Introdução ao uso do XIAO 1.14'' IPS Display (nRF52840)
| XIAO 1.14'' IPS Display (nRF52840) |
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Introdução
O 1.14'' IPS Display é uma placa de expansão projetada para a série XIAO, alimentada pelo XIAO nRF52840 Plus. Ele possui um LCD colorido IPS de 135×240, microfone PDM onboard, IMU de 6 eixos (compatível com LSM6DS3), conector Grove I2C, três botões de usuário e gerenciamento de energia da bateria com exibição de porcentagem — tudo integrado em um formato compacto.
Essa combinação o torna uma plataforma ideal para dispositivos vestíveis, nós de sensores compactos, instrumentos portáteis e prototipagem de IoT em que o espaço é um recurso crítico.
| Especificação | Detalhe |
|---|---|
| Posicionamento do Produto | Sensoriamento e Expansão |
| Controlador Principal | Seeed Studio XIAO nRF52840 Plus |
| Processador | Nordic nRF52840, processador ARM® Cortex®-M4 de 32 bits com FPU, 64 MHz |
| Memória | 256 KB RAM + 1 MB Flash interna + 2 MB Flash onboard |
| Conectividade Sem Fio | BLE 5.4 |
| Tipo de Display | 1.14" IPS TFT LCD |
| Resolução | 135 × 240 |
| Driver do Display | ST7789 |
| Interface do Display | SPI |
| Entrada por Toque | Não |
| IMU de 6 Eixos | Sim |
| Microfone Digital PDM | Sim |
| Slot para Cartão MicroSD | Não |
| Conector Grove I2C | Sim |
| Botões de Usuário | 3 |
| Conector de Bateria | Conector JST 2.0 de 2 pinos para LiPo de 3,7 V |
| Monitoramento de Bateria | Suporte à detecção de status da bateria; a tensão da bateria também pode ser monitorada para estimativa do nível de carga. |
| Interfaces de Expansão | 1x Conector Grove I2C, 1x pads I2C, 1x pads I2S, 1x pads SWD, 3x pads de botões de usuário |
| Tamanho da Placa | 26 × 48 × 10,6 mm |
| Melhor Uso | Displays de sensores portáteis, dispositivos Grove, controladores físicos |
Esta placa de display foi projetada para o XIAO nRF52840 Plus. Se você estiver usando a versão XIAO ESP32-S3 Plus, consulte o guia XIAO 1.14'' IPS Display (ESP32-S3).
Visão geral de hardware
Antes de começarmos, consulte a imagem a seguir para entender o layout físico do 1.14'' IPS Display.
Mapa de pinos
O 1.14'' IPS Display expõe todos os pinos do XIAO nRF52840 Plus. A tabela abaixo lista cada pino, seu nome de rede na placa de display, sua função e como ele está conectado aos periféricos onboard.
| Pino XIAO | Nome de Rede | Descrição da Função | Observações de Conexão de Hardware |
|---|---|---|---|
| D0 | PDM_CLK | Clock do microfone digital PDM | Conectado internamente ao microfone PDM |
| D1 | MIC_DATA | Dados do microfone digital PDM | Conectado internamente ao microfone PDM |
| D2 | LCD_CS | Sinal de seleção de chip da tela | Conectado internamente ao CI driver do LCD |
| D3 | LCD_DC | Comutação dados/comando da tela | Conectado internamente ao CI driver do LCD |
| D4 | SDA | Barramento de dados I2C | Compartilhamento de barramento: conectado internamente ao IMU; exposto externamente ao conector Grove I2C |
| D5 | SCL | Barramento de clock I2C | Compartilhamento de barramento: conectado internamente ao IMU; exposto externamente ao conector Grove I2C |
| D6 | BTN_A | Botão físico A (esquerda) | Conectado internamente ao microswitch frontal esquerdo com pull-up externo de 1 KΩ. Exposto externamente como pad de teste U1 |
| D7 | BTN_B | Botão físico B (direita) | Conectado internamente ao microswitch frontal direito com pull-up externo de 1 KΩ. Exposto externamente como pad de teste U2 |
| D8 | SCK | Clock SPI de hardware | Conectado internamente ao CI driver do LCD |
| D9 | NC | Flutuante (reservado) | Sem conexão física |
| D10 | MOSI | Saída de dados SPI de hardware | Conectado internamente ao CI driver do LCD |
| D11 | I2S_SD | Saída de dados de áudio | Exposto externamente ao pad de expansão inferior |
| D12 | I2S_SCK | Clock de bits de áudio | Exposto externamente ao pad de expansão inferior |
| D13 | I2S_WS | Seleção de palavra de áudio | Exposto externamente ao pad de expansão inferior |
| D14 | IMU_INT | Interrupção de hardware de movimento do IMU | Conectado internamente ao IMU de 6 eixos para wake-up assíncrono |
| D15 | NC | Ponto de teste reservado | Pad de teste em cobre exposto reservado na PCB |
| D16 | NC | Flutuante (reservado) | Sem conexão física |
| D17 | LCD_RST | Reset por software da tela | Conectado internamente ao CI driver do LCD |
| D18 | LCD_BL | Controle de retroiluminação da tela | Conectado internamente ao circuito driver da retroiluminação |
| D19 | BTN_C | Botão físico C (lateral) | Conectado internamente ao microswitch lateral com pull-up externo de 1 KΩ. Exposto externamente como pad de teste U3 |
Primeiros passos
Este guia faz o upload de um sketch mínimo "Hello, XIAO" para a placa de display: a tela liga a retroiluminação, preenche de preto e imprime "Hello," e "XIAO" como duas linhas centralizadas de texto grande em verde. É a maneira mais rápida de confirmar que a tela e o seu ambiente de desenvolvimento estão funcionando antes de mergulhar nas demos individuais de periféricos.
Preparação de software
Você precisará das seguintes ferramentas e bibliotecas:
- Arduino IDE (versão 1.8 ou posterior)
- Seeed nRF52 Boards (1.1.13) — adicione a seguinte URL em File > Preferences > Additional Boards Manager URLs:
https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json
Em seguida, vá em Tools > Board > Boards Manager, pesquise por Seeed nRF52 e instale a versão 1.1.13.
- Seeed_GFX2 (Instalação Manual) — esta biblioteca não está disponível no Library Manager e deve ser instalada manualmente:
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.
- 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 chamadadisplay.begin<Board_..., Config_...>()— o template Board contém o mapa de pinos (CS/DC/SCK/MOSI/RST/BL), e o Panel Config incorpora a resolução 135×240, a ordem de cores (BGR) e a orientação. Nenhumdriver.hou configuração manual de pinos é necessária. - Nesta placa, o sketch usa
Board_XIAO_1inch14_LCD<38, 37>(RST=38, BL=37) comConfig_Seeed_1inch14_LCD_ST7789. - A biblioteca Adafruit TinyUSB usada pelo sketch vem incluída no pacote Seeed nRF52 Boards, portanto não precisa de instalação separada.
Baixar o código
O sketch de exemplo está disponível no GitHub:
Navegue até code_GFX2/getting_started_code/xiao_nrf52840_114_hello/ e abra xiao_nrf52840_114_hello.ino na Arduino IDE. Baixe a pasta completa em vez de copiar o código-fonte .ino da visualização web do GitHub.
Enviar o sketch
Passo 1. Conecte o XIAO nRF52840 Plus ao seu computador pela porta USB-C.
Passo 2. Na Arduino IDE, selecione a placa: Tools > Board > Seeed nRF52 Boards > Seeed XIAO nRF52840 Plus.
Passo 3. Selecione a Porta correta em Tools > Port.
Passo 4. Clique no botão Upload (→). O sketch será compilado e enviado para a placa.
Se você encontrar problemas de upload, clique duas vezes no botão de reset para entrar no modo bootloader. O LED USR ficará pulsando em vermelho e uma unidade NRF52BOOT aparecerá no seu computador, indicando que a placa está em modo bootloader.
Saída esperada
Após o upload, a tela acende com um fundo preto e mostra duas linhas centralizadas de texto verde grande — "Hello," na primeira linha e "XIAO" na segunda. A saudação permanece na tela sem redesenho.
Se o display não inicializar, o sketch imprime a mensagem de erro da biblioteca no monitor serial a 115200 baud. Abra Tools > Serial Monitor e defina a taxa de baud para 115200 para lê-la.
O que vem a seguir
A placa de display reúne vários periféricos onboard. A página Function fornece uma demonstração independente para cada um:
| Periférico | Demo |
|---|---|
| Tela | GraphicTest — dez primitivas gráficas com medições de tempo |
| IMU | Electronic Quicksand + Raise to Wake — efeitos de movimento de 6 eixos e despertar por movimento |
| Microfone e alto-falante | Voice Bar + Flash Recorder — medidor de nível PDM em tempo real e gravação com reprodução via I2S |
| Grove I2C | SHT31 Temperature & Humidity — leitura de um sensor Grove SHT31 |
| Botões | User Buttons — leitura de pressionamentos e eliminação de bouncing com interrupções |
| Bateria | Battery Status — medição de tensão e conversão para porcentagem |
FAQ
E se o upload falhar ou a placa não for detectada?
Clique duas vezes no botão de reset no XIAO nRF52840 Plus. O LED USR ficará pulsando em vermelho e uma unidade chamada NRF52BOOT aparecerá no seu computador. Arraste o arquivo .uf2 compilado para a unidade NRF52BOOT. A placa será programada e reiniciará automaticamente.
[Sobre o firmware de fábrica - DashBoard]
Posso conectar e desconectar dispositivos I2C a quente enquanto o dashboard está em execução?
Não — recomendamos fortemente não conectar ou desconectar a quente dispositivos na interface I2C enquanto o dashboard estiver em execução. Sempre desligue a placa antes de conectar ou desconectar qualquer coisa no conector Grove I2C ou nos pads de breakout SDA/SCL. Conectar a quente pode travar o barramento I2C.
Recursos
- 🗃️[Arquivos de projeto de PCB] XIAO 1.14'' IPS Display (nRF52840) KiCad Project
- 📄[Esquemático] XIAO 1.14'' IPS Display (nRF52840) Schematic
- 📦[Modelo 3D] XIAO 1.14'' IPS Display (STEP)
- 📄[Datasheet] 1.14 Inch Display Datasheet
- 💾[Firmware de fábrica] XIAO 1.14'' IPS Display (nRF52840) Factory Firmware
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