ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 使用教程

产品介绍

产品简介

本产品采用 ESP32-C6FH8,支持 2.4GHz Wi-Fi 6 和蓝牙 BLE 5 的微控制器开发板。叠封 8MB Flash,板载 1.47 英寸电容触摸 LCD 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-C6 的 HMI 等应用。

产品特性

  • 搭载一个高性能 RISC-V 32 位处理器和一个低功耗 RISC-V 32 位处理器,高性能处理器时钟高达 160MHz,低功耗处理器时钟可达 20MHz
  • 支持 2.4 GHz Wi-Fi 6 (802.11 ax/b/g/n) 和 Bluetooth 5 (LE) 无线通信协议,板载天线
  • 板载 320KB ROM、512KB HP SRAM、16KB LP SRAM 和 8MB Flash
  • 板载 1.47 英寸电容触摸 LCD 屏,172 × 320 分辨率,262K 彩色
  • 引出大部分 GPIO,支持USB全速标准
  • 板载 Micro SD 卡座,可外接 SD 卡存储图片或文件
  • 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
主控芯片ESP32-C6
屏幕类型ISP
屏幕分辨率172 × 320
显示芯片JD9853
触摸芯片AXS5106L

接口介绍


产品尺寸


使用说明

ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 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-C6-Touch-LCD-1.47 x1
  • SD卡 x1(32GB及以下)
  • 读卡器 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。

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-C6-Touch-LCD-1.47 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≥3.0.0

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。
  • 库安装教程,详见:Arduino 库管理教程
  • ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 库文件路径:
    ..\ESP32-C6-Touch-LCD-1.47-Demo\Arduino\libraries
  • ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 库文件安装说明
库名称说明版本库安装要求
lvgl图形库v8.4.0“在线”安装 (需要复制demos文件夹至src)
GFX_Library_for_ArduinoLCD驱动库v1.5.9“在线”安装
FastIMUIUM驱动库v1.2.8“在线”安装
esp_lcd_touch_axs5106l触摸驱动库--“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-C6-Touch-LCD-1.47 示例程序
示例程序基础例程说明依赖库
01_gfx_helloworld屏幕上显示HelloWorldGFX_Library_for_Arduino
02_qmi8658_output串口打印QMI8658的数据FastIMU
03_sd_card_test测试SD卡--
04_lvgl_arduino_v8lvgl示例程序lvgl、GFX_Library_for_Arduino、esp_lcd_touch_axs5106l
05_lvgl_battery使用lvgl库显示电池电压lvgl、GFX_Library_for_Arduino、esp_lcd_touch_axs5106l
06_lvgl_brightness使用lvgl库控制和显示屏幕亮度lvgl、GFX_Library_for_Arduino、esp_lcd_touch_axs5106l
07_lvgl_qmi8658使用lvgl库显示QMI8658的数据lvgl、GFX_Library_for_Arduino、FastIMU、esp_lcd_touch_axs5106l
08_lvgl_image使用lvgl库显示图片lvgl、GFX_Library_for_Arduino、esp_lcd_touch_axs5106l

Arduino 工程参数设置

  • 每个示例程序烧录前都要进行参数配置


01_gfx_helloworld


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 使用GFX_Library_for_Arduino库驱动屏幕并在屏幕上显示HelloWorld

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【代码分析】


  • 创建Arduino_ESP32SPI类的对象bus,用于配置SPI总线的GPIO,创建 Arduino_ST7789 类的对象gfx,用于驱动 ST7789 显示屏
Arduino_DataBus *bus = new Arduino_ESP32SPI(45 /* DC */, 21 /* CS */, 38 /* SCK */, 39 /* MOSI */);

Arduino_GFX *gfx = new Arduino_ST7789(
  bus, 47 /* RST */, 0 /* rotation */, false /* IPS */,
  172 /* width */, 320 /* height */,
  34 /*col_offset1*/, 0 /*uint8_t row_offset1*/,
  34 /*col_offset2*/, 0 /*row_offset2*/);

【运行效果】


  • 屏幕上显示helloworld。




02_qmi8658_output


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 获取QMI8658的数据并使用串口打印

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【代码分析】


  • 初始化QMI8658
int err = IMU.init(calib, IMU_ADDRESS);
if (err != 0) {
  Serial.print("Error initializing IMU: ");
  Serial.println(err);
  while (true) {
    ;
  }
}

【运行效果】


  • 打开串口监视器,可以看到打印的 x、y、z 轴的accel和gyro数据




03_sd_card_test


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 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】


  • SPI接口初始化以及SD卡初始化
#ifdef REASSIGN_PINS
  SPI.begin(sck, miso, mosi, cs);
  if (!SD.begin(cs)) {
#else
  if (!SD.begin()) {
#endif
    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




04_lvgl_arduino_v8


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 运行lvgl示例程序

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【注意事项】


  • 如果lvgl库是在线安装,需要复制demos文件夹至src

【代码分析】


  • 选择要运行的lvgl示例
lv_demo_widgets();
// lv_demo_benchmark();
// lv_demo_keypad_encoder();
// lv_demo_music();
// lv_demo_stress();

【运行效果】


  • 可以进行触摸进行操作



05_lvgl_battery


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 使用lvgl库在屏幕上显示电池电压以及ADC的值

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【代码分析】


  • ui的初始化,并创建一个1000ms的定时器,用于获取adc的数据并将该数据转换成电压
lvgl_battery_ui_init(lv_scr_act());

【运行效果】





06_lvgl_brightness


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 使用lvgl库在屏幕上显示屏幕亮度,通过滑动条可以控制屏幕亮度

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【代码分析】


  • ui的初始化,并创建一个滑动条值更改回调,当滑动条的值发生改变时,修改屏幕亮度
lvgl_brightness_ui_init(lv_scr_act());

【运行效果】





07_lvgl_qmi8658


【程序说明】


本示例演示使用 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 获取qmi8658的数据,并通过lvgl库将数据显示出来

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【代码分析】


  • ui的初始化,并创建一个100ms的定时器,用于获取qmi8658的数据
lvgl_qmi8658_ui_init(lv_scr_act());

【运行效果】





08_lvgl_image


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 运行lvgl显示图片。

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【准备工作】



  • 将 image_1.c 拷贝到本工程文件夹内
  • 在06_lvgl_image.ino 加入以下代码,声明图片
LV_IMG_DECLARE(image_1);
  • 设置要显示的图片
lv_img_set_src(img, &image_1);

【运行效果】





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

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-C6-Touch-LCD-1.47 示例程序
示例程序基础例程说明
01_factory综合测试程序
02_sd_card_test测试SD卡读写
03_lvgl_example显示lvgl示例程序
04_lvgl_image使用lvgl库显示图片

01_factory


【程序说明】


本示例测试ESP32-C6-Touch-LCD-1.47板载模块的功能,屏幕上将显示各个模块的信息,用户可以通过触摸屏左右滑动进行页面切换

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑
  • 将Micro SD卡插入卡槽

【代码分析】


  • 外设初始化
    i2c_bus_handle = bsp_i2c_init();
    bsp_battery_init();
    bsp_wifi_init("WSTEST", "waveshare0755");
    bsp_display_init(&io_handle, &panel_handle, EXAMPLE_LCD_H_RES * EXAMPLE_LCD_DRAW_BUFF_HEIGHT);
    bsp_touch_init(&touch_handle, i2c_bus_handle, EXAMPLE_LCD_H_RES, EXAMPLE_LCD_V_RES, EXAMPLE_DISPLAY_ROTATION);
    bsp_sdcard_init();
    ESP_ERROR_CHECK(app_lvgl_init());
    lv_fs_fatfs_init();


    bsp_display_brightness_init();
    bsp_display_set_brightness(100);
  • LVGL 图形库配置
if (lvgl_port_lock(0))
{
    lvgl_ui_init();
    lvgl_port_unlock();
}

【运行效果】





02_sd_card_test


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 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SPI
   spi_bus_config_t bus_cfg = {
       .mosi_io_num = PIN_NUM_MOSI,
       .miso_io_num = PIN_NUM_MISO,
       .sclk_io_num = PIN_NUM_CLK,
       .quadwp_io_num = -1,
       .quadhd_io_num = -1,
       .max_transfer_sz = 4000,
   };
   ret = spi_bus_initialize(host.slot, &bus_cfg, SDSPI_DEFAULT_DMA);
   if (ret != ESP_OK) {
       ESP_LOGE(TAG, "Failed to initialize bus.");
       return;
   }
  • 挂载SD卡
   sdspi_device_config_t slot_config = SDSPI_DEVICE_CONFIG_DEFAULT();
   slot_config.gpio_cs = PIN_NUM_CS;
   slot_config.host_id = host.slot;
   ESP_LOGI(TAG, "Mounting filesystem");
   ret = esp_vfs_fat_sdspi_mount(mount_point, &host, &slot_config, &mount_config, &card);

【运行效果】


  • 将SD卡插入电脑,可以发现多了三个文件 test.txt FOO.TXT NIHAO.TXT。其中FOO.TXT的内容为Hello SD!,NIHAO.TXT的内容为Hello SD!,test.txt的内容为空




03_lvgl_example


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 运行lvgl示例程序

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【代码分析】


  • 选择要运行的lvgl示例
        // lv_demo_benchmark();
        // lv_demo_music();
        lv_demo_widgets();
        lvgl_port_unlock();

【运行效果】


  • 可以进行触摸进行操作




04_lvgl_image


【程序说明】


本示例演示了 ESP32-C6-Touch-LCD-1.47 运行lvgl显示图片。

【硬件连接】


  • 将板子接入电脑

【准备工作】



  • 将 image_1.c 拷贝到 main 文件夹内
  • main文件夹的 CMakeLists.txt 添加 "image_1.c"
idf_component_register(SRCS "main.c" "image_1.c"
                    INCLUDE_DIRS ".")
  • 在main.c 加入以下代码,声明图片
LV_IMG_DECLARE(image_1);
  • 设置要显示的图片
lv_img_set_src(img, &image_1);

【运行效果】





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-C6-Touch-LCD-1.47-Demo\Firmware

资料

原理图

示例程序

工程文件

数据手册

ESP32-C6

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?

  • 可长按BOOT按键,同时插上USB,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: ESP-IDF烧录成功串口显示“waiting for download...”怎么处理?

  • 若开发板有复位键则按下复位键;若没有复位键,请重新上电


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:在使用 MAC 设备时,程序烧录失败?


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

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