0前言

    STM32价格居高不下，最近转战ESP32，448KB flash，520KB ram，内部主频最高支持240MHZ，48管脚，带蓝牙和Wifi，日常搞事情足够了，资料网站https://www.espressif.com/zh-hans/products/socs

1 硬件环境搭建

    使用的模块包括：    （1）LOLIN D32 Lite模块，某宝买的ESP32模块；    （2）GC9A01中景园买的SPI圆形屏幕；    （3）SD卡模块，使用的是大卡直连的，既可以使用大卡，也能使用转换器接小卡；    （4）MPU6050加速度模块。

 实验板线路连接如上图，引脚连接见下表：

1.1 屏幕

1.2 SD卡

1.3 MPU6050

2 软件环境搭建

    开发环境使用Arduino IDE 2.0，其与VScode框架相同，用起来十分顺手，唯一不足就是改不了每次上传要先编译的老规矩。2.1 ESP32开发板安装   IDE不自带ESP32库，需手动安装。File-> Preferences，打开设置面板，在Additional boards manager URLs栏加入https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json。

 然后打开开发板管理器(Boards Manager)如下图，搜索栏输入“ESP32”，点击INSTALL安装。

2.2 TFT_eSPI库安装    该库用于驱动屏幕。打开库管理器（Library Manager）搜索栏输入“TFT_eSPI”，INSTALL安装。

2.3 LVGL库安装    搜索栏输入“lv_arduino”，INSTALL安装。

2.4 MPU6050库安装    搜索“MPU6050”选择Electronic Cats版本安装即可。

3 移植与设置    TFT_eSPI和lv_arduino库都需要设置后才能正常使用，主要工作是告诉单片机屏幕的分辨率和使用到了哪些引脚。屏幕和SD卡各用一个SPI接口，6050用一个IIC接口，需要各自设置。3.1 GC9A01屏幕设置    首先设置屏幕驱动，主要内容为设置接口引脚、字体和刷新率。打开C:\Users\用户\Documents\Arduino\libraries\TFT_eSPI文件夹，找到User_Setup.h复制一份备份，然后将其内容全部删除，粘贴以下内容：

    打开C:\Users\用户\Documents\Arduino\libraries\TFT_eSPI\TFT_Drivers\GC9A01_Defines.h，将第四行和第六行的分辨率都改为240：

    打开C:\Users\用户\Documents\Arduino\libraries\lv_arduino\lv_conf.h，将23、24行的分辨率改为240。lv_conf.h为lvgl的设置文件，有大量UI相关设置。

3.2 SD卡设置    本开发板的ESP32芯片（ESP32-D0WD）有两路SPI：HSPI和VSPI（注：ESP32的SPI不止两路，但接外设一般用这两路）接口见下表。前面屏幕已经使用了HSPI，SD卡我们使用VSPI。

    打开C:\Users\用户\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.6\libraries\SPI\src\SPI.cpp，将最后一行改为

即可完成配置。    以下为SPI设置的分析，不感兴趣的可跳过。

C:\Users\用户\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.6\libraries\SPI\src\SPI.cpp内代码如下：

    可见“SPIClass”的构造函数“SPIClass(uint8_t spi_bus)”传入了一个参数“spi_bus”给“_spi_num”，然后在“begin(int8_t sck, int8_t miso, int8_t mosi, int8_t ss)”函数中判断“_spi_num ”是否为“VSPI”如果是，引脚选择（SCK 、MISO、MOSI 、SS  ），如果不是，选择（14、12、13、15），所以设置SPIClass SPI(VSPI);就是将系统默认SPI设置为VSPI。    但是有两个疑问：1、（SCK 、MISO、MOSI 、SS  ）在哪设置？2、SD卡凭啥使用系统默认设置的引脚？1、（SCK 、MISO、MOSI 、SS  ）在哪设置？    C:\Users\用户\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.6\variants\LOLIn32-lite\pins_arduino.h 26-29行设置了这样些引脚。

2、SD卡凭啥使用系统默认设置的引脚？    C:\Users\用户\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.6\libraries\SPI\src\SPI.h倒数第二行为：

其声明了外部变量“SPI”。

C:\Users\用户\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.6\libraries\SD\src\SD.h SD头文件部分代码如下：

可见外部变量“SPI”被传入SDbegin函数中，从而把引脚和SD卡绑定。

3.3 MPU6050设置    MPU6050使用IIC接口，由C:\Users\用户\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.6\variants\LOLIn32-lite\pins_arduino.h的20和21行可知，模块默认的IIC接口为19和23，但是这两个接口已经被SPI使用，为了不造成干扰，需要修改。

   打开C:\Users\用户\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.6\libraries\Wire\src\Wire.cpp，找到72行begin函数，将sdaPin 和sclPin 分别修改为26和25即可。

4 示例代码

    按前面的步骤正确设置后就可以开始写自己的程序了，在file-> example中可以找到相应的示例：

4.1 SD卡图片显示示例

    该示例位置如下图，使用到了JPEGDecoder库，因此要先安装该库，安装方法见前文。

    void loop() 函数内的代码可控制图片播放，将其修改如下。把图片做成240*240像素大小，放置于SD卡根目录，并命名为1.jpg、2.jpg、3.jpg、4.jpg、5.jpg，程序烧录进esp32即可在屏幕上播放图片。

    使用PS等软件处理图片时有几个注意点：1.图片大小应为240*240像素；2.必须保存为JPG格式；3.格式选择“基线（标准）”。示例图片：

4.2 LVGL示例

    lvgl示例位置如图。

    将示例的代码稍作修改，新增一个my_test_lvgl（）函数，该函数的效果是画一个按钮。lvgl开发较为复杂，建议看相关教程。我最近在看这个正点原子手把手教你学littleVGL【轻量级开源GUI】虽然是基于stm32的但除移植方法不同外代码是一样的。

    其他功能有空再补充。

参考：如何制作一个赛博朋克风格的 百大UP奖杯

          ESP32驱动GC9A01圆形屏幕播放bad Apple

          正点原子手把手教你学littleVGL

图片来源：1.jpg、2.jpg、3.jpg、4.jpg、5.jpg