ESP32-S3-AMOLED-1.91

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功能简介
特性 无特性，不解释
主控 ESP32-S3-N16R8
' 无特性，不解释
' 无特性，不解释
' 无特性，不解释
接口 Type C USB

说明

产品简介

ESP32-S3-AMOLED-1.91 是一款由微雪 (Waveshare) 设计的低成本、高性能、扩展性强的ESP32_GUI开发板。具有触摸版本和不带触摸版本两个版本，均支持 2.4GHz WiFi 和 BLE 5，集成大容量 Flash 和 PSRAM，板载RTC、IMU、 1.91 英寸AMOLED屏，外露UART、GPIO、I2C、USB总线接口，同时我们还提供大量例程和技术支持，可供你快速开发自动化、物联网产品。

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
  • 内置 512KB SRAM 和 384KB ROM，叠封 16MB Flash 和 8MB PSRAM
  • 板载 1.91 英寸宽电容AMOLED屏，536 × 240 分辨率，65K 彩色
  • AMOLED屏显示使用 QSPI接口，提升速度的同时节省大量IO
  • 触摸版本使用 I2C接口与触摸芯片进行通信，支持 5 点触控、中断输出
  • 板载 IMU、SD卡座；外观采用开发板形式，外露大量GPIO，使之满足各种场合

硬件说明

接口说明

  • GPIO接口:可以复用实现ADC、SPI、CAN、ETH、USB等各种接口，触摸版本的GPIO39、GPIO40用于I2C通信，不可用于其他功能
  • UART 接口:可以转接RS485、RS232等总线，从而实现工业自动化控制。
  • MX1.25 电池接口:开发板使用高效智能充放电芯片，自动实现充放电，使电池管理更加高效。

详情请查阅原理图 需要注意没有触摸版本的LCD部分除了I2C其余均一样

引脚连接
ESP32-S3-AMOLED-1.91 USB BAT_ADC Micor SD QMI8658 UART AMOLED OUT
GPIO0 GPIO0
GPIO1 BAT_ADC BAT_ADC
GPIO2 GPIO2
GPIO3 GPIO3
GPIO4 GPIO4
GPIO5 DB1
GPIO6 CS
GPIO7 DCX_RS
GPIO8 SD_MISO SDO
GPIO9 SD_CS TE
GPIO10 GPIO10
GPIO11 GPIO11
GPIO12 GPIO12
GPIO13 GPIO13
GPIO14 GPIO14
GPIO15 GPIO15
GPIO16 GPIO16
GPIO17 GPIO17
GPIO18 RD_SDI
GPIO19 USB_N USB_N
GPIO20 USB_P USB_P
GPIO21 GPIO21
GPIO26 GPIO26
GPIO33 GPIO33
GPIO34 GPIO34
GPIO35 GPIO35
GPIO36 GPIO36
GPIO37 GPIO37
GPIO38 GPIO38
GPIO39 IMU_SCL TP_SCL IMU_SCL
GPIO40 IMU_SDA TP_SDA IMU_SDA
GPIO41 TP_INT
GPIO42 SD_MOSI
GPIO43 U0TXD U0TXD
GPIO44 U0RXD U0RXD
GPIO45 IMU_INT1
GPIO46 IMU_INT2
GPIO47 SD_CLK WRX_SCL
GPIO48 DB0
EN RESET

产品尺寸


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其它说明

  • 如果用户需要使用I2C总线，需要注意，板载I2C从机已占用以下地址(7位地址)：
  触摸芯片I2C地址:0X38
  IMU芯片I2C地址 :0X6B

环境设置

ESP32 系列开发板的软件框架成熟，可使用 C/C++(Arduino,ESP-IDF)，MicroPython 等进行快速开发产品原型，以下简要介绍：

  • 乐鑫官方的 C/C++ 库方便快速安装，中国大陆用户遇到下载问题请查看FAQ解决
    • ESP32系列 的 Arduino 开发手册
    • ESP32系列 的 ESP-IDF 开发手册
  • 环境设置是在 Windows 10 系统下进行，用户可以选择使用 Arduino 或 Visual Studio Code(ESP-IDF) 作为 IDE 进行开发，Linux和Mac用户可访问下面链接参考

ESP-IDF(VScode环境下)


1.先搭建本地的ESP-IDF环境，通过链接 https://dl.espressif.cn/dl/esp-idf/?idf=4.4 打开往下拉，选中espidf-v5.1.4如图，假如上面没有显示，就点击下面的Download

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2.下载下来之后，直接双击打开，全部点击下一步，需要注意的是，安装路径不能有中文

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选择自定义安装把所有的都勾选上

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等待安装完成，如果显示以下信息表示安装完成

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安装完成之后打开系统变量编辑，看是否有相关变量加入系统，如图：

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3.接着直接百度搜索VSCode，进入官网下载WINDOWS版本（最好下载次最新版本），安装路径同样不能有中文，安装完成之后打开系统环境变量编辑，查看有没有把VSCode包含进去（如果没有VSCode变量，必须手动加进去），点击用户变量->path->编辑如下图：

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4.打开VSCode，点击左侧的扩展，在扩展搜索并安装C/C++，ESP-IDF。最后简体中文根据个人喜好安装，想安装可以直接扩展搜Chines (Simplified)(简体中文)。

5.安装完成上面的必须扩展之后重新打开VSCode，点击左侧ESP-IDF的标志进行配置，如图：

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6.点进去之后，根据图片进行安装如图：

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首先检查一下系统环境变量里面有没有ESP-TOOLS-PATH和ESP-PATH变量，如果没有需要手动加入，该处的ESP-TOOLS-PATH和ESP-PATH目录就是对应系统环境变量里面的目录，设置好之后，开始点击安装，如果安装过程中出现ERROR_INVALID_PIP错误，可以删除*/Espressif/tools 内的 idf-git 和 idf-python 两个文件夹，然后重新开始安装，最后跳出需要下载esp tools的时候，可以选择本地查找，然后继续

7.安装完成之后应该可以新建项目如图（项目工程不能有中文路径）：

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最后会出现下图这个命令（一定要点击yes）：

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这样工程就新建完成了，介绍一下ESP-IDF在VSCode里面一些功能如图：

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最左边开始算：1.表示ESP-IDF版本 2.连接板子的COM口 3.芯片的型号 4.选择当前目录 5.ESP-IDF设置(配置) 6.清除构建生成的文件 7.开始构建文件 8.选择烧录方法 9.烧录到设备 10.监控串口 11.调试 12.构建、下载、监控设备一起实现

Arduino


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  • 安装完成之后，打开IDE


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  • 进入首选项


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  • 添加 JSON 链接
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json


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  • 将项目文件夹修改为 C:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages(其中 Waveshare 为计算机用户名)


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  • 进入开发板管理器，搜索 esp32 ，在下方的 esp32 by Espressif Systems 中选择 3.0.2 版本并点击安装（若不能正常安装可使用手机热点尝试）


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  • 安装完成重启 Arduino IDE 即可使用


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安装不成功

  • 下载资源文件
  • 下载成功之后，从资源管理器按路径 “c:\Users\Waveshare\AppData\Local\Arduino15\staging\packages” 进入（其中 Waveshare 为计算机用户名,需要开启显示隐藏文件）


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  • 将上方下载的文件解压至 packages 文件夹下


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  • 重新执行安装操作


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  • 安装完成就可以使用了

安装库文件

  • 如果之前有相同的库，需要备份，防止冲突，需要安装的库只有一个，LVGL库版本V8.3.11
  • 打开Arduino IDE，进入首选项，查看库的目录地址如下：


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  • 进入到该目录（该目录中的ag是电脑用户名），该目录下有个libraries目录，进入到该目录之后，把下载的库文件解压之后提取到这里即可完成，如图：


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  • 上述所使用的库文件链接：Library

示例程序

ESP-IDF

  • 在进行下面的例程时必须要配置的一些信息：
    • 下面例程都是基于库文件ESP-IDF-V5.1.4 代码编辑器VSCode
    • 通过上面的环境搭建，而且新建任何一个工程都可以成功编译下载固件到开发板
    • 使用VSCode打开下面工程文件之后，需要配置一些宏定义，如下：


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  • 先点击齿轮，进入可视化配置，当然也可以通过终端命令行的方式进入，首先搜索Flash，然后在Flash界面选择Flash SPI的方式，有很多种，一般不同的Flash大小对应不同的方式，可以在官网查看对应的手册，我们是16M，选择DIO，Flash读写速度选择80MHZ，Flash 大小选择16M，最后点击保存。


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  • Flash配置完成之后，在配置PSRAM，外部RAM，同样，搜索PSRAM，然后打开外部RAM（默认是不打开的），查找方式选择自动，速度选择80MHZ（默认40MHZ），配置完成之后，再搜索system，把系统频率改到最大240MHZ（默认是160MHZ）


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  • 最后我们修改一下FreeRTOS的滴答频率，同样搜索FreeRTOS，选择configTICK_RATE_HZ那选框里面把100修改成1000（必须要修改为1000）点击保存
  • 每打开一个新的例程都需要注意上面的有没有配置好，因为这样配置只是针对该例程，而不是所有ESP-IDF工程

FactoryProgram

  • 这是一个综合性工程，打开工程，先清除构建文件，再构建->下载；固件成功下载到开发板之后，可以在屏幕上看到


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如果是不带触摸的板子，需要通过板子侧面BOOT按键进行切换页面，如果是带触摸的板子可以通过触摸切换页面，优先显示出模拟时钟界面
  • 触摸版本往左边划动，不带触摸版本通过按下BOOT按键切换至Argument界面，可以看到


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该页面是一些板载硬件信息
  • 再次滑动/点击BOOT按键，跳转到Touch界面，如图


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该界面是组件界面
  • 再次滑动/点击BOOT按键，跳转到WIFI界面，如图


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ADC_Test

  • 用于读取系统当前的一个电压值，也可以认为是经过电池芯片转换之后的一个电压值；打开工程，清除构建文件，再次构建->下载固件。
  • 通过打开监控可以看到，输出ADC的值和电压，如图：


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Img 41.png

可以看到ADC采样值是1687左右，实际电压是大于3.3V，因为这是经过电池芯片升压之后的电压，想具体分析，可以点击查看原理图

SD_Test

  • 首先清除构建文件，然后构建->下载固件，下载成功之后，点击监控设备，可以看到(注意：必须先插入容量小于32G的SD卡)


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可以看到输出一些SD卡的信息sios是SD卡的实际容量

IMU_Test

  • 打开工程文档，首先清除构建文件，然后构建->下载固件，点击监控设备，可以看到IMU发出来的原始数据(欧拉角需要自己转换)


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可以看到，每隔1秒输出一次，如果需要修改或者参考，可以直接进去qmi源文件修改

LVGL_Test

  • LVGL目录有两个工程，一个是原始显示，一个是旋转90度显示，可以根据需求来进行选择；步骤还是先打开工程，清除构建文件，然后开始构建->下载固件；
  • 本次主要分析工程代码，效果可以直接下载观看，原始显示和旋转90度显示主要差异为两点：


Img 52.png 

在该lcd_init_cmds数组下的0x36地址，该寄存器是负责旋转的寄存器，通过修改这个寄存器的值就可以达到旋转效果，寄存器值0x30是旋转90度的值，如果不需要旋转，可以直接把整个{0x36,(uint8_t []){0x30,1,0}},删除。


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旋转之后x,y已经发生变化，触摸部分需要改变，通过镜像可以实现如swap_xy=1,mirror_x=0,mirror_y=1可以实现旋转90的触摸。

WIFI_Test

  • 该工程实现芯片处于STA模式下连接WIFI而且获取到IP地址，首先清除构建文件，开始构建->下载固件，然后监控界面，在监控界面之前，需要修改一些代码，如：


Img 56.png Img 57.png 

修改成所处环境可用的WIFI路由器名字和密码，然后下载固件到开发板，点开监控，可以看到成功连接WIFI而且输出IP地址。

Arduino

  • 在跑例程之前，主要有两点需要注意
    • Arduino例程用了很多ESP-IDF的库而且是基于V5.1.4版本的，所以本地必须先部署有ESP-IDF-V5.1.4的环境，可参考前面环境搭建ESP-IDF部分的1步骤和2步骤
    • Arduino的工具(tools)配置必须如下：

Img 101.png

ADC_Test

  • 用于读取系统当前的一个电压值，也可以认为是经过电池芯片转换之后的一个电压值；打开工程，编译->下载。
  • 通过打开串口监控可以看到，输出ADC的值和电压，如图：


Img 59.png 

可以看到ADC采样值是1687左右，实际电压大于3.3V，是因为经过电池芯片的升压，想具体分析，可以点击查看原理图

SD_Test

  • 首先打开工程，然后编译->下载固件，下载成功之后，点击串口监控设备，可以看到（注意：必须先插入容量小于32G的SD卡）


Img 63.png 

可以看到输出一些SD卡的信息practical_size是SD卡的实际容量

IMU_Test

  • 打开工程文档，编译->下载固件，点击串口监控设备，可以看到IMU发出来的原始数据(欧拉角需要自己转换)


Img 65.png 

可以看到，每隔1秒输出一次，如果需要修改或者参考，可以直接进去qmi源文件修改

WIFI_Test

  • 该工程实现芯片处于STA模式下连接WIFI而且获取到IP地址，在编译、下载固件之前，需要修改一些代码，如：


Img 67.png Img 68.png 

修改成所处环境可用的WIFI路由器名字和密码，然后下载固件到开发板，点开串口监控，可以看到成功连接WIFI而且输出IP地址。

LVGL_Test

  • 先打开工程，LVGL例程对RAM和ROM要求比较高，所以必须要按照环境搭建的要求来配置，配置好之后编译->下载固件，开发板上如图所示：


Img 508.jpg

  • 针对LVGL，lvgl_conf.h是LVGL的配置文件，下面主要针对一些常用的来进行说明，如下图：


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  • 还有一些LVGL的demo、文件系统都可以在conf配置文件里面设置。

Arduino_Playability

  • 我们还提供一些具有可玩性的程序，供大家参考，不过需要注意一点，下面的例程均是基于ESP32_Arduino版本低于V3.0，环境搭建可以参考下面
    • 通过下载离线包直接安装2.0.9的环境，下载完成之后双击安装，离线包
    • 点击下载需要的库文件，库文件安装方式同上面的Arduino库文件安装一样，库文件
    • 例程可点击下载，Playability_example

RGBpalette

  • 打开工程，点击编译下载，成功之后如图显示：


Img 300.jpg 

该例程可以触摸控制

AnimationDemo

  • 打开工程，点击编译下载，成功之后如图显示：


Img 312.jpg 

该例程不可以触摸控制

SliderControl

  • 打开工程，点击编译下载，成功之后如图显示：


Img 313.jpg 

该例程可以触摸控制

资料

文档

程序

软件

数据手册

FAQ

问题： VSCode环境搭建失败?

  • 检查系统环境变量用户变量PATA里面有没有把VSCode引进去
  • 检查系统环境变量用户变量有没有把ESP-IDF的路径加载进去


问题：Arduino程序后无反应或者编译报错？

  • 没有反应先检查Arduino IDE -> Tools有没有正确配置
  • 本地是否已经搭建好了ESP-IDF，版本是否对应(Arduino例程用到很多IDF库)


问题： 显示图片滑动的时候比较卡?

  • 修改LVGL显示缓存为整个屏幕大小，而不是整个屏幕的10/1
  • 在配置选项里面修改LV_IMG_CACHE_DEF_SIZE改到1000可以得到一定优化


问题： 显示不了中文?

  • 基本的中文可以显示，如果是生僻字显示不了
  • 可以把需要的生僻字通过转码软件转码，然后加入到工程字库里面


技术支持

  • 联系人：吴工
  • 邮箱：2880803592@qq.com
  • 微信：

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