XIAO ESP32-C5 con Zephyr(RTOS)
El sistema operativo Zephyr se basa en un kernel de huella reducida diseñado para su uso en sistemas embebidos y con recursos limitados: desde simples sensores ambientales integrados y wearables con LED hasta sofisticados controladores embebidos, relojes inteligentes y aplicaciones inalámbricas de IoT.
Introducción
Preparación de hardware
Prepara una placa XIAO ESP32-C5 para realizar las siguientes verificaciones y trabajos relacionados.
| Seeed Studio XIAO ESP32-C5 |
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Preparación de software
Este artículo se desarrolla y verifica sobre la base de Ubuntu 24.04 LTS. Consulta la documentación correspondiente para desplegar el entorno de desarrollo en Ubuntu, Mac y Windows. Guía de inicio de Zephyr
Se recomienda oficialmente utilizar Ubuntu 24.04 LTS y versiones posteriores, lo que puede evitar eficazmente problemas causados por dependencias del entorno y ahorrarte tiempo.
- Activa el entorno virtual.
Crea un nuevo entorno virtual:
python3 -m venv ~/zephyrproject/.venv
Activa el entorno virtual:
source ~/zephyrproject/.venv/bin/activate
- Abre la carpeta blinky.
cd ~/zephyrproject/zephyr/samples/basic/blinky
- Actualiza el archivo overlay y el archivo prj.conf.
La salida de registro del puerto serie predeterminada se asigna a GPIO11 y GPIO12, que corresponden a D6 y D7 en la XIAO ESP32‑C5. Para utilizar USB Serial/JTAG para la salida de registros, debes reasignar los pines del puerto serie a los pines correspondientes de USB Serial/JTAG. Al mismo tiempo, de acuerdo con el diseño de hardware de la XIAO ESP32‑C5, también debes configurar el pin del LED de usuario en GPIO27.
Si no estás familiarizado con el pinout de la XIAO ESP32-C5, puedes consultar Pinlist
Crea un nuevo archivo overlay
nano ~/zephyrproject/zephyr/samples/basic/blinky/boards/esp32c5_devkitc_esp32c5_hpcore.overlay
Añade el contenido del overlay
Después de añadir el contenido, pulsa Ctrl + O para guardar el archivo y luego Ctrl + X para salir.
Modifica el contenido de prj.conf
nano ~/zephyrproject/zephyr/samples/basic/blinky/boards/prj.conf
Modifica el contenido al siguiente, ajustando principalmente la relación de mapeo del UART.
CONFIG_USB_DEVICE_STACK=y
CONFIG_USB_CDC_ACM=y
CONFIG_UART_LINE_CTRL=y
CONFIG_GPIO=y
CONFIG_LOG=y
- Establece la placa de destino en esp32c5_devkitc y comienza a compilar.
hpcore significa High Performance Core. Normalmente se utiliza para ejecutar programas principales y tareas con altos requisitos de rendimiento.
west build -p always -b esp32c5_devkitc/esp32c5/hpcore ~/zephyrproject/zephyr/samples/basic/blinky
Síntomas de compilación exitosa
- Flashea el dispositivo
Antes de flashear el programa al dispositivo, la XIAO ESP32-C5 debe ponerse en modo Bootloader Download.
Método: Mantén pulsado el botón BOOT y luego enciende el dispositivo.
Comprueba el dispositivo de puerto serie. El dispositivo suele ser /dev/ttyACM0.
ls /dev/ttyACM*
Debido a las restricciones de permisos de acceso en el archivo de dispositivo del puerto serie, es necesario modificar sus permisos para admitir operaciones de lectura y escritura.
sudo chmod 666 /dev/ttyACM0
Especifica el dispositivo de puerto serie y comienza la descarga.
west flash --esp-device /dev/ttyACM0
Salida de ejemplo para una descarga exitosa
- Demostración del fenómeno
Después de descargar correctamente, el LED comenzará a parpadear.
Abre el puerto serie y se imprimirá la información de registro de LED ON o LED OFF.
west espressif monitor --port /dev/ttyACM0
Aplicación
La XIAO ESP32-C5 admite el uso de placas de expansión compatibles con la serie XIAO, lo que permite ampliar fácilmente periféricos y escenarios de aplicación.
Uso de la Expansion Board Base for XIAO
La Expansion Board Base for XIAO está equipada con una interfaz IIC y una pantalla OLED integrada de 0,96 pulgadas.
Preparación de hardware
| Seeed Studio XIAO ESP32-C5 | Seeed Studio Expansion Board Base for XIAO with Grove OLED |
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Preparación de software
Según la definición de pines de la XIAO ESP32-C5, GPIO23 corresponde a SDA, que es D4; GPIO24 corresponde a SCL, que es D5. Es necesario crear y modificar el contenido del nodo del device tree.
- Abre el ejemplo de display.
cd ~/zephyrproject/zephyr/samples/drivers/display
- Añade el archivo overlay.
nano esp32c5_devkitc_esp32c5_hpcore.overlay
Añade el contenido del nodo del device tree.
#include <zephyr/dt-bindings/pinctrl/esp32c5-pinctrl.h>
#include <zephyr/dt-bindings/i2c/i2c.h>
&pinctrl {
i2c0_custom: i2c0_custom {
group1 {
pinmux = <I2C0_SDA_GPIO23>,
<I2C0_SCL_GPIO24>;
bias-pull-up;
drive-open-drain;
output-high;
};
};
};
&i2c0 {
status = "okay";
clock-frequency = <I2C_BITRATE_FAST>;
pinctrl-0 = <&i2c0_custom>;
pinctrl-names = "default";
ssd1306_128x64: ssd1306@3c {
compatible = "solomon,ssd1306";
reg = <0x3c>;
width = <128>;
height = <64>;
segment-offset = <0>;
page-offset = <0>;
display-offset = <0>;
multiplex-ratio = <63>;
segment-remap;
com-invdir;
prechargep = <0x22>;
};
};
/ {
chosen {
zephyr,display = &ssd1306_128x64;
};
};
- Compila y flashea
west build -p always -b esp32c5_devkitc/esp32c5/hpcore ~/zephyrproject/zephyr/samples/drivers/display
sudo chmod 666 /dev/ttyACM0
west flash
Resultado
La Expansion Board Base for XIAO mostrará un efecto en pantalla.
Uso de la Round Display for Seeed Studio XIAO
La Round Display for Seeed Studio XIAO es una pantalla redonda especialmente diseñada para la serie XIAO. Está equipada con el chip controlador GC9A01 integrado y adopta el protocolo de comunicación SPI estándar.
Preparación de hardware
| Seeed Studio XIAO ESP32-C5 | Round Display for Seeed Studio XIAO |
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Preparación de software
- Abre el ejemplo de pantalla.
cd ~/zephyrproject/zephyr/samples/drivers/display
- Añade el archivo overlay.
nano esp32c5_devkitc_esp32c5_hpcore.overlay
Añade el contenido del nodo del árbol de dispositivos.
esp32c5_devkitc_esp32c5_hpcore.overlay
/*
* Copyright (c) 2026
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*
* Standalone overlay for GC9A01 round display on XIAO ESP32-C5.
* Does not depend on seeed_xiao_round_display shield.
*
* Pin mapping (XIAO ESP32-C5):
* D1 = GPIO0 -> display CS (active low)
* D2 = GPIO25 -> SD card CS (active low)
* D3 = GPIO7 -> display DC (active high)
* D4 = GPIO23 -> SDA
* D5 = GPIO24 -> SCL
* D6 = GPIO11 -> TX (disabled, reused for backlight control)
* D7 = GPIO12 -> touch IRQ (active low)
* D8 = GPIO8 -> SCK
* D9 = GPIO9 -> MISO
* D10 = GPIO10 -> MOSI
*/
#include <freq.h>
#include <zephyr/dt-bindings/pinctrl/esp32c5-pinctrl.h>
#include <zephyr/dt-bindings/display/panel.h>
/ {
chosen {
zephyr,display = &gc9a01_round_display;
zephyr,touch = &chsc6x_round_display;
};
lvgl_pointer {
compatible = "zephyr,lvgl-pointer-input";
input = <&chsc6x_round_display>;
};
vbatt {
compatible = "voltage-divider";
io-channels = <&adc0 0>;
output-ohms = <470000>;
full-ohms = <940000>;
};
aliases {
rtc = &pcf8563_round_display;
};
};
&pinctrl {
/* I2C0: SDA = GPIO23 (D4), SCL = GPIO24 (D5) */
i2c0_custom: i2c0_custom {
group1 {
pinmux = <I2C0_SDA_GPIO23>,
<I2C0_SCL_GPIO24>;
bias-pull-up;
drive-open-drain;
output-high;
};
};
/* SPI2: SCK = GPIO8 (D8), MISO = GPIO9 (D9), MOSI = GPIO10 (D10) */
spim2_custom: spim2_custom {
group1 {
pinmux = <SPIM2_MISO_GPIO9>,
<SPIM2_SCLK_GPIO8>;
};
group2 {
pinmux = <SPIM2_MOSI_GPIO10>;
output-low;
};
};
};
/* D6 = GPIO11 reused for backlight, disable UART TX */
&uart0 {
status = "disabled";
};
&adc0 {
status = "okay";
};
&i2c0 {
status = "okay";
clock-frequency = <I2C_BITRATE_FAST>;
pinctrl-0 = <&i2c0_custom>;
pinctrl-names = "default";
/* RTC, address 0x51 */
pcf8563_round_display: pcf8563@51 {
status = "okay";
compatible = "nxp,pcf8563";
reg = <0x51>;
};
/* Touch controller, IRQ = GPIO12 (D7) */
chsc6x_round_display: chsc6x@2e {
status = "okay";
compatible = "chipsemi,chsc6x";
reg = <0x2e>;
irq-gpios = <&gpio0 12 GPIO_ACTIVE_LOW>;
screen-width = <240>;
screen-height = <240>;
};
};
&spi2 {
status = "okay";
pinctrl-0 = <&spim2_custom>;
pinctrl-names = "default";
/* D1 = GPIO0 -> display CS
* D2 = GPIO25 -> SD card CS */
cs-gpios = <&gpio0 0 GPIO_ACTIVE_LOW>,
<&gpio0 25 GPIO_ACTIVE_LOW>;
/* MIPI DBI SPI wrapper for GC9A01, DC = GPIO7 (D3) */
round_display_mipi_dbi: mipi_dbi {
compatible = "zephyr,mipi-dbi-spi";
spi-dev = <&spi2>;
dc-gpios = <&gpio0 7 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
write-only;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
gc9a01_round_display: gc9a01@0 {
status = "okay";
compatible = "galaxycore,gc9x01x";
reg = <0>;
mipi-max-frequency = <DT_FREQ_M(100)>;
pixel-format = <PANEL_PIXEL_FORMAT_RGB_565>;
width = <240>;
height = <240>;
display-inversion;
};
};
/* SD card slot, CS = GPIO25 (D2) */
sdhc_round_display: sdhc@1 {
compatible = "zephyr,sdhc-spi-slot";
reg = <1>;
status = "okay";
spi-max-frequency = <DT_FREQ_M(24)>;
mmc {
compatible = "zephyr,sdmmc-disk";
disk-name = "SD";
status = "okay";
};
};
};
- Compila y flashea
west build -p always -b esp32c5_devkitc/esp32c5/hpcore ~/zephyrproject/zephyr/samples/drivers/display
sudo chmod 666 /dev/ttyACM0
west flash
Resultado
Después de flashear el firmware, pulsa la tecla y el contenido de la pantalla se mostrará en la pantalla redonda para Seeed Studio XIAO.
Conclusión
Creo que a estas alturas ya has dominado básicamente el desarrollo con Zephyr en el XIAO ESP32-C5. Si tienes alguna idea creativa, no dudes en desarrollar tus proyectos y compartirlos con la comunidad, permitiendo que otros vean tus excelentes trabajos.
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