XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) 入门指南
| XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) |
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介绍
0.96'' IPS Display 是一款由 XIAO ESP32-S3 Plus 驱动的紧凑型扩展板。它集成了 80×160 IPS 彩色 LCD、板载 PDM 麦克风、6 轴 IMU、两个用户按键、I2C 和 I2S 扩展焊盘以及电池电压检测，外形尺寸专为小型联网设备而设计。
ESP32-S3 Plus 提供了 Wi-Fi 和 Bluetooth 连接，使该板适用于紧凑型可穿戴设备、便携式传感器仪表盘、钥匙扣小工具以及无线 IoT 原型。
| 规格 | 详细参数 |
|---|---|
| 产品定位 | 超紧凑 |
| 核心控制器 | Seeed Studio XIAO ESP32-S3 Plus |
| 处理器 | ESP32-S3R8，双核，最高 240 MHz |
| 内存 | 8 MB PSRAM + 16 MB Flash |
| 无线连接 | 2.4 GHz Wi-Fi + BLE 5.0 |
| 显示类型 | 0.96" IPS TFT LCD |
| 分辨率 | 80 × 160 |
| 显示驱动 | ST7789 |
| 显示接口 | SPI |
| 触摸输入 | 无 |
| 6 轴 IMU | 有 |
| PDM 数字麦克风 | 有 |
| MicroSD 卡槽 | 无 |
| Grove I2C 接口 | 无 |
| 用户按键 | 2 |
| 电池连接器 | 2 针 JST，3.7 V 锂电池 |
| 电池监测 | 通过 D16 ADC 进行电池电压监测；可根据测得电压估算电池电量。不支持电池状态检测。 |
| 扩展接口 | 1x I2C 接口，1x I2S 接口，1x JTAG 接口，2x 用户按键接口 |
| 板子尺寸 | 18.8 × 43.6 × 10.6 mm |
| 最佳应用 | 微型 IoT 设备、可穿戴设备、状态显示屏 |
该显示板专为 XIAO ESP32-S3 Plus 设计。如果你使用的是 XIAO nRF52840 Plus 版本，请参考 XIAO 0.96'' IPS Display (nRF52840) 指南。
ESP32-S3 Plus 版本使用 D16 测量电池分压电压；不提供充电状态指示。
硬件概览
在连接扩展硬件之前，请参考下图来识别连接器和板载元件。
引脚映射
下表列出了显示板及其板载外设所使用的 XIAO ESP32-S3 Plus 引脚。
| XIAO 引脚 | 网络名称 | 功能描述 | 硬件连接说明 |
|---|---|---|---|
| D0 | PDM_CLK | PDM 麦克风时钟 | 内部连接到板载 PDM 麦克风 |
| D1 | PDM_DATA | PDM 麦克风数据 | 内部连接到板载 PDM 麦克风 |
| D2 | LCD_CS | LCD 片选 | 内部连接到 LCD |
| D3 | LCD_DC | LCD 数据/命令选择 | 内部连接到 LCD |
| D4 | I2C_SDA | I2C 数据 | 与板载 IMU 和背面 I2C 测试焊盘共用 |
| D5 | I2C_SCL | I2C 时钟 | 与板载 IMU 和背面 I2C 测试焊盘共用 |
| D6 | BTN_USR1 | 用户按键 1 | 低电平有效 |
| D7 | BTN_USR2 | 用户按键 2 | 低电平有效 |
| D8 | LCD_SCK | 硬件 SPI 时钟 | 内部连接到 LCD |
| D9 | NC | 未连接 | 无物理连接 |
| D10 | LCD_MOSI | 硬件 SPI 数据输出 | 内部连接到 LCD |
| D11 | I2S_SD | I2S 音频数据 | 外部引出到底部扩展焊盘 |
| D12 | I2S_SCK | I2S 位时钟 | 外部引出到底部扩展焊盘 |
| D13 | I2S_WS | I2S 字选择 | 外部引出到底部扩展焊盘 |
| D14 | IMU_INT | IMU 中断 | 内部连接到 LSM6DS3，用于运动和双击事件 |
| D15 | NC | 未连接 | 无物理连接 |
| D16 | VBAT_ADC | 电池电压检测 | 连接到 316 kΩ / 160 kΩ 分压器。请勿外接使用 |
| D17 | LCD_RST | LCD 复位 | 内部连接到 LCD |
| D18 | LCD_BL_PWM | LCD 背光控制 | 内部连接到背光驱动电路 |
| D19 | NC | 未连接 | 无物理连接 |
D4 和 D5 与板载 IMU 共用。连接到测试焊盘的任何外部 I2C 设备必须使用唯一地址，并支持 3.3 V 逻辑电平。
入门指南
本指南会向显示板上传一个最小的 "Hello, XIAO" 示例：屏幕点亮背光、填充为黑色，并以两行居中的大号绿色文字打印 "Hello," 和 "XIAO"。这是在深入各个外设示例之前，最快确认屏幕和开发环境是否正常工作的方式。
软件准备
你需要以下工具和库：
- Arduino IDE（版本 1.8 或更高）
- esp32 Boards by Espressif (3.3.11) — 将以下 URL 添加到 File > Preferences > Additional Boards Manager URLs：
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json
然后进入 Tools > Board > Boards Manager，搜索 esp32，并安装 3.3.11 版本。
- Seeed_GFX2（手动安装） — 此库在 Library Manager 中不可用，必须手动安装：
步骤 1. 点击上方按钮，将 Seeed_GFX2 v1.0.0 作为 ZIP 文件下载（固定到一个发布标签，以便教程保持可复现）。或者，从 Seeed-Studio/Seeed_GFX2 克隆仓库。
步骤 2. 在 Arduino IDE 中，依次进入 Sketch > Include Library > Add .ZIP Library...，并选择下载的 ZIP。IDE 会读取 library.properties 并自动将其安装到正确的 Seeed_GFX2 文件夹中——你无需重命名解压后的文件夹。（如果要改为手动安装，请先解压压缩包，并在将其放入 Documents/Arduino/libraries/ 之前，将解压后的文件夹重命名为 Seeed_GFX2。）
步骤 3. 重启 Arduino IDE，以便检测到新库。
- Seeed_GFX2 是 Seeed Studio 基于分层
Board+Panel Config架构构建的图形库。每个示例都通过一次display.begin<Board_..., Config_...>()调用来初始化显示屏——Board 模板负责引脚映射（CS/DC/SCK/MOSI/RST/BL），而 Panel Config 预设了 80×160 分辨率、颜色顺序（BGR）和方向。无需driver.h或手动引脚配置。 - 在此板上，示例程序使用
Board_XIAO_0inch96_LCD<13, 12>（RST=13，BL=12）以及Config_Seeed_0inch96_LCD_ST7789。
下载代码
示例程序可以在 GitHub 上获取：
进入 code_GFX2/getting_started_code/xiao_esp32s3_096_hello/，并在 Arduino IDE 中打开 xiao_esp32s3_096_hello.ino。请下载完整文件夹，而不是从 GitHub 网页视图中复制 .ino 源码。
上传示例程序
步骤 1. 通过 USB-C 将 XIAO ESP32-S3 Plus 连接到电脑。
步骤 2. 选择 Tools > Board > esp32 > XIAO_ESP32S3_PLUS。
步骤 3. 在 Tools > Port 下选择正确的 Port。
步骤 4. 点击 Upload。示例程序将被编译并上传到开发板。
预期输出
上传完成后，屏幕会以黑色背景点亮，并显示两行居中的大号绿色文字——第一行是 "Hello,"，第二行是 "XIAO"。该问候语会保持在屏幕上，不会重复重绘。
如果显示屏初始化失败，示例程序会以 115200 波特率在串口监视器中打印库的错误信息。打开 Tools > Serial Monitor 并将波特率设置为 115200 以查看。
接下来做什么
该显示板集成了多个板载外设。Function 页面为每个外设都提供了一个独立的演示：
| 外设 | 演示 |
|---|---|
| 屏幕 | GraphicTest — 十种图形基本元素及其计时基准测试 |
| IMU | Electronic Quicksand + Raise to Wake — 六轴运动特效和抬手唤醒 |
| 麦克风和扬声器 | Flash Recorder — 录制并回放音频 |
| 按键 | User Buttons — 读取按键按下并使用中断进行去抖 |
| 电池 | Battery Voltage Detection — 测量分压电压 |
常见问题
开发板没有出现在 Tools > Board 菜单中
-
打开 File > Preferences，并添加 ESP32 Boards Manager URL：
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json -
打开 Tools > Board > Boards Manager，搜索 esp32，并安装 3.3.11 版本。
-
选择 Tools > Board > esp32 > XIAO_ESP32S3_PLUS。
如果开发板条目仍未出现，请重启 Arduino IDE。
我应该如何拿着这块板子？
请在靠近按键的位置握住电路板，不要触摸 XIAO 模块。请用手抓住按键区域来握持电路板。
[关于出厂固件-DashBoard]
为什么我插上 USB-C 线后屏幕不亮？
屏幕背光可能处于关闭状态。按下 USR2 (D7) 按钮以切换背光重新打开——显示屏就会正常点亮。
资源
- 🗃️[PCB 设计文件] XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) KiCad Project
- 📄[原理图] XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) Schematic
- 📦[3D 模型] XIAO 0.96'' IPS Display (STEP)
- 📄[数据手册] 0.96 Inch Display Datasheet
- 💾[出厂固件] XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) Factory Firmware
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