XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) のはじめに
| XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) |
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はじめに
0.96'' IPS Display は、XIAO ESP32-S3 Plus を搭載したコンパクトな拡張ボードです。80×160 の IPS カラー LCD、オンボード PDM マイク、6 軸 IMU、2 つのユーザーボタン、I2C および I2S 拡張パッド、バッテリー電圧検出機能を備え、小型の接続デバイス向けに設計されたフォームファクタにまとめられています。
ESP32-S3 Plus により Wi-Fi と Bluetooth 接続が追加され、このボードはコンパクトなウェアラブル、ポータブルなセンサーダッシュボード、キーチェーンガジェット、ワイヤレス IoT プロトタイプに適しています。
| 仕様 | 詳細 |
|---|---|
| 製品ポジショニング | 超コンパクト |
| コアコントローラ | Seeed Studio XIAO ESP32-S3 Plus |
| プロセッサ | ESP32-S3R8、デュアルコア、最大 240 MHz |
| メモリ | 8 MB PSRAM + 16 MB Flash |
| 無線接続 | 2.4 GHz Wi-Fi + BLE 5.0 |
| ディスプレイタイプ | 0.96" IPS TFT LCD |
| 解像度 | 80 × 160 |
| ディスプレイドライバ | ST7789 |
| ディスプレイインターフェース | SPI |
| タッチ入力 | なし |
| 6 軸 IMU | あり |
| PDM デジタルマイク | あり |
| MicroSD カードスロット | なし |
| Grove I2C コネクタ | なし |
| ユーザーボタン | 2 |
| バッテリーコネクタ | 2 ピン JST、3.7 V LiPo |
| バッテリーモニタリング | D16 ADC を介したバッテリー電圧モニタリング。測定電圧からバッテリー残量を推定できます。バッテリー状態検出はサポートされていません。 |
| 拡張インターフェース | 1x I2C パッド、1x I2S パッド |
| 基板サイズ | 18.8 × 43.6 × 10.6 mm |
| 最適な用途 | 超小型 IoT デバイス、ウェアラブル、ステータスディスプレイ |
このディスプレイボードは XIAO ESP32-S3 Plus 用に設計されています。XIAO nRF52840 Plus バージョンを使用している場合は、代わりに XIAO 0.96'' IPS Display (nRF52840) ガイドを参照してください。
ESP32-S3 Plus バージョンは、D16 を使用してバッテリー分圧電圧を測定します。充電状態インジケータは提供されません。
ハードウェア概要
拡張ハードウェアを接続する前に、以下の図を参照してコネクタとオンボードコンポーネントを確認してください。
ピンマップ
次の表は、ディスプレイボードおよびそのオンボード周辺機能で使用される XIAO ESP32-S3 Plus のピンを示しています。
| XIAO ピン | ネット名 | 機能説明 | ハードウェア接続メモ |
|---|---|---|---|
| D0 | PDM_CLK | PDM マイククロック | オンボード PDM マイクに内部接続 |
| D1 | PDM_DATA | PDM マイクデータ | オンボード PDM マイクに内部接続 |
| D2 | LCD_CS | LCD チップセレクト | LCD に内部接続 |
| D3 | LCD_DC | LCD データ/コマンド選択 | LCD に内部接続 |
| D4 | I2C_SDA | I2C データ | オンボード IMU と背面 I2C テストパッドで共有 |
| D5 | I2C_SCL | I2C クロック | オンボード IMU と背面 I2C テストパッドで共有 |
| D6 | BTN_USR1 | ユーザーボタン 1 | アクティブ Low |
| D7 | BTN_USR2 | ユーザーボタン 2 | アクティブ Low |
| D8 | LCD_SCK | ハードウェア SPI クロック | LCD に内部接続 |
| D9 | NC | 未接続 | 物理的な接続なし |
| D10 | LCD_MOSI | ハードウェア SPI データ出力 | LCD に内部接続 |
| D11 | I2S_SD | I2S オーディオデータ | 底面拡張パッドに外部出力 |
| D12 | I2S_SCK | I2S ビットクロック | 底面拡張パッドに外部出力 |
| D13 | I2S_WS | I2S ワードセレクト | 底面拡張パッドに外部出力 |
| D14 | IMU_INT | IMU 割り込み | モーションおよびダブルタップイベント用に LSM6DS3 に内部接続 |
| D15 | NC | 未接続 | 物理的な接続なし |
| D16 | VBAT_ADC | バッテリー電圧検出 | 316 kΩ / 160 kΩ の分圧器に接続。外部では使用しないでください |
| D17 | LCD_RST | LCD リセット | LCD に内部接続 |
| D18 | LCD_BL_PWM | LCD バックライト制御 | バックライトドライバ回路に内部接続 |
| D19 | NC | 未接続 | 物理的な接続なし |
D4 と D5 はオンボード IMU と共有されています。テストパッドに接続する外部 I2C デバイスは、一意のアドレスを使用し、3.3 V ロジックに対応している必要があります。
はじめに
このガイドでは、最小限の "Hello, XIAO" スケッチをディスプレイボードに書き込みます。画面のバックライトが点灯し、黒で塗りつぶされ、その中央に大きな緑色のテキストで "Hello," と "XIAO" の 2 行が表示されます。個々の周辺機能デモに進む前に、画面と開発環境が正しく動作していることを確認する最速の方法です。
ソフトウェアの準備
以下のツールとライブラリが必要です：
- Arduino IDE（バージョン 1.8 以降）
- esp32 Boards by Espressif (3.3.11) — File > Preferences > Additional Boards Manager URLs に次の URL を追加します：
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json
その後、Tools > Board > Boards Manager を開き、esp32 を検索してバージョン 3.3.11 をインストールします。
- Seeed_GFX2（手動インストール） — このライブラリは Library Manager にはないため、手動でインストールする必要があります：
Step 1. 上のボタンをクリックして、Seeed_GFX2 v1.0.0 を ZIP ファイルとしてダウンロードします（チュートリアルの再現性を保つため、リリースタグに固定されています）。または、Seeed-Studio/Seeed_GFX2 からリポジトリをクローンします。
Step 2. Arduino IDE で Sketch > Include Library > Add .ZIP Library... に進み、ダウンロードした ZIP を選択します。IDE は library.properties を読み取り、正しい Seeed_GFX2 フォルダに自動的にインストールします — 展開したフォルダ名を変更する必要はありません。（代わりに手動でインストールする場合は、アーカイブを解凍し、展開されたフォルダ名を Seeed_GFX2 に変更してから Documents/Arduino/libraries/ に配置します。）
Step 3. 新しいライブラリが認識されるように Arduino IDE を再起動します。
- Seeed_GFX2 は、レイヤー化された
Board+Panel Configアーキテクチャ上に構築された Seeed Studio のグラフィックスライブラリです。各デモは、単一のdisplay.begin<Board_..., Config_...>()呼び出しでディスプレイを初期化します。Board テンプレートはピンマップ（CS/DC/SCK/MOSI/RST/BL）を保持し、Panel Config は 80×160 の解像度、色順序（BGR）、向きを組み込みます。driver.hや手動のピン設定は不要です。 - このボードでは、スケッチは
Config_Seeed_0inch96_LCD_ST7789を使用し、Board_XIAO_0inch96_LCD<13, 12>（RST=13, BL=12）を指定します。
コードをダウンロード
サンプルスケッチは GitHub で入手できます：
code_GFX2/getting_started_code/xiao_esp32s3_096_hello/ に移動し、Arduino IDE で xiao_esp32s3_096_hello.ino を開きます。GitHub の Web ビューから .ino ソースをコピーするのではなく、フォルダ全体をダウンロードしてください。
スケッチを書き込む
Step 1. XIAO ESP32-S3 Plus を USB-C ケーブルでコンピュータに接続します。
Step 2. Tools > Board > esp32 > XIAO_ESP32S3_PLUS を選択します。
Step 3. Tools > Port から正しい Port を選択します。
Step 4. Upload をクリックします。スケッチがコンパイルされ、ボードに書き込まれます。
期待される出力
書き込み後、画面は黒い背景で点灯し、中央に大きな緑色のテキストが 2 行表示されます。1 行目に "Hello,"、2 行目に "XIAO" が表示されます。この挨拶メッセージは再描画されることなく画面に表示されたままになります。
ディスプレイの初期化に失敗した場合、スケッチはライブラリエラーメッセージをボーレート 115200 でシリアルモニタに出力します。Tools > Serial Monitor を開き、ボーレートを 115200 に設定してメッセージを確認してください。
次のステップ
このディスプレイボードには、複数のオンボード周辺機能が搭載されています。Function ページでは、それぞれに対応する単体デモを提供しています：
| 周辺機能 | デモ |
|---|---|
| 画面 | GraphicTest — 10 種類のグラフィックプリミティブとタイミングベンチマーク |
| IMU | Electronic Quicksand + Raise to Wake — 6 軸モーションエフェクトとモーション検知によるウェイクアップ |
| マイク & スピーカー | Flash Recorder — 音声の録音と再生 |
| ボタン | User Buttons — 割り込みを用いたボタン押下の読み取りとデバウンス |
| バッテリー | Battery Voltage Detection — 分圧電圧の測定 |
FAQ
Tools > Board メニューにボードが表示されません
-
File > Preferences を開き、ESP32 Boards Manager の URL を追加します：
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json -
Tools > Board > Boards Manager を開き、esp32 を検索して、バージョン 3.3.11 をインストールします。
-
Tools > Board > esp32 > XIAO_ESP32S3_PLUS を選択します。
それでもボードの項目が表示されない場合は、Arduino IDE を再起動してください。
ボードはどのように持てばよいですか？
ボタン付近を持ち、XIAO モジュールには触れないでください。ボタンエリアをつかむようにしてください。
[出荷時ファームウェア - DashBoard について]
USB-C ケーブルを挿しても画面が明るくなりません。なぜですか？
画面のバックライトがオフになっている可能性があります。USR2 (D7) ボタンを押してバックライトを再度オンに切り替えると、ディスプレイが通常どおり点灯します。
リソース
- 🗃️[PCB Design Files] XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) KiCad Project
- 📄[Schematic] XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) Schematic
- 📦[3D Model] XIAO 0.96'' IPS Display (STEP)
- 📄[Datasheet] 0.96 Inch Display Datasheet
- 💾[Factory Firmware] XIAO 0.96'' IPS Display (ESP32-S3) Factory Firmware
技術サポート & 製品ディスカッション
当社の製品をお選びいただきありがとうございます。私たちは、製品をできるだけスムーズにご利用いただけるよう、さまざまなサポートを提供しています。お好みやニーズに合わせて選べる複数のコミュニケーションチャネルをご用意しています。