功能简介

特性	无特性，不解释
主控	ESP32-S3R2
'	无特性，不解释
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'	无特性，不解释
接口		Type C USB

说明

产品简介

ESP32-S3-Touch-LCD-1.28(以下统称开发板) 是一款微雪 (Waveshare) 设计的低成本，高性能的微控制器开发板。其中板载了 1.28 英寸电容触摸 LCD 屏、锂电池充电芯片、六轴传感器（三轴加速度计与三轴陀螺仪）等外设，采用的 ESP32-S3R2 是集成了低功耗 Wi-Fi 和 BLE 5.0 的系统级芯片(SoC)，此外还具有外部 16MB Flash 和 2MB PSRAM。Soc内部的硬件加密加速器、RNG、HMAC 和数字签名 (Digital Signature) 模块，可以满足物联网的安全要求。多种低功耗工作状态满足在物联网 (IoT)、移动设备、可穿戴电子设备、智能家居等应用场景的功耗需求。

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 的 SRAM 和 384KB ROM，叠封 2MB PSRAM 和外接 16MB Flash
采用 Type-C 接口，紧跟时代潮流，无需纠结正反插
板载 1.28 英寸电容触摸 LCD 屏，240×240 分辨率，65K 彩色
板载 QMI8658 六轴惯性测量单元 (3 轴加速度、3 轴陀螺仪)，可检测运动姿态
板载 3.7V 锂电池充放电接口和引出 6 个 GPIO 的 SH1.0 连接器
支持灵活时钟，模块电源单独设置等精准控制，实现多场景低功耗模式
集成 USB 串口全速控制器，GPIO 可灵活配置外设功能

产品参数

LCD参数
触摸芯片	CST816S	触摸接口	I2C
显示芯片	GC9A01A	显示接口	SPI
分辨率	240(H)RGB x 240(V)	显示尺寸	Φ32.4mm
显示面板	IPS	像素大小	0.135（H）x0.135（V）mm

IMU参数
传感器名称	QMI8658
加速度计特性	分辨率：16 位量程 (可选)：±2、±4、±8、±16g
陀螺仪特性	分辨率：16 位量程 (可选)：±16、±32、±64、±128、±256、±512、 ±1024、±2048°/sec

硬件说明

接口说明

Type-C 接口 : 开发板使用CH343P芯片进行USB转UART，连接ESP32-S3的UART_TXD(GPIO43)和UART_RXD(GPIO44)，用于固件烧录和日志打印。搭配自动下载电路，接上Type-C线缆后可直接下载固件。
SH1.0 连接器 : 开发板引出6个GPIO用于外部连接，GPIO可配置成I2C、SPI等外设功能，VSYS可直接输入5V为开发板供电。
LCD 接口 : 开发板板载4线 SPI 通信的 1.28 寸屏幕，SPI速率可提升至80MHz，触摸使用 I2C 通信（开发板使用 GPIO2 控制背光亮度，另外引出两个 MOS 管控制开关触点在电池座子周边，分别连接GPIO4，GPIO5，可自行焊接小电流设备如震动电机等，详情请查阅原理图）
I2C 接口 : ESP32-S3提供多路硬件I2C，目前使用GPIO6(SDA)和GPIO7(SCL)引脚做I2C总线。挂载板上QMI8658六轴惯性测量单元和LCD触摸控制芯片，详情请查阅原理图
MX1.25连接器 : 开发板的 GPIO1 用于测量电池电压引脚，电池电压使用 200K 和 100K 串联分压连接到 GPIO1， ESP32-S3 系列有 2 路 12Bit SAR ADC 测量单元，源码中转换成电压公式是 3.3 / (1<<12) * 3 * AD_Value

引脚连接
ESP32-S3R2	LCD	SH1.0	MX1.25	QMI8658	other
GPIO0					BOOT0
GPIO1			ADC
GPIO2	LCD_BL
GPIO3				INT2
GPIO4				INT1	MOSFET1_CS
GPIO5	TP_INT				MOSFET2_CS
GPIO6	TP_SDA			SDA
GPIO7	TP_SCL			SCL
GPIO8	LCD_DC
GPIO9	LCD_CS
GPIO10	LCD_CLK
GPIO11	LCD_MOSI
GPIO12	LCD_MISO
GPIO13	TP_RST
GPIO14	LCD_RST
GPIO15		GPIO15
GPIO16		GPIO16
GPIO17		GPIO17
GPIO18		GPIO18
GPIO19
GPIO20
GPIO21		GPIO21
GPIO33		GPIO33

产品尺寸

环境说明

Arduino开发

Arduino 开发环境是一个为 Arduino 硬件平台量身打造的集成开发环境。它具备直观的图形界面，即使是编程新手也能轻松上手，其使用的编程语言类似 C/C++ 但语法更为简化。Arduino 开发板有多种型号，可满足不同项目需求，且能与各种传感器、执行器和扩展模块便捷连接。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，并且具有跨平台性，可在 Windows、macOS 和 Linux 等多个操作系统上运行。

MicroPython开发

MicroPython 是在微控制器上运行的 Python 实现。它充分发挥了 Python 简洁易读的语法优势，开发效率高，用少量代码就能实现复杂功能，如在 ESP8266 和 ESP32 等芯片上可轻松实现物联网应用。通常使用文本编辑器配合特定插件进行开发，插件提供代码高亮、自动补全、远程调试等功能。MicroPython 为学生和初学者提供了很好的入门途径，让他们在熟悉的语言环境中学习嵌入式开发。

准备事项

Windows 10 以上电脑
ESP32-S3-Touch-LCD-1.28开发板及其配件
USB 读卡器以及 SD 卡

注意事项

圆形触摸屏的边缘，触摸灵敏和准确度会有所下降，这是正常的，圆形结构的触摸屏都会有这种情况
开发板使用时注意陶瓷天线区域，避免PCB板，金属，塑料件盖住陶瓷天线
板载高效充放电管理芯片 ETA6096 和 MX1.25 电池接口，目前设置充电电流为 1A，用户可自行更换 R15 电阻更改充电电流，接入 3.7V 单节锂电池，详情请查阅原理图，接入容量合适的 3.7V 单节锂电池
环境搭建时请注意使用提供的库文件与特定的ESP32固件版本

尊敬的用户：
在您开始操作之前，我们建议您先浏览目录，以便快速了解文档结构。同时，为了确保您能够顺利进行操作，我们建议您仔细阅读FAQ(常见问题解答)，以便对可能遇到的问题有所准备。
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Arduino开发

环境搭建

本节涵盖 Arduino 环境搭建步骤，包括下载安装 Arduino、安装 ESP32 开发板及库，还提供更多学习链接，为用户深入学习和使用 Arduino 提供了全面的指导。

下载和安装Arduino

打开官网软件下载页面,选择对应的系统和系统位数下载
可以选择直接下载，也可以选择捐赠并下载
运行安装程序，全部默认安装即可

安装ESP32开发板

本节详细介绍了 ESP32 开发板的两种安装方式：在线安装和离线安装。用户可根据自身的网络环境、安全需求和开发场景来选择合适的安装方法。

安装说明

安装版本
- 2.0.12

安装步骤

离线安装

下载离线包esp32_packages2.0.12_arduinome.exe 后双击安装，安装路径如下
```
C:\Users\{用户名}\AppData\Local\Arduino15\Packages
```
若之前在线安装失败，请删除掉此路径下的 esp32 文件夹
重启 Arduino IDE，离线包安装完成

在线安装

在 File->Preferences 下 Settings 界面的 Additional boards manager URLs 处填写下面链接后保存
```
https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
```
在 Board Manager 中搜索 esp32 ，选择2.0.12版本进行安装，下载安装完成后重启 Arduino IDE 生效

安装库

本节对示例程序中所用到的库文件进行了简要说明，并提供了库安装的详细步骤。

库文件说明

TFT_eSPI_Setups 库
- 设置显示屏分辨率与颜色深度，满足不同显示需求。
- 配置通信接口和引脚连接，适配多种硬件。
- 初始化显示模式和效果，提升视觉体验。
TFT_eSPI 库
- 能精确设置显示屏分辨率，让图像清晰呈现。调整颜色深度，丰富色彩表现。
- 方便配置通信接口和引脚连接，确保稳定数据传输。
- 可初始化显示模式，如横屏竖屏切换。优化显示效果，如调节亮度对比度。
LVGL库
- 可设置不同的显示分辨率，适应各类屏幕尺寸。调整颜色模式，呈现丰富视觉效果。
- 能够适配多种通信接口，方便与不同硬件连接。灵活配置引脚，实现高效交互。
- 可初始化多种显示模式，满足不同应用场景需求。优化显示效果，如增强对比度、调整亮度等，提升用户体验。

库安装步骤

TFT_SPI，lvgl 库安装后需要配置文件，建议直接将Esp32-s3-touch-lcd-lib中的 TFT_eSPI_Setups，TFT_eSPI，lvgl 文件夹复制到库文件目录下，库文件路径如下

C:\Users\{用户名}\Documents\Arduino\libraries

注意：在库安装环节，若 Arduino 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。

Demo功能测试

本节详述了 Arduino 例程和 Demo 的功能测试步骤，对各示例程序先进行功能阐释，强调测试前了解功能特性的重要性，同时提供了测试结果。

Arduino 例程

选择例程，以获取芯片 ID 的例程为例进行说明
选择 ESP32S3 Dev Module 作为我们的开发板
选择端口号时，此处选定 ESP32-S3 USB 口对应的 COM12 端口
需注意，每个人的端口号各不相同，应选择与自己设备对应的正确端口号
点击下载按键，此时系统会自动进行编译并下载操作
若下载失败，请按住 boot 键，对设备重新上电后松开 boot 键，随后再次进行下载
下载完成后打开串口监视器,通过串口监视器能够看到循环输出的芯片 ID

注意：此示例不能点亮LCD屏幕

esp32-s3-touch-lcd-1.28-demo

esp32-s3-touch-lcd-1.28-demo 示例，用于测试屏幕、六轴传感器、BAT、触摸屏的使用

以下是该例程效果：

上电后，屏幕先间隔2秒显示白，红，绿，蓝四种颜色，检查屏幕有无漏光和黑点，若屏幕太快未看清，请按 RESET 按键重新复位开始

a.接着进入传感器测试环节，颜色显示完毕后，将会在屏幕上显示传感器数据，ACC_X、ACC_Y 和 ACC_Z 数值随着设备角度偏转会随之变化，GYR_X ，GYR_Y ，GYR_Z 数值会随着设备移动加速度的变化随之变化

b.此时接上3.7V锂电池，正常情况下，BAT（V）数值会降低

c.检查传感器后，长按红色区域“LongPress Quit”进入触摸测试环节，在 Touch test 的白色区域触摸打点程序

直接烧录代码即可，LCD屏幕如图所示
若屏幕点亮失败。请查看板载参数设置是否正确
若屏幕点亮失败。请查看 ESP32 固件版本是否处于 2.0.12 版本

Arduino_LVGL

Arduino_LVGL 示例，用于显示 LVGL benchmark，music 等，LVGL 的具体开发请参考LVGL开发文档

LVGL库中用于显示刷新的回调函数，负责将LVGL的绘图缓冲区的内容刷新到TFT LCD上

void my_disp_flush( lv_disp_drv_t *disp_drv, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p )
参数：
     lv_disp_drv_t *disp_drv：LVGL： 提供的显示驱动结构体指针，包含了与显示相关的信息和函数指针。在这个函数中，用于向 LVGL 通知刷新完成
     const lv_area_t *area：LVGL  ： 定义的区域结构体指针，表示需要刷新的区域。这个区域是相对于整个显示屏幕的一个矩形区域
     lv_color_t *color_p：LVGL    ： 定义的颜色结构体指针，表示要在刷新区域内显示的颜色数据。在这个函数中，通过将这些颜色数据写入 TFT 缓冲区，完成绘制

定时器的回调函数，通过调用 LVGL 函数 lv_tick_inc 来通知 LVGL 过去的时间，以便 LVGL 能够更新其内部的时间状态，处理与时间相关的任务，例如动画、定时器等。例子中，它每隔 EXAMPLE_LVGL_TICK_PERIOD_MS 毫秒就调用一次

void example_increase_lvgl_tick(void *arg)

定时器的回调函数，其中计数器 count，每次调用就将计数器加一，在计数达到一定值时触发一个操作，这里是模拟在 30 次定时器触发后执行重启操作，具体的行为可以根据需要进行调整

void example_increase_reboot(void *arg)

LVGL库中的输入设备读取回调函数，用于处理触摸屏的输入事件

void my_touchpad_read( lv_indev_drv_t * indev_drv, lv_indev_data_t * data )
参数：
     lv_indev_drv_t *indev_drv： LVGL 中的输入设备驱动结构体指针。该结构体包含了有关输入设备的信息和回调函数
     lv_indev_data_t *data    ： LVGL 中的输入设备数据结构体指针。该结构体用于存储输入设备的状态和数据，包括当前的触摸状态（按下或释放）以及触摸点的坐标

若屏幕点亮失败。请查看板载参数设置是否正确
若屏幕点亮失败。请查看 ESP32 固件版本是否处于 2.0.12 版本

Arduino_Chinese_Font

Arduino_Chinese_Font 示例，用于显示 LVGL 内置的 1000 个常用中文字体
若屏幕点亮失败。请查看板载参数设置是否正确
若屏幕点亮失败。请查看 ESP32 固件版本是否处于 2.0.12 版本

Arduino_Chinese_7500_Char

Arduino_Chinese_7500_Char 示例，用于显示 LVGL 的 7500 个中文字体，字体文件较大，下载固件时间比较长
若屏幕点亮失败。请查看板载参数设置是否正确
若屏幕点亮失败。请查看 ESP32 固件版本是否处于 2.0.12 版本

MicroPython开发

环境搭建

本节围绕 MicroPython 开发环境搭建展开，主要涉及烧录固件以及安装 Thonny。对于安装 Thonny 部分，详细阐述了其安装步骤与使用说明，为开发者构建 MicroPython 开发环境提供全面且清晰的指导。

烧录固件

目前开发板使用定制的固件进行开发，打开flash_download_tool_3.9.5下载固件工具，固件在示例程序中，固件制作来自链接，固件合并成单个文件，注意下载地址是0x0位置

ESP32-S3-Touch-LCD-1.28连接电脑后，长按BOOT按键，单击RESET按键后松开BOOT按键，使其进入Download Mode
选择芯片：ESP32-S3，下载模式：USB
选择下载文件S3-Touch-LCD-1.28-MPY.bin，下载地址是0x0位置
COM选择ESP32-S3-Touch-LCD-1.28的COM，点击START进行烧录，等待烧录完成

安装Thonny

Thonny安装步骤

打开Thonny官网
选择对应的系统和版本，以windows64位为例，鼠标要移动到windows处，才会显示对应的信息，点击下载安装
其余默认安装即可

Thonny使用说明

下载安装最新 Thonny IDE后，打开Thonny IDE -> Configure interpreter...，如下图所示
选择ESP32与选择对应的COM口
点击该按钮，可看到shell中输出语句，则说明开发板固件成功使用
如何找到您想要的示例程序，如果最开始没有files这一栏，我们可以在view里面找到。

Demo功能测试

本节详述了Demo 的功能测试步骤，对各示例程序先进行功能阐释，强调测试前了解功能特性的重要性，同时提供了测试结果。

运行例程

我们需要下载MPY下的所有文件，选择文件，鼠标右键，找到"upload to/",就可以下载了
以下是全部下载完成的界面
选择.py后缀的文件，点击绿色按钮烧录运行（运行图置于后文。其中，bluenarble.py、cst816.py、cst816_example.py 这几个文件较为特别。请将下面几点全部看完之后，再尝试自行烧录。）
运行另一份文件时要先点击红色stop按钮，这样另一份文件才能正常运行
bluenarble.py存放的是图片，cst816.py存的是触控板实现操作的函数，运行无现象
cst816_example.py运行之后，触摸屏幕，会打印相应坐标