Uso dos periféricos onboard

Esta página reúne demos autônomos em nível de função para cada periférico onboard do display IPS de 1,47''. Cada seção é independente — você pode escolher a que corresponde ao seu caso de uso sem precisar ler as demais.

dica

Os GIFs de demonstração nesta página estão acelerados para mantê-los curtos.

nota

Todas as demos desta página exigem Seeed nRF52 Boards (1.1.13) conforme descrito em Getting Started, além da biblioteca Seeed_GFX2 instalada manualmente conforme descrito abaixo.

• Library Manager — vá em Sketch > Include Library > Manage Libraries..., pesquise e instale:

Library	Search Keyword	Author	Required by
Seeed Arduino LSM6DS3	Seeed Arduino LSM6DS3	Seeed Studio	Demos de IMU

nota

SdFat vem incluída no pacote de placas Seeed nRF52 Boards (1.1.13), portanto as demos SD Image Reader e Record to SD não precisam de instalação separada do SdFat. Não instale SdFat pelo Library Manager, pois isso pode sobrescrever a versão incluída e causar conflitos de biblioteca ou de API.

• Seeed_GFX2 (instalação manual) — esta biblioteca não está disponível no Library Manager e deve ser instalada manualmente:

Download Seeed_GFX2

Passo 1. Clique no botão acima para baixar Seeed_GFX2 v1.0.0 como um arquivo ZIP (fixado em uma tag de release para que o tutorial permaneça reprodutível). Como alternativa, clone o repositório em Seeed-Studio/Seeed_GFX2.

Passo 2. No Arduino IDE, vá em Sketch > Include Library > Add .ZIP Library... e selecione o ZIP baixado. O IDE lê library.properties e o instala automaticamente na pasta Seeed_GFX2 correta — você não precisa renomear a pasta extraída. (Para instalar manualmente em vez disso, descompacte o arquivo e renomeie a pasta extraída para Seeed_GFX2 antes de colocá-la em Documents/Arduino/libraries/.)

Passo 3. Reinicie o Arduino IDE para que a nova biblioteca seja detectada.

dica

• Seeed_GFX2 é a biblioteca gráfica da Seeed Studio construída sobre uma arquitetura em camadas Board + Panel Config. Cada demo inicializa o display com uma única chamada display.begin<Board_..., Config_...>() — o template Board é responsável pelo mapa de pinos (CS/DC/SCK/MOSI/RST/BL), e o Panel Config incorpora a resolução 172×320, a ordem de cores (BGR) e a orientação. Nenhum driver.h ou configuração manual de pinos é necessária.
• Nesta placa as demos usam Board_XIAO_1inch47_Touch_Display<38, 37> (RST=38, BL=37) com Config_Seeed_1inch47_Touch_JD9853A (172×320, BGR, sem inversão).
• O controlador de toque (AXS5106L) é tratado pela camada Touch do Seeed_GFX2 (Touch_AXS5106L) — nenhuma biblioteca extra é necessária. As demos de IMU usam a biblioteca Seeed Arduino LSM6DS3 (instalada acima).

Obtendo o código de demonstração

Cada demo desta página está no repositório Display-Gadgets, dentro do diretório code_GFX2/Function/. Cada demo é uma pasta contendo um único sketch .ino. Sempre baixe a pasta completa em vez de copiar o código-fonte .ino da visualização web do GitHub.

Opção A — Baixar o repositório como ZIP (recomendado):

1. Abra github.com/Seeed-Projects/Display-Gadgets e clique em Code > Download ZIP, depois extraia o arquivo em qualquer lugar conveniente.
2. Navegue até code_GFX2/Function/ e abra a pasta mostrada na linha Code location de cada demo. Por exemplo, a demo GraphicTest para esta placa está em code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_graphictest/.
3. Dê um clique duplo no arquivo .ino para abri-lo no Arduino IDE.

Opção B — git clone:

git clone https://github.com/Seeed-Projects/Display-Gadgets.git

Em seguida, abra o arquivo .ino da demo a partir da pasta clonada code_GFX2/Function/....

Exibição na tela — GraphicTest

Esta demo executa um benchmark gráfico completo no painel JD9853A de 1,47 polegada, cobrindo barras de cores, linhas, retângulos, círculos, triângulos, retângulos arredondados, texto e um gradiente de pixels. Use-a para verificar se a tela está ligada corretamente e se todas as chamadas de desenho funcionam como esperado.

Code location: code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_graphictest/

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Como funciona

O sketch inicializa o painel JD9853A via Seeed_GFX2, depois executa em sequência dez primitivas gráficas, medindo o tempo de execução de cada uma via micros() e imprimindo o resultado no monitor serial.

O display é inicializado com uma única chamada de template:

display.begin<Board_XIAO_1inch47_Touch_Display<38, 37>,
              Config_Seeed_1inch47_Touch_JD9853A>();

O template Board é responsável pelo mapa de pinos — CS=D2, DC=D3, SCK=D8, MOSI=D10 — e seus parâmetros de template <RST, BL> recebem números GPIO puros, então <38, 37> define RST=GPIO38 e BL=GPIO37. O Panel Config incorpora a resolução 172×320, a ordem de cores BGR e nenhuma inversão — nenhum driver.h ou escrita manual de MADCTL é necessária.

Executando a demo

Passo 1. Abra xiao_nrf52840_147_graphictest.ino no Arduino IDE.

Passo 2. Selecione Tools > Board > Seeed nRF52 Boards > Seeed XIAO nRF52840 Plus e a Port correta.

Passo 3. Clique em Upload.

Passo 4. Abra Tools > Serial Monitor (115200 baud). Você deverá ver a saída de tempo para cada teste:

LCD width: 172
LCD height: 320
Color bars: 57.62 ms
Lines: 4859.38 ms
Fast lines: 95.70 ms
Rectangles: 74.22 ms
Filled rectangles: 236.33 ms
Circles: 588.87 ms
Triangles: 413.09 ms
Round rectangles: 125.98 ms
Text: 1961.91 ms
Pixel gradient: 8716.80 ms
Graphic test finished.

Na tela, você verá cada padrão de teste exibido por cerca de um segundo antes que o próximo comece. Quando todos os testes terminarem, aparecerá uma tela "Finished" com uma borda azul de retângulo arredondado.

Resultado esperado

Depois que o sketch executa todos os padrões, a tela mostra a mensagem "Graphic Test / Finished". Reinicie a placa para executar o teste novamente.

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Toque — Touch Circle

Esta demo transforma a tela sensível ao toque de 1,47 polegada em um bloco de desenho interativo. Toque em qualquer lugar da tela e um círculo branco aparecerá na ponta do seu dedo. Os círculos permanecem na tela, acumulando-se conforme você toca. Toque na barra CLEAR na parte inferior da tela para apagar todos os círculos e recomeçar.

Code location: code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_touch_circle/

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Como Funciona

A demonstração usa o controlador de toque capacitivo AXS5106L (endereço I2C 0x63) conectado via I2C em D4/D5. A linha de interrupção de toque em D7 é acionada na borda de descida sempre que um dedo toca ou solta a tela. O toque é tratado pela camada Touch do Seeed_GFX2 (Touch_AXS5106L):

Touch_AXS5106L touch(-1, D7, Wire, 172, 320);
display.attachTouch(touch, display.panel().driver().bus());
// ...
display.getTouch(&x, &y);

Pino	Função
D4 (SDA)	Barramento de dados I2C — compartilhado com o IMU
D5 (SCL)	Barramento de clock I2C — compartilhado com o IMU
D7	Interrupção de toque (ativo em nível baixo, borda de descida)
RST	Compartilhado com o reset do LCD (GPIO38)

Desenho acionado por borda. O sketch usa uma abordagem de detecção de borda: ele só adiciona um círculo na borda de descida de um toque (dedo pressionando), não enquanto o dedo é mantido na tela. Isso proporciona um comportamento nítido e intencional de toque-para-desenhar em vez de pintar continuamente um rastro enquanto você arrasta.

Espelhamento do eixo X. O painel de toque é fisicamente montado em uma orientação diferente do LCD, portanto a coordenada X bruta precisa ser espelhada. display.getTouch() já aplica esse espelhamento internamente e retorna coordenadas de tela, então não é necessária nenhuma transformação manual screenX = 172 - 1 - rawX.

Buffer de círculos. Até 120 círculos são armazenados em um buffer circular. Quando o buffer está cheio, o círculo mais antigo é removido e a tela é redesenhada para manter a exibição limpa.

Zona CLEAR. Os 36 pixels inferiores da tela são reservados como uma barra CLEAR. Tocar nessa área apaga todos os círculos e reinicia o contador em vez de desenhar um novo círculo.

Área segura de desenho. Uma borda cinza escura delimita a área onde os círculos ficam totalmente visíveis.

Executando a Demonstração

Passo 1. Abra xiao_nrf52840_147_touch_circle.ino na Arduino IDE.

Passo 2. Selecione a placa e a porta e clique em Upload.

Passo 3. Abra Tools > Serial Monitor (115200 baud). Você deverá ver:

LCD: 172x320
Touch: AXS5106L ready
Tap screen to draw white circles.
Tap CLEAR bar at bottom to erase.

Passo 4. Toque na tela — cada toque imprime as coordenadas de tela mapeadas:

Touch: screen=(144,124)
Touch: screen=(166,210)
Touch: screen=(121,250)
Touch: screen=(37,231)
Touch: screen=(122,44)

Toque na barra CLEAR na parte inferior para apagar todos os círculos.

Resultado Esperado

Cada toque deixa um círculo branco na ponta do seu dedo. A barra de título da tela mostra a contagem em execução. Toque na barra CLEAR e a tela é redefinida para em branco, com a borda e a barra de título redesenhadas.

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Cartão SD — Leitor de Imagens

Esta demonstração lê arquivos de imagem .bmp de um cartão MicroSD e os exibe na tela. Ela oferece suporte a imagens BMP de 24 bits sem compactação e faz um recorte central para ajustá-las ao display de 172×320.

Localização do código: code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_sd_image_reader/

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Como Funciona

O LCD e o cartão SD compartilham o mesmo barramento SPI de hardware (SCK = D8, MOSI = D10, MISO = D9). Para evitar contenção no barramento, o sketch desativa o chip-select do cartão SD (D6) antes de qualquer operação no LCD e o reativa antes do acesso ao SD. O cartão SD é controlado pelo SdFat no modo SHARED_SPI na instância padrão SPI, enquanto o LCD roda no host SPI do Seeed_GFX2 — ambos compartilham os mesmos pinos físicos D8/D9/D10.

O sketch varre o diretório raiz do cartão SD em busca de arquivos .bmp (até 24) e depois os exibe em loop com um intervalo de 2 segundos entre as imagens.

Formatos BMP suportados:

Formato	Profundidade de bits	Observações
BMP sem compactação	24 bits	BGR888 convertido para RGB565 para exibição

Imagens maiores que 172×320 são recortadas ao centro.

Executando a Demonstração

Passo 1. Formate um cartão MicroSD como FAT32.

Passo 2. Copie uma ou mais imagens .bmp para a raiz do cartão SD.

Passo 3. Insira o cartão SD no slot MicroSD na placa de display.

Passo 4. Abra xiao_nrf52840_147_sd_image_reader.ino na Arduino IDE, selecione a placa e a porta e clique em Upload.

Passo 5. Abra Tools > Serial Monitor (115200 baud). Você deverá ver:

[IMAGE] /Atest.bmp
[IMAGE] /Another test.bmp
[IMAGE] /test.bmp
[SD] mounted @ 8000000

nota

Os nomes de arquivos listados refletem os arquivos .bmp que você colocou no cartão SD. Sua saída irá variar dependendo dos arquivos que você copiar para o cartão.

A tela exibe cada imagem por 2 segundos e depois avança para a próxima em um loop contínuo.

Resultado Esperado

Se nenhum arquivo BMP for encontrado, a tela mostra "No BMP found". Se uma imagem falhar na decodificação, a tela mostra brevemente o caminho do arquivo com "BMP decode failed" e passa para o próximo arquivo.

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Microfone e Alto-falante

O Display IPS de 1,47'' possui um microfone digital PDM (Pulse Density Modulation) integrado para entrada de áudio, além de pads de saída I2S para acionar um alto-falante/amplificador externo. Esta seção mostra duas demonstrações: uma visualização em tempo real de Barra de Volume da entrada do microfone (sem hardware extra) e uma demonstração de Gravação em SD que grava 5 segundos de áudio em um cartão MicroSD e o reproduz por meio de um amplificador I2S externo.

Pino	Sinal	Função
D0	PDM_CLK	Saída de clock PDM para o microfone
D1	MIC_DATA	Entrada de dados PDM do microfone

Demo 1: Barra de Volume

Esta demonstração transforma o microfone PDM integrado em um grande e responsivo medidor de volume. Uma barra de 10 segmentos preenche o centro da tela — verde em níveis baixos, amarela na faixa média e vermelha quando alto. A porcentagem é exibida acima da barra e muda de cor para corresponder ao nível.

Localização do código: code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_mic_canvas/

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Como Funciona

O microfone digital PDM (Pulse Density Modulation) integrado está conectado ao periférico PDM do nRF52840 por meio de D0 (PDM_CLK) e D1 (MIC_DATA), conforme mostrado na tabela de pinos acima.

A biblioteca PDM da Arduino lida com a conversão de baixo nível de PDM para PCM em hardware. O sketch configura o periférico PDM em 16 kHz mono com ganho de 30 e registra uma função de retorno de chamada acionada por interrupção (onPDMdata) que é chamada sempre que um buffer de 256 amostras fica pronto.

Processamento de sinal:

1. Extração de pico — cada callback varre o buffer de 256 amostras em busca do maior valor absoluto (amplitude de pico).
2. Normalização — o pico bruto é mapeado de um piso de 40 para um teto de 16.000, produzindo um valor de volume de 0,0–1,0. Valores abaixo do piso são tratados como silêncio.
3. Suavização exponencial — o volume exibido é uma média móvel exponencial do pico bruto (α = 0,20) para evitar tremulação. Quando o silêncio é detectado, o valor exibido decai em ×0,94 por quadro.

Desenho da barra:

Segmento	Cor	Faixa de volume
0–4 (5 inferiores)	Verde	0% – 50%
5–8 (4 do meio)	Amarelo	50% – 90%
9 (top)	Vermelho	90% – 100%

A barra usa renderização diferencial: apenas os segmentos cujo estado mudou desde o último quadro são redesenhados. Os segmentos inalterados são deixados como estão, minimizando o tráfego SPI e evitando cintilação.

Executando a demonstração

Passo 1. Abra xiao_nrf52840_147_mic_canvas.ino na Arduino IDE.

Passo 2. Selecione a placa e a porta e clique em Upload.

Passo 3. Abra Tools > Serial Monitor (115200 baud). Você deverá ver:

[MIC] ready

Passo 4. Fale no microfone PDM (localizado próximo ao canto inferior esquerdo da placa de exibição) ou assopre nele. A barra se preenche de verde para amarelo e vermelho, e a porcentagem é atualizada acima dela.

Resultado esperado

A barra responde em tempo real. Em um ambiente silencioso, a barra permanece vazia. Falando em volume normal a cerca de 20 cm de distância acende os segmentos verdes. Assoprar diretamente no microfone empurra para a faixa amarela ou vermelha.

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Demo 2: Gravar no SD

Esta demonstração grava 5 segundos de áudio do microfone PDM onboard na RAM, salva em um cartão MicroSD como um arquivo WAV e depois o reproduz por meio de um amplificador I2S externo. Pressione um botão para gravar e outro para reproduzir.

Localização do código: code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_sd_unline_record/

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Configuração de hardware

A reprodução requer um amplificador de áudio I2S e alto-falante externos. A demonstração foi escrita para um breakout MAX98357A conectado aos pads de saída I2S da placa:

Pad I2S	Pino XIAO	MAX98357A
3V3	3V3	VIN
GND	GND	GND
I2S_SD	D11	DIN
I2S_SCK	D12	BCLK
I2S_WS	D13	LRC

Os pads I2S (3V3, GND, D11, D12, D13) estão expostos no grupo de pads de expansão inferior da placa de exibição.

Como funciona

Gravação. O microfone PDM onboard é capturado em 16 kHz mono, 16 bits por meio do periférico PDM do nRF52840, usando os mesmos pinos D0 (PDM_CLK) / D1 (MIC_DATA) da Demo 1. Quando você pressiona USR1, o sketch amostra 5 segundos de áudio diretamente em um buffer estático de RAM e depois grava no cartão SD como um arquivo WAV (/REC_001_RAW.WAV) usando a biblioteca SdFat incluída em Seeed nRF52 Boards 1.1.13.

A gravação é armazenada em buffer na RAM porque o nRF52840 tem apenas 256 KB de RAM. Em 16 kHz × 16 bits mono, 5 segundos precisam de 160.000 bytes — o que cabe. 10 segundos precisariam de 320.000 bytes e não caberiam, portanto a demonstração é fixa em 5 segundos.

Reprodução. Pressionar USR2 lê o WAV de volta do cartão SD (pulando o cabeçalho WAV de 44 bytes) e o transmite pelo periférico I2S do nRF52840 no modo estéreo Philips em D11/D12/D13. As amostras mono são duplicadas para ambos os canais com um ganho de 0.75× aplicado para evitar clipping. O amplificador aciona um pequeno alto-falante para que você possa ouvir a gravação.

Máquina de estados. O gravador percorre uma sequência determinística de estados, imprimindo cada transição no monitor serial:

IDLE → PREPARE_SYSTEM → QUIET_RADIO → PREPARE_PERIPHERALS → START_HFCLK → START_PDM
     → DISCARD_WARMUP → CAPTURE_RAM → STOP_PDM → SAVE_RAW → DONE

• QUIET_RADIO desativa o periférico RADIO (este sketch nunca inicializa BLE) para manter estável a seção de captura sensível ao tempo.
• START_HFCLK alterna o clock de alta frequência para o cristal externo de 32 MHz, que o periférico PDM precisa para amostragem precisa.
• DISCARD_WARMUP descarta os primeiros 300 ms da saída PDM enquanto o microfone estabiliza.
• CAPTURE_RAM preenche o buffer até que 80.000 amostras (5 s) sejam coletadas, desenhando uma barra de progresso em tempo real na tela.

Estados na tela:

Estado	Descrição
Ready	Título "RAM Recorder" com "USR1: record" e "USR2: play last"
Recording	Rótulo "Recording", um cronômetro decorrido ("2.3s / 5s") e uma barra de progresso vermelha
Done	Título "Done" com o nome do arquivo salvo e "Saved raw WAV", além de "USR1: record" / "USR2: play raw"
Playback	Título "Playback" mostrando "Loading RAW audio..." e depois "Playing RAW audio", terminando em "Finished"

Executando a demonstração

Passo 1. Formate um cartão MicroSD como FAT32 e insira-o no slot MicroSD na placa de exibição.

Passo 2. Conecte um amplificador MAX98357A e um alto-falante aos pads I2S conforme descrito acima.

Passo 3. Abra xiao_nrf52840_147_sd_unline_record.ino na Arduino IDE, selecione a placa e a porta e clique em Upload.

Passo 4. Abra Tools > Serial Monitor (115200 baud). Na inicialização você deverá ver:

=== XIAO nRF52840 Plus RAM PDM recorder ===
[RAM] record buffer bytes=160000
[RADIO] BLE is not initialized by this sketch
[PDM] library uses EasyDMA double buffering
[STATE] IDLE

Passo 5. Pressione USR1 (D19) para gravar 5 segundos de áudio do microfone onboard. A barra de progresso se preenche enquanto grava, e a máquina de estados imprime cada transição:

[STATE] PREPARE_SYSTEM
[STATE] QUIET_RADIO
[STATE] PREPARE_PERIPHERALS
[STATE] START_HFCLK
[STATE] START_PDM
[STATE] DISCARD_WARMUP
[STATE] CAPTURE_RAM
[STATE] STOP_PDM
[STATE] SAVE_RAW
[STATE] DONE
[SAVE] /REC_001_RAW.WAV

Passo 6. Pressione USR2 (D15) para reproduzir a gravação pelo alto-falante:

[PLAY] latest RAW audio
[PLAY] finished

nota

Cada nova gravação é salva como um arquivo WAV numerado (REC_001_RAW.WAV, REC_002_RAW.WAV, …), portanto as gravações anteriores são mantidas. A tela "Done" mostra o nome do arquivo da gravação mais recente.

Resultado esperado

Pressione USR1 e a tela mostra uma barra de progresso de gravação. Após 5 segundos, ela confirma que o WAV foi salvo no cartão SD. Pressione USR2 e o áudio é reproduzido pelo alto-falante conectado enquanto a tela mostra o status da reprodução.

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IMU

Demo 1: Areia movediça eletrônica

Esta demonstração transforma a tela em uma simulação de fluido interativa — partículas de areia dourada que fluem e se acomodam de acordo com a gravidade, conforme medido pela IMU de 6 eixos LSM6DS3 onboard. Incline a placa e a areia muda de direção em tempo real.

Localização do código: code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_electronic_quicksand/

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Como funciona

A simulação usa uma grade de ocupação 24×45 sobreposta à tela de 172×320, em que cada célula tem 7×7 pixels. Cerca de 180 partículas são colocadas na grade, cada uma com posição, velocidade e um gradiente de cor dourado.

O acelerômetro LSM6DS3 é lido via I2C (D4/D5) a cada 8 ms. Os valores brutos de aceleração são filtrados em baixa frequência e usados para derivar um vetor de gravidade. Quando você inclina a placa:

1. O vetor de gravidade é atualizado — os dados do acelerômetro são suavizados com uma média móvel exponencial para evitar tremores.
2. Velocidade das partículas — cada partículas acelera na direção do vetor de gravidade, com amortecimento e um fator de mobilidade por partícula baseado em sua profundidade no fluxo.
3. Ocupação das células — partículas mais profundas no fluxo (mais próximas do "fundo" em relação à gravidade) têm mobilidade reduzida, criando um efeito de empacotamento realista.
4. Renderização diferencial — apenas as células para as quais partículas se moveram para dentro ou para fora são redesenhadas, minimizando o tráfego SPI e mantendo a animação suave.

As partículas próximas à superfície fluem livremente (maior mobilidade); as partículas enterradas mais profundamente ficam mais compactadas (menor mobilidade) — imitando o comportamento da areia real.

Executando a demonstração

Passo 1. Abra xiao_nrf52840_147_electronic_quicksand.ino na Arduino IDE.

Passo 2. Selecione a placa e a porta e, em seguida, clique em Upload.

Passo 3. Depois do upload, a tela é preenchida com partículas douradas na parte inferior. Incline a placa em diferentes direções — a areia flui como se fosse puxada pela gravidade.

Passo 4. Abra Tools > Serial Monitor (115200 baud) para confirmar a inicialização:

=== Electronic Quicksand ===
imu.begin=0

Resultado esperado

As partículas de areia douradas fluem suavemente conforme você inclina a placa. Quando mantida na horizontal, a areia se acomoda na parte inferior da tela. Gire a placa em 90 graus e a areia flui para o novo "fundo" em menos de um segundo.

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Demo 2: Levantar para despertar

Esta demonstração implementa um sistema de suspensão/ativação da tela acionado pela interrupção de wake-up integrada do IMU LSM6DS3 no D14. A tela desliga automaticamente (backlight desligado + CPU entra em System ON sleep) após 8 segundos de inatividade e desperta instantaneamente quando você pega ou move o dispositivo.

Localização do código: code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_wakeup/

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Como funciona

A demonstração usa o detector de evento de wake-up incorporado do LSM6DS3 — um recurso de hardware que monitora internamente os dados do acelerômetro e aciona o pino INT1 (conectado ao D14 nesta placa) quando o movimento excede um limite configurável. Isso significa que o MCU não precisa consultar o acelerômetro continuamente.

Configuração do IMU:

Registrador	Valor	Função
CTRL1_XL	0x40	Acelerômetro @ 104 Hz, ±2g
CTRL3_C	0x44	Atualização de dados em bloco + auto-incremento
TAP_CFG	0x80	Habilitar interrupções integradas
WAKE_UP_THS	0x05	Limite de wake-up (sensibilidade média-baixa)
WAKE_UP_DUR	0x00	Sem filtro de duração (wake responsivo)
MD1_CFG	0x20	Direcionar wake-up para INT1

Fluxo de suspensão/ativação:

1. Estado ativo — a tela está ligada, backlight em PWM 120. Os dados do IMU e o status da bateria são atualizados a cada 250 ms / 1000 ms, respectivamente. Um temporizador regressivo mostra os segundos restantes até a suspensão automática.
2. Suspensão automática — após 8 segundos sem atividade, o sketch desliga o backlight, desenha a mensagem "Sleeping... Pick up device to wake" e entra em System ON sleep do nRF52840 via WFE (Wait For Event).
3. Wake-up — quando o usuário pega a placa, o LSM6DS3 detecta o movimento e coloca D14 em nível HIGH. A interrupção de GPIO é disparada, a CPU acorda do WFE, o backlight é ligado e a interface é totalmente redesenhada.

Em System ON sleep, toda a RAM e os estados dos periféricos são preservados — o wake-up é praticamente instantâneo (menos de 1 ms entre a interrupção e o backlight ligado).

Botões de teste manual:

Botão	Pino	Ação
USR1	D19	Forçar suspensão
USR2	D15	Forçar wake

Executando a demonstração

Passo 1. Abra xiao_nrf52840_147_wakeup.ino na Arduino IDE, selecione a placa e a porta e clique em Upload.

Passo 2. A tela mostra um painel com estado de energia, dados de movimento e um temporizador regressivo. Deixe a placa parada por 8 segundos — ela entrará em suspensão automaticamente.

Passo 3. Pegue a placa ou agite-a levemente — a tela desperta imediatamente.

Passo 4. Abra Tools > Serial Monitor (115200 baud) para observar as transições de suspensão/wake:

[SLEEP] screen backlight off, waiting for IMU D14 wake
[SYS_ON_SLEEP] waiting, sleepLoops=26625 D14=0 awake=N
[SYS_ON_SLEEP] waiting, sleepLoops=27649 D14=0 awake=N
[SYS_ON_SLEEP] waiting, sleepLoops=28673 D14=0 awake=N
[SYS_ON_SLEEP] waiting, sleepLoops=29697 D14=0 awake=N
[WAKE] reason=IMU_D14 wakeCount=1 sleptMs=58776 sleepLoops=29705
[WAKE] reason=IMU_D14 wakeCount=2 sleptMs=60110 sleepLoops=29705

Resultado esperado

A tela exibe dados em tempo real do acelerômetro e giroscópio enquanto está ativa. Após 8 segundos de imobilidade, a tela escurece e o nRF52840 entra em modo de suspensão de baixo consumo. Pegue o dispositivo e a tela é restaurada em uma fração de segundo, com o contador de wake incrementado.

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Botão de usuário

O Display IPS de 1,47'' possui dois botões físicos de pressão conectados ao XIAO nRF52840 Plus:

Botão	Pino	Lógica	Rótulo na serigrafia
BTN_A	D19	Ativo em nível baixo (pressionado = LOW)	USR1
BTN_B	D15	Ativo em nível baixo (pressionado = LOW)	USR2

Lendo um botão

Ambos os botões usam os resistores de pull-up internos do XIAO. Uma leitura simples e não bloqueante se parece com isto:

const int BTN_A = D19;
const int BTN_B = D15;

void setup() {
  pinMode(BTN_A, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BTN_B, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  if (digitalRead(BTN_A) == LOW) {
    Serial.println("BTN_A pressed");
    delay(200); // simple debounce
  }
  if (digitalRead(BTN_B) == LOW) {
    Serial.println("BTN_B pressed");
    delay(200);
  }
}

Eliminação de bounce com interrupções

Para um tratamento de botões responsivo, com eliminação de bounce e sem bloquear o loop principal, você pode usar interrupções por mudança de pino:

volatile bool btnAFlag = false;
volatile bool btnBFlag = false;

void btnAIsr() { btnAFlag = true; }
void btnBIsr() { btnBFlag = true; }

void setup() {
  pinMode(D19, INPUT_PULLUP);
  pinMode(D15, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(D19), btnAIsr, FALLING);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(D15), btnBIsr, FALLING);
}

void loop() {
  if (btnAFlag) {
    btnAFlag = false;
    delay(30); // debounce settling time
    if (digitalRead(D19) == LOW) {
      // handle BTN_A press
    }
  }
  if (btnBFlag) {
    btnBFlag = false;
    delay(30);
    if (digitalRead(D15) == LOW) {
      // handle BTN_B press
    }
  }
}

Comportamento padrão no painel de fábrica

No firmware de fábrica pré-carregado, os botões são mapeados da seguinte forma (você pode sobrescrever isso no seu próprio código):

Botão	Ação
BTN_A (D19)	Pressão curta: alternar o brilho da tela 100% → 75% → 50% → 25% → 0% → 100%
BTN_B (D15)	Pressão curta: alternar tela desligada / restaurar para o último brilho

Os pads de breakout dos botões (rotulados como U1 e U2 na placa) espelham D19 e D15, respectivamente, permitindo que você conecte botões externos, se desejar.

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Status da bateria

Esta demonstração mostra o status da bateria — um ícone de bateria com nível de carga e estado de carregamento — no Display IPS de 1,47''. Ela detecta se uma bateria LiPo está fisicamente conectada e exibe um de três estados: USB PWR (sem bateria), percentual (apenas bateria) ou carregando (USB + bateria).

O Display IPS de 1,47'' inclui um circuito integrado de medição de tensão da bateria. O nRF52840 Plus lê a tensão da bateria LiPo através de um divisor de tensão e pode exibir a capacidade restante como uma porcentagem.

Localização do código: code_GFX2/Function/147_nRF52840/xiao_nrf52840_147_battery_status/

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Como funciona

Display:

A tela é controlada pela Seeed_GFX2 com Board_XIAO_1inch47_Touch_Display<38, 37> e Config_Seeed_1inch47_Touch_JD9853A (172×320, BGR, rotação 2) via SPI de hardware de 10 MHz.

Circuito da bateria:

O nRF52840 Plus usa três pinos GPIO para formar um sistema completo de monitoramento de bateria:

Sinal	Pino nRF52840	Função
READ_BAT	P0.14	Habilitação do divisor de tensão da bateria. Ativo em nível baixo — defina como LOW para habilitar o divisor e depois libere para HIGH (alta impedância) para economizar energia.
VBAT_ADC	PIN_VBAT (AIN7 / P0.31)	Entrada analógica que lê a tensão da bateria dividida.
CHG	P0.17	Indicador de status de carregamento. Ativo em nível baixo — lê LOW quando um carregador está conectado e a bateria está carregando.

Detecção:

Sob USB-C, uma tensão VBAT estática não consegue indicar se há uma bateria presente — o nó BAT do carregador pode se parecer com uma célula Li-ion real mesmo sem nenhuma bateria conectada. Portanto, o demo primeiro aprende uma linha de base somente USB, depois confirma a inserção da bateria apenas após um deslocamento sustentado de VBAT para baixo e confirma a remoção após uma leitura ruidosa/pulada combinada com ~CHG indo para HIGH. Isso espelha a lógica de detecção do Dashboard de fábrica.

Estados do ícone:

• Sem bateria — ícone de bateria em cinza com um X vermelho, rotulado como USB PWR.
• Bateria presente — ícone de bateria com contorno branco e preenchimento colorido (verde / amarelo / vermelho por porcentagem), rotulado com a porcentagem e a tensão.
• Carregando — preenchimento ciano com um ícone de raio, rotulado com a porcentagem e a tensão.

nota

O pino ~CHG é lido através dos registradores brutos de GPIO do nRF52840 (nrf_gpio_cfg_input() e NRF_P0->IN) em vez de digitalRead(). Na API do Arduino, os números de pino seguem o mapeamento do pacote da placa, em que digitalRead(17) na verdade lê P0.07 (a linha de dados I2C do IMU de 6 eixos) em vez de P0.17. As constantes 14 e 17 aqui são números brutos de pino Nordic P0.x (P0.14 e P0.17), que é exatamente o que as chamadas de registrador esperam.

nota

O demo usa o resistor de lado baixo 499 kΩ calibrado de fábrica (taxa do divisor ≈ 3,004), não o valor nominal de 510 kΩ. O divisor está integrado no próprio módulo XIAO nRF52840 Plus, não na placa de display. O pino de habilitação P0.14 é ativo em nível baixo: coloque-o em LOW para habilitar o divisor e depois libere para alta impedância (INPUT) para minimizar a corrente de repouso quando a bateria não estiver sendo medida.

Executando o Demo

Passo 1. Abra xiao_nrf52840_147_battery_status.ino na Arduino IDE.

Passo 2. Selecione Tools > Board > Seeed nRF52 Boards > Seeed XIAO nRF52840 Plus e a Porta correta.

Passo 3. Clique em Upload.

Passo 4. Observe a tela — ela mostra o ícone da bateria com o estado atual. Conecte ou desconecte uma bateria LiPo (ou o cabo USB-C) para ver o ícone alternar entre os três estados.

Resultado esperado

USB PWR (sem bateria)	Porcentagem (somente bateria)
Carregando (USB + bateria)	Conector da bateria (parte traseira)

Sem uma bateria, a tela mostra uma bateria cinza com um X vermelho e o rótulo USB PWR. Insira uma bateria LiPo e o ícone muda para um preenchimento colorido com a porcentagem e a tensão. Conecte o USB-C enquanto uma bateria estiver presente e o preenchimento fica ciano com um raio, indicando carregamento.

O demo também imprime uma linha de diagnóstico no Monitor Serial a cada 500 ms, por exemplo:

VBAT 3.87V  charging  85  spread=5  usb=ON  base=4.140  baseValid=Y  state=PRESENT  filter=STABLE  removeCount=0

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Recursos

• 🗃️[Arquivos de projeto da PCB] XIAO 1.47'' IPS Display (nRF52840) KiCad Project
• 📄[Esquemático] XIAO 1.47'' IPS Display (nRF52840) Schematic
• 📦[Modelo 3D] XIAO 1.47'' IPS Display (STEP)
• 📄[Datasheet] 1.47 Inch Display Datasheet
• 💾[Firmware de fábrica] XIAO 1.47'' IPS Display (nRF52840) Factory Firmware
• [Demo] Código de demonstração da placa de display XIAO — todas as demos de Function estão no diretório code_GFX2/Function/147_nRF52840/

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