XIAO 1.47'' IPS Display (nRF52840) 入門ガイド
| XIAO 1.47'' IPS Display (nRF52840) |
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はじめに
1.47'' IPS Display は、XIAO nRF52840 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（静電容量式タッチ付き）、オンボード PDM マイク、6 軸 IMU（LSM6DS3）、MicroSD カードスロット、バッテリー電源管理を備え、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。
| 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 nRF52840 Plus |
| プロセッサ | Nordic nRF52840、ARM® Cortex®-M4 32-bit プロセッサ（FPU 搭載）、64 MHz |
| メモリ | 256 KB RAM + 1 MB 内蔵 Flash + 2 MB オンボード Flash |
| 無線接続 | BLE 5.4 |
| 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 | 3.7 V LiPo 用 2 ピン JST 2.0 コネクタ |
| バッテリーモニタリング | バッテリー状態検出に対応。バッテリー電圧も監視でき、バッテリー残量の推定が可能です。 |
| 拡張インターフェース | 1x I2C インターフェース、1x I2S インターフェース、1x SWD インターフェース、2x ユーザーボタンインターフェース |
| 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、ローカルメディアおよびデータロギング |
ハードウェア概要
始める前に、1.47'' IPS Display の物理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 nRF52840 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たものです。
| XIAO ピン | ネット名 | 機能説明 | ハードウェア接続メモ |
|---|---|---|---|
| D0 | PDM_CLK | 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 | NC | フローティング（予約） | 物理的な接続なし |
| 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）
- Seeed nRF52 Boards (1.1.13) — File > Preferences > Additional Boards Manager URLs に次の URL を追加します：
https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json
その後、Tools > Board > Boards Manager を開き、Seeed nRF52 を検索してバージョン 1.1.13 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：
ステップ 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てもかまいません。
ステップ 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。）
ステップ 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、
Board+Panel Configというレイヤー構造に基づいて構築された 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）、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
Board_XIAO_1inch47_Touch_Display<38, 37>（RST=38、BL=37）とConfig_Seeed_1inch47_Touch_JD9853Aを使用します。 - スケッチで使用される Adafruit TinyUSB ライブラリは Seeed nRF52 Boards パッケージに同梱されているため、別途インストールする必要はありません。
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_nrf52840_147_hello/ に移動し、Arduino IDE で xiao_nrf52840_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 nRF52840 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 > Seeed nRF52 Boards > Seeed XIAO nRF52840 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。
書き込み時に問題が発生した場合は、リセットボタンをダブルクリックしてブートローダーモードに入ってください。USR LED が赤くゆっくり点滅し、コンピュータ上に NRF52BOOT ドライブが表示されれば、ボードがブートローダーモードになっていることを示します。
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のエラーメッセージをボーレート 115200 の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、それぞれの機能に対して単体の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 |
| タッチ | Touch Circle — 指に追従して動く円 |
| SD カード | Image Reader — MicroSD カードから BMP を表示 |
| マイク & スピーカー | Volume Bar + Record to SD — 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 — 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 Status — 電圧を測定し、パーセンテージに変換 |
FAQ
書き込みに失敗したり、ボードが認識されない場合は？
XIAO nRF52840 Plus のリセットボタンをダブルクリックします。USR LED が赤くゆっくり点滅し、コンピュータ上に NRF52BOOT という名前のドライブが表示されます。コンパイルされた .uf2 ファイルを NRF52BOOT ドライブにドラッグします。ボードは自動的に書き込みを行い、完了後に自動でリセットされます。
リソース
- 🗃️[PCB Design Files] XIAO 1.47'' IPS Display (nRF52840) KiCad プロジェクト
- 📄[Schematic] XIAO 1.47'' IPS Display (nRF52840) 回路図
- 📦[3D Model] XIAO 1.47'' IPS Display (STEP) 3D モデル
- 🖨️[3D Printed Enclosure] XIAO 1.47'' IPS Display エンクロージャ（作者: gokul）
- 📄[Datasheet] 1.47 インチディスプレイ データシート
- 💾[Factory Firmware] XIAO 1.47'' IPS Display (nRF52840) 工場出荷時ファームウェア
技術サポート & 製品ディスカッション
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