单片机开发---ESP32-S3模块上手

news2024/10/5 15:33:10

背景介绍

想起来之前做的半成品单片机游戏机，又想继续做一个，不过之前那个单片机驱动屏幕速率太低，已经无法改进了。所以这次斥巨资购买了一款顶配的ESP32S开发板，做个简单的游戏机，没问题。
在这里插入图片描述
完整介绍链接
这花花绿绿的介绍，看着让人甚是喜欢呢。
在这里插入图片描述

开发环境搭建

参考乐鑫官网的方式，我选择了windows开发环境
Windows 平台工具链的标准设置

安装完成会有两个图标，按照推荐选择了cmd方式
在这里插入图片描述
双击运行

在这里插入图片描述
随便选择一个工作目录，将范例的代码拷贝过来，就可以进行编译烧录了。

Hello World

必须先用hello world热热身
在这里插入图片描述

  1. 拷贝工程
    范例工程都在esp-idf\examples\下面
E:\esp32_new_tools>xcopy /e /i E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world hello_world
E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world\CMakeLists.txt
E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world\example_test.py
E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world\Makefile
E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world\README.md
E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world\sdkconfig.ci
E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world\main\CMakeLists.txt
E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world\main\component.mk
E:\esp32_new_tools\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.3\examples\get-started\hello_world\main\hello_world_main.c
复制了 8 个文件

E:\esp32_new_tools>
  1. 配置工程

选择开发目标，目前支持’esp32’, ‘esp32s2’, ‘esp32c3’, ‘esp32s3’, ‘linux’, ‘esp32h2’.

idf.py set-target esp32s3

配置参数

idf.py menuconfig

查看开发板手册得知flash和内存类型
在这里插入图片描述
配置方法如下
flash大小
我买的是16MB flash
Serial flasher config —>
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片外ram
Component config —> ESP32S3-Specific —>选中支持片外ram
在这里插入图片描述
再进入SPI ram config
选择mode，切换为Octal模式
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最后返回上一级，顺带改一下工作频率
在这里插入图片描述
谁还嫌运行的快呢
在这里插入图片描述

  1. 编译
idf.py build
  1. 烧写与监测串口

烧写

idf.py -p COM6 flash

监视串口

idf.py -p COM6 monitor

烧写后监视串口

idf.py -p COM6 flash monitor

启动之后会看到Flash与内存大小
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

hello world只不过是一个延迟重启的程序。
在这里插入图片描述
需要换一个
在这里插入图片描述

驱动OLED

买了一个SPI的TFT屏幕，还没到货，所以先驱动一个SPI的Oled屏幕。屏幕引脚说明
在这里插入图片描述

核心的中间层代码如下

#define LCD_HOST    SPI2_HOST

#define PIN_NUM_MISO SPI2_IOMUX_PIN_NUM_MISO
#define PIN_NUM_MOSI SPI2_IOMUX_PIN_NUM_MOSI
#define PIN_NUM_CLK  SPI2_IOMUX_PIN_NUM_CLK
#define PIN_NUM_CS   SPI2_IOMUX_PIN_NUM_CS

#define PIN_NUM_DC   9
#define PIN_NUM_RST  4
#define PIN_NUM_BCKL 5

spi_device_handle_t spi;


void OLED_Write_SPI_Command(unsigned char SPI_Command)
	
{
    esp_err_t ret;
    spi_transaction_t t;
    memset(&t, 0, sizeof(t));       //Zero out the transaction
    t.length=8;                     //Command is 8 bits
    t.tx_buffer=&SPI_Command;       //The data is the cmd itself
    t.user=(void*)0;                //D/C needs to be set to 0
    ret=spi_device_polling_transmit(spi, &t);  //Transmit!
    assert(ret==ESP_OK);            //Should have had no issues.
}
 
void OLED_Write_SPI_Data(unsigned char SPI_Data)
{
    esp_err_t ret;
    spi_transaction_t t;

    memset(&t, 0, sizeof(t));       		//Zero out the transaction
    t.length=8;                 			//Len is in bytes, transaction length is in bits.
    t.tx_buffer=&SPI_Data;          		//Data
    t.user=(void*)1;                		//D/C needs to be set to 1
    ret=spi_device_polling_transmit(spi, &t);  //Transmit!
    assert(ret==ESP_OK);            		//Should have had no issues.
}

//This function is called (in irq context!) just before a transmission starts. It will
//set the D/C line to the value indicated in the user field.
void lcd_spi_pre_transfer_callback(spi_transaction_t *t)
{
    int dc=(int)t->user;
    gpio_set_level(PIN_NUM_DC, dc);
}

void OLED_SPI_init()
{
	esp_err_t ret;
	spi_bus_config_t buscfg={
	.miso_io_num=PIN_NUM_MISO,
	.mosi_io_num=PIN_NUM_MOSI,
	.sclk_io_num=PIN_NUM_CLK,
	.quadwp_io_num=-1,
	.quadhd_io_num=-1,
	//.max_transfer_sz=PARALLEL_LINES*128*2+8
	};
	
	spi_device_interface_config_t devcfg=
	{
		.clock_speed_hz=10*1000*1000,			//Clock out at 10 MHz
		.mode=0,								//SPI mode 0
		.spics_io_num=PIN_NUM_CS,				//CS pin
		.queue_size=7,							//We want to be able to queue 7 transactions at a time
		.pre_cb=lcd_spi_pre_transfer_callback,	//Specify pre-transfer callback to handle D/C line
	};

	
    //Initialize non-SPI GPIOs
    gpio_set_direction(PIN_NUM_DC, GPIO_MODE_OUTPUT);
    gpio_set_direction(PIN_NUM_RST, GPIO_MODE_OUTPUT);
    gpio_set_direction(PIN_NUM_BCKL, GPIO_MODE_OUTPUT);

	//Reset the display
    gpio_set_level(PIN_NUM_RST, 0);
    vTaskDelay(100 / portTICK_RATE_MS);
    gpio_set_level(PIN_NUM_RST, 1);
    vTaskDelay(100 / portTICK_RATE_MS);
	
	//Initialize the SPI bus
	ret=spi_bus_initialize(LCD_HOST, &buscfg, SPI_DMA_CH_AUTO);
	ESP_ERROR_CHECK(ret);

	//Attach the LCD to the SPI bus
	ret=spi_bus_add_device(LCD_HOST, &devcfg, &spi);
	ESP_ERROR_CHECK(ret);
}

注意SPI Oled使用前需要复位操作。

    gpio_set_level(PIN_NUM_RST, 0);
    vTaskDelay(100 / portTICK_RATE_MS);
    gpio_set_level(PIN_NUM_RST, 1);
    vTaskDelay(100 / portTICK_RATE_MS);

主函数

void oled_setup()
{
	OLED_Init();
	OLED_ColorTurn(0);//0正常显示 1反色显示
	OLED_DisplayTurn(0);//0正常显示 1翻转180度显示


	OLED_DrawBMP(0,0,128,64,BMP1); //显示图片
	vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); //延时1秒 delay函数的单位为ms
	OLED_Clear();//清除界面

	OLED_ShowString(0,0,"PGG",16);

	OLED_ShowChinese(0,4,7,16);
	OLED_ShowChinese(20,4,8,16);

	OLED_ShowChinese(0,6,9,16);
	OLED_ShowChinese(20,6,10,16);
}


void oled_loop()
{
	int i = 0;
	for (;;) 
	{
		char show[8]={0};
		
        sprintf(show, "%d%%",i);
		OLED_ShowString(50,4,show,16);
		
        sprintf(show, "%d",i);
		OLED_ShowString(50,6,show,16);
		
        vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
		i++;
    }

}

显示了一下之前做血氧仪的内容，包括汉字和字符
在这里插入图片描述

完整工程 ，适用于ESP-IDF 4.4版本，复制一个helloworld程序，覆盖main路径下的内容即可。
下载完整工程

在这里插入图片描述
这套代码用在其他平台，也只需改三个函数适配，很简单。
在这里插入图片描述

注意事项

在带有 OSPI PSRAM（即内置芯片为 ESP32-S3R8）的模组中，管脚 IO35、IO36、IO37 用于连
接至模组内部集成的 OSPI PSRAM，不可用于其他功能。

SPI用哪些引脚，通过example或者文档，可以找到答案

在这里插入图片描述
例如SPI2
在这里插入图片描述
那么代码中

#define SPI2_IOMUX_PIN_NUM_HD   9
#define SPI2_IOMUX_PIN_NUM_CS   10
#define SPI2_IOMUX_PIN_NUM_MOSI 11
#define SPI2_IOMUX_PIN_NUM_CLK  12
#define SPI2_IOMUX_PIN_NUM_MISO 13
#define SPI2_IOMUX_PIN_NUM_WP   14

结束语

时隔许久又想起来写点什么，好久没玩单片机了，最近做了一个血氧仪，把之前的8266模块又拾起来玩了一下
在这里插入图片描述
不过自己做的东西，自己也不确定好不好用，数据准不准，是不是挺可笑。不过这可能就是目前小厂员工的状态，用不知底的东西做出来的东西，有时候就没有信息。
所以目前好多公司，还是会希望每个模块，都需要自己吃透，才能放心用在自己产品了。所以人员一旦过少，无法研发出高质量的产品，因为只来得及用起来，没有时间去思考为什么。
在这里插入图片描述
今天看到了这个消息
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普通人通过生孩子和努力还会成功吗？
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