XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) 入门指南
| XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) |
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介绍
1.47'' IPS Display 是一款为 XIAO 系列设计的扩展板，由 XIAO ESP32-S3 Plus 提供算力。它配备 172×320 彩色 LCD 电容触摸屏、板载 PDM 麦克风、6 轴 IMU（LSM6DS3）、MicroSD 卡槽以及电池电压测量功能——所有这些都集成在一个紧凑的外形中。
这种组合使其成为便携式 HMI 应用、IoT 仪表盘、可穿戴设备和交互式原型开发的理想平台。借助 ESP32-S3 的双核处理器、Wi-Fi 和 Bluetooth 能力，它可以将仪表盘扩展为一个无线连接的枢纽。
| 规格 | 详细参数 |
|---|---|
| 产品定位 | 触控与全交互 |
| 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 | 1.47" IPS TFT LCD |
| 分辨率 | 172 × 320 |
| 显示驱动 | JD9853A |
| 显示接口 | SPI |
| 触控输入 | 电容触摸 |
| 6 轴 IMU | 有 |
| PDM 数字麦克风 | 有 |
| MicroSD 卡槽 | 有 |
| 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 |
| 板卡尺寸 | 26.4 × 51.4 × 12.6 mm |
| 最佳应用 | 触控 UI、便携式 HMI、本地媒体与数据记录 |
ESP32-S3 Plus 使用 D16 进行电压测量。电压示例程序不会显示电池百分比，也没有将充电状态信号连接到任何 ESP32-S3 GPIO。
硬件概览
在开始之前，请参考下图来了解 1.47'' IPS Display 的物理布局。
引脚分布图
1.47'' IPS Display 引出了所有 XIAO ESP32-S3 Plus 引脚。下表列出了每个引脚、其在显示板上的网络名称、功能说明以及与板载外设的连接方式。
| XIAO 引脚 | 网络名称 | 功能描述 | 硬件连接说明 |
|---|---|---|---|
| D0 | PDM_CLK | MIC_CLK | PDM 数字麦克风时钟 |
| D1 | MIC_DATA | PDM 数字麦克风数据 | 内部连接到 PDM 麦克风 |
| D2 | LCD_CS | 屏幕片选信号 | 内部连接到 LCD 驱动 IC |
| D3 | LCD_DC | 屏幕数据/命令切换 | 内部连接到 LCD 驱动 IC |
| D4 | SDA | I2C 数据总线 | 总线共享：内部连接到 IMU 和触控 IC；外部引出为 I2C 扩展焊盘 |
| D5 | SCL | I2C 时钟总线 | 总线共享：内部连接到 IMU 和触控 IC；外部引出为 I2C 扩展焊盘 |
| D6 | SD_CS | SD 卡片选信号 | 内部连接到 MicroSD 卡槽 |
| D7 | TOUCH_INT | 触控中断信号 | 内部连接到触控 IC，用于异步唤醒 |
| D8 | SCK | 硬件 SPI 时钟 | 内部连接到 LCD 和 SD 卡槽 |
| D9 | MISO | 硬件 SPI 数据输入 | 内部连接到 SD 卡槽 |
| D10 | MOSI | 硬件 SPI 数据输出 | 内部连接到 LCD 和 SD 卡槽 |
| D11 | I2S_SD | 音频数据线 | 对应 I2S_SD 默认映射，引出到底部焊盘组 |
| D12 | I2S_SCK | 音频位时钟 | 对应 I2S_SCK 默认映射，引出到底部焊盘组 |
| D13 | I2S_WS | 音频字选择 | 对应 I2S_WS 默认映射，引出到底部焊盘组 |
| D14 | IMU_INT | IMU 运动中断 | 功能重映射：用于运动唤醒和双击检测 |
| D15 | BTN_B | 物理按键 2（USR2） | 功能重映射：用户按键 2。外部引出为按键扩展焊盘 |
| D16 | BAT_ADC | 电池电压检测 | 内部连接到分压电路（316K / 160K）。请勿外接使用 |
| D17 | LCD_RST | 屏幕复位信号 | 独立 GPIO 控制以确保可靠启动 |
| D18 | LCD_BL | 屏幕背光控制 | 支持硬件 PWM 亮度调节 |
| D19 | BTN_A | 物理按键 1（USR1） | 用户按键 1。外部引出为按键扩展焊盘 |
入门
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、填充为黑色背景，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）
- Espressif 提供的 esp32 开发板包 (3.3.11) — 在 File > Preferences > Additional Boards Manager URLs 中添加以下 URL：
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（固定到某个发布标签，以保证教程可复现）。或者，从 Seeed-Studio/Seeed_GFX2 克隆该仓库。
步骤 2. 在 Arduino IDE 中，依次点击 Sketch > Include Library > Add .ZIP Library...，然后选择下载的 ZIP 文件。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，使其检测到新库。
- 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 172×320 分辨率、颜色顺序（BGR）和方向。无需driver.h或手动引脚配置。 - 在这块板子上，示例程序使用
Board_XIAO_1inch47_Touch_Display<13, 12>（RST=13，BL=12）和Config_Seeed_1inch47_Touch_JD9853A。
下载代码
示例程序可以在 GitHub 上获取：
进入 code_GFX2/getting_started_code/xiao_esp32s3_147_hello/ 并在 Arduino IDE 中打开 xiao_esp32s3_147_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 接口将 XIAO ESP32-S3 Plus 连接到电脑。
步骤 2. 在 Arduino IDE 中选择开发板：Tools > Board > esp32 > XIAO_ESP32S3_PLUS。
步骤 3. 在 Tools > Port 中选择正确的 端口（Port）。
步骤 4. 点击 Upload 按钮（→）。示例程序将被编译并上传到开发板。
预期输出
上传完成后，屏幕会点亮为黑色背景，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而不会重复重绘。
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 |
| 触摸 | Touch Circle — 点击绘制持久圆圈；点击 CLEAR 清除它们 |
| SD 卡 | BMP Reader — 从 MicroSD 卡显示一张 BMP 图片 |
| 麦克风和扬声器 | Volume Bar + SD Recorder — 实时 PDM 电平指示和录音到 SD 卡 |
| IMU | Electronic Quicksand + Raise to Wake — 六轴运动特效和抬手唤醒 |
| 按键 | User Button — 读取按键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
请确保你已经在 Arduino IDE 中添加了 ESP32 开发板包：
- 进入 File > Preferences，并将下面的 URL 粘贴到 Additional Boards Manager URLs 中：
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json - 进入 Tools > Board > Boards Manager，搜索 esp32，并安装 3.3.11 版本。
- 安装完成后，菜单中应出现 Tools > Board > esp32 > XIAO_ESP32S3_PLUS。
如果开发板仍未显示，请重启 Arduino IDE 后重试。
资源
- 🗃️[PCB 设计文件] XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) KiCad Project
- 📄[原理图] XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) Schematic
- 📦[3D 模型] XIAO 1.47'' IPS Display (STEP)
- 📄[数据手册] 1.47 Inch Display Datasheet
- 💾[出厂固件] XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) Factory Firmware
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