMI8658 - check your wiring!");
    while (1) {
      delay(1000);
    }
  }

获取数据

  if (qmi.getDataReady()) {
    if (qmi.getAccelerometer(acc.x, acc.y, acc.z)) {
    }
    if (qmi.getGyroscope(gyr.x, gyr.y, gyr.z)) {
    }
  }

【运行效果】

屏幕无现象
打开串口监视器

07_sd_test

【程序说明】

本示例演示使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 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】

初始化

  if(!SD_MMC.setPins(clk, cmd, d0)){
    Serial.println("Pin change failed!");
    return;
  }

  if (!SD_MMC.begin( "/sdcard", true)) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  }

【运行效果】

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

08_gfx_helloworld

【程序说明】

本示例演示 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 使用GFX_Library_for_Arduino库驱动屏幕并在屏幕上显示HelloWorld

【代码分析】

配置屏幕接口以及屏幕的分辨率等

Arduino_DataBus *bus = new Arduino_ESP32QSPI(LCD_QSPI_CS, LCD_QSPI_CLK, LCD_QSPI_D0, LCD_QSPI_D1, LCD_QSPI_D2, LCD_QSPI_D3);

Arduino_GFX *g = new Arduino_AXS15231B(bus, -1 /* RST */, 0 /* rotation */, false, 320, 480);

Arduino_Canvas *gfx = new Arduino_Canvas(320, 480, g, 0, 0, ROTATION);

【运行效果】

09_lvgl_example_v8

【程序说明】

本示例演示了使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 运行lvgl( v8.4.0）示例程序。

【准备工作】

需要安装 lvgl v8.4.0 版本，如已安装其他版本，请重新安装。

【代码分析】

UI初始化

    lv_obj_t *label = lv_label_create(lv_scr_act());
    lv_label_set_text(label, "Hello Arduino! (V" GFX_STR(LVGL_VERSION_MAJOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_MINOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_PATCH) ")");
    lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);

    lv_obj_t *sw = lv_switch_create(lv_scr_act());
    lv_obj_align(sw, LV_ALIGN_TOP_MID, 0, 50);

    sw = lv_switch_create(lv_scr_act());
    lv_obj_align(sw, LV_ALIGN_BOTTOM_MID, 0, -50);

【运行效果】

可以进行触摸进行操作

10_lvgl_example_v9

【程序说明】

本示例演示了使用 ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 运行lvgl( v9.2.2）示例程序。

【准备工作】

需要安装 lvgl v9.2.2 版本，如已安装其他版本，请重新安装。

【代码分析】

UI初始化

    lv_obj_t *label = lv_label_create(lv_scr_act());
    lv_label_set_text(label, "Hello Arduino, I'm LVGL!(V" GFX_STR(LVGL_VERSION_MAJOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_MINOR) "." GFX_STR(LVGL_VERSION_PATCH) ")");
    lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);

    lv_obj_t *sw = lv_switch_create(lv_scr_act());
    lv_obj_align(sw, LV_ALIGN_TOP_MID, 0, 50);

    sw = lv_switch_create(lv_scr_act());
    lv_obj_align(sw, LV_ALIGN_BOTTOM_MID, 0, -50);

【运行效果】

可以进行触摸进行操作

11_camera_web_server

【程序说明】

本示例演示了如何使用驱动摄像头。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

【准备工作】

将板子接入电脑
将OV5640摄像头插入板子上的24pin座子（带外壳版本不需要这个操作）
设置Parttion为Custom

【代码分析】

定义摄像头相关的引脚

#define PWDN_GPIO_NUM -1
#define RESET_GPIO_NUM -1
#define XCLK_GPIO_NUM 38
#define SIOD_GPIO_NUM 8
#define SIOC_GPIO_NUM 7

#define Y9_GPIO_NUM 21
#define Y8_GPIO_NUM 39
#define Y7_GPIO_NUM 40
#define Y6_GPIO_NUM 42
#define Y5_GPIO_NUM 46
#define Y4_GPIO_NUM 48
#define Y3_GPIO_NUM 47
#define Y2_GPIO_NUM 45
#define VSYNC_GPIO_NUM 17
#define HREF_GPIO_NUM 18
#define PCLK_GPIO_NUM 41

要连接的wifi名称和密码

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

启动服务器，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

导航菜单

模板: ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B-Aruidno-Demo

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Arduino开发

环境搭建

下载和安装 Arduino IDE

安装 ESP32 开发板

安装库

运行第一个 Arduino 程序

新建工程

编译和烧录程序

示例程序

01_audio_out

02_axp2101_example

03_button_example

04_es8311_example

05_pcf85063_example

06_qmi8658_example

07_sd_test

08_gfx_helloworld

09_lvgl_example_v8

10_lvgl_example_v9

11_camera_web_server