XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) の入門ガイド
| XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) |
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はじめに
1.47'' IPS Display は、XIAO ESP32-S3 Plus を搭載した XIAO シリーズ向けの拡張ボードです。172×320 のカラー LCD（静電容量式タッチ対応）、オンボード PDM マイク、6 軸 IMU（LSM6DS3）、MicroSD カードスロット、バッテリー電圧測定機能を備え、これらすべてがコンパクトなフォームファクタに統合されています。
この組み合わせにより、ポータブル HMI アプリケーション、IoT ダッシュボード、ウェアラブルデバイス、インタラクティブなプロトタイピングに最適なプラットフォームとなります。ESP32-S3 のデュアルコアプロセッサ、Wi-Fi、Bluetooth 機能により、ダッシュボードをワイヤレス接続されたハブへと拡張できます。
| 仕様 | 詳細 |
|---|---|
| 製品ポジショニング | タッチ & フルインタラクション |
| 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 | 1.47" IPS TFT LCD |
| 解像度 | 172 × 320 |
| ディスプレイドライバ | JD9853A |
| ディスプレイインターフェース | SPI |
| タッチ入力 | 静電容量式タッチ |
| 6 軸 IMU | あり |
| PDM デジタルマイク | あり |
| MicroSD カードスロット | あり |
| 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 によるバッテリー電圧モニタリング。測定された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には対応していません。 |
| 拡張インターフェース | 1x I2C パッド、1x I2S パッド、1x SWD パッド、2x ユーザーボタンパッド |
| 基板サイズ | 26.4 × 51.4 × 12.6 mm |
| 最適な用途 | タッチ UI、ポータブル HMI、ローカルメディア & データロギング |
ESP32-S3 Plus は電圧測定に D16 を使用します。電圧デモはバッテリー残量（パーセンテージ）を表示せず、充電状態の信号も ESP32-S3 の GPIO には接続されていません。
ハードウェア概要
始める前に、1.47'' IPS Display の物理的なレイアウトを理解するため、次の画像を参照してください。
ピンマップ
1.47'' IPS Display は、XIAO ESP32-S3 Plus のすべてのピンを引き出しています。下の表は、各ピン、そのディスプレイボード上でのネット名、その機能、およびオンボード周辺機器への接続方法を一覧にしています。
| XIAO ピン | ネット名 | 機能の説明 | ハードウェア接続メモ |
|---|---|---|---|
| D0 | PDM_CLK | MIC_CLK | PDM デジタルマイクのクロック |
| D1 | MIC_DATA | PDM デジタルマイクのデータ | 内部で PDM マイクに接続 |
| D2 | LCD_CS | 画面チップセレクト信号 | 内部で LCD ドライバ IC に接続 |
| D3 | LCD_DC | 画面データ/コマンド切り替え | 内部で LCD ドライバ IC に接続 |
| D4 | SDA | I2C データバス | バス共有：内部で IMU とタッチ IC に接続され、外部には I2C 拡張パッドとして引き出し |
| D5 | SCL | I2C クロックバス | バス共有：内部で IMU とタッチ IC に接続され、外部には I2C 拡張パッドとして引き出し |
| D6 | SD_CS | SD カードチップセレクト信号 | 内部で MicroSD カードスロットに接続 |
| D7 | TOUCH_INT | タッチ割り込み信号 | 非同期ウェイクアップ用に内部でタッチ IC に接続 |
| D8 | SCK | ハードウェア SPI クロック | 内部で LCD と SD カードスロットに接続 |
| D9 | MISO | ハードウェア SPI データ入力 | 内部で SD カードスロットに接続 |
| D10 | MOSI | ハードウェア SPI データ出力 | 内部で LCD と SD カードスロットに接続 |
| D11 | I2S_SD | オーディオデータライン | I2S_SD のデフォルトマッピングに対応し、ボトムパッドグループに引き出し |
| D12 | I2S_SCK | オーディオビットクロック | I2S_SCK のデフォルトマッピングに対応し、ボトムパッドグループに引き出し |
| D13 | I2S_WS | オーディオワードセレクト | I2S_WS のデフォルトマッピングに対応し、ボトムパッドグループに引き出し |
| D14 | IMU_INT | IMU モーション割り込み | 機能再割り当て：モーションウェイクアップおよびダブルタップ検出に使用 |
| D15 | BTN_B | 物理ボタン 2（USR2） | 機能再割り当て：ユーザーボタン 2。外部にボタン拡張パッドとして引き出し |
| D16 | BAT_ADC | バッテリー電圧検出 | 内部で分圧回路（316K / 160K）に接続。外部では使用しないでください |
| D17 | LCD_RST | 画面リセット信号 | 信頼性の高い起動のための独立した GPIO 制御 |
| D18 | LCD_BL | 画面バックライト制御 | ハードウェア PWM による輝度調整をサポート |
| D19 | BTN_A | 物理ボタン 1（USR1） | ユーザーボタン 1。外部にボタン拡張パッドとして引き出し |
入門ガイド
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、中央揃えの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）。あるいは、Seeed-Studio/Seeed_GFX2 からリポジトリをクローンしても構いません。
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 172×320 の解像度、色順序（BGR）、および向きを組み込みます。driver.hや手動でのピン設定は不要です。 - このボードでは、スケッチは
Board_XIAO_1inch47_Touch_Display<13, 12>（RST=13, BL=12）とConfig_Seeed_1inch47_Touch_JD9853Aを使用します。
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_147_hello/ に移動し、Arduino IDE で xiao_esp32s3_147_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
ステップ 1. XIAO ESP32-S3 Plus を USB-C ポート経由でコンピュータに接続します。
ステップ 2. Arduino IDE でボードを選択します：Tools > Board > esp32 > XIAO_ESP32S3_PLUS。
ステップ 3. Tools > Port から正しい Port を選択します。
ステップ 4. Upload ボタン（→）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 に設定して内容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、それぞれに対応した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スプリミティブとタイミングベンチマーク |
| タッチ | Touch Circle — タップして残る円を描画し、CLEAR をタップして消去 |
| SD カード | BMP Reader — MicroSD カードから BMP を表示 |
| マイク & スピーカー | Volume Bar + SD Recorder — ライブ PDM レベルメーターと SD への録音 |
| 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でのウェイクアップ |
| ボタン | User Button — 押下を読み取り、割り込みでデバウンス |
| バッテリ | Battery Voltage Detection — 分圧電圧を測定 |
FAQ
Tools > Board メニューにボードが表示されません
Arduino IDE に ESP32 ボードパッケージが追加されていることを確認してください：
- File > Preferences を開き、以下の URL を Additional Boards Manager URLs に貼り付けます：
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。
- インストール後、メニューに Tools > Board > esp32 > XIAO_ESP32S3_PLUS が表示されるはずです。
それでもボードが表示されない場合は、Arduino IDE を再起動してから再度お試しください。
リソース
- 🗃️[PCB Design Files] XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) KiCad Project
- 📄[Schematic] XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) Schematic
- 📦[3D Model] XIAO 1.47'' IPS Display (STEP)
- 📄[Datasheet] 1.47 Inch Display Datasheet
- 💾[Factory Firmware] XIAO 1.47'' IPS Display (ESP32-S3) Factory Firmware
技術サポート & 製品ディスカッション
弊社製品をお選びいただきありがとうございます。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ご用意しています。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提供しています。