esp32s3-lvgl-terminal

基于 ESP32-S3 的 LVGL 多功能智能终端，集成 Wi-Fi 与亮度设置、串口终端、时间与天气显示、音乐播放、小智 AI 语音对话、小游戏等功能。

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📑 目录

• 📖 项目简介
• 📁 项目结构
• 🛠️ 硬件配置
  • 1. 物料清单
  • 2. 引脚映射
  • 3. 打板焊接
• 🔧 软件配置
  • 1. 安装 VSCode
  • 2. 安装插件
  • 3. 编译烧录
  • 4. 免环境烧录
• ⚠️ 注意事项
• 📧 联系方式

📖 项目简介

这是一个基于 ESP32-S3 和 LVGL 图形库开发的多功能智能终端项目。通过友好的触摸屏界面，提供丰富的交互功能和便捷的设备管理，项目采用 FreeRTOS 多任务架构，支持高效的并发处理。

主要功能：

• ✅ 主界面：实时显示时间、滚动文字、APP入口等信息
• ✅ 设置：支持屏幕亮度调节、Wi-Fi 扫描与连接配置
• ✅ 串口：实时串口数据收发功能
• ✅ 天气：显示实况天气和未来三天天气预报（心知天气 API）
• ✅ 音乐：播放 SD 卡内的 MP3 音乐，支持音量调节
• ✅ 小智：AI 语音对话（百度语音识别 + MiniMax AI 聊天模型）
• ✅ 游戏：集成开源 LVGL 小游戏（2048、植物大战僵尸、消消乐、羊了个羊）
• ✅ 日历：日历信息查看
• ✅ 电源管理：使用 5V USB 或 4.2V 锂电池供电，接上锂电池时插入USB可边充边放
• ✅ 板载读卡：支持关闭开关时插入USB连接电脑读取SD卡

视频演示：

• LVGL+Freertos开发基于ESP32S3的智能终端系统，源码已上传_哔哩哔哩_bilibili
• LVGL基于ESP32S3的智能终端PLUS_哔哩哔哩_bilibili

📁 项目结构

esp32s3-lvgl-terminal/
├── src/                        # 源代码目录
│   ├── main.cpp                # 主程序入口，初始化与任务创建
│   ├── config.cpp/.h           # 配置管理模块
│   ├── data.cpp/.h             # 数据处理模块
│   ├── task.cpp/.h             # FreeRTOS 任务管理
│   ├── wifiuser.cpp/.h         # Wi-Fi 扫描、连接与状态管理
│   ├── music.cpp/.h            # SD卡MP3音乐播放控制
│   ├── sduser.cpp/.h           # SD卡初始化与文件操作
│   ├── xiaozhi.cpp/.h          # AI语音对话与识别模块
│   └── ui/                     # LVGL UI 组件
│       ├── ui.h                # UI 头文件
│       └── src/                # UI 源代码
│           ├── screens/        # 各页面界面
│           ├── components/     # UI 组件
│           ├── images/         # 图片资源
│           ├── fonts/          # 字体资源
│           └── ui.cpp          # UI 主文件
├── SquareLine_Project/         # SquareLine Studio 项目文件
│   ├── SquareLine_Project.spj  # 项目配置文件
│   ├── assets/                 # 设计资源
│   ├── backup/                 # 备份文件
│   └── cache/                  # 缓存文件
├── hardware/                   # 硬件设计文件
│   ├── SCH_Schematic_*.pdf     # 原理图PDF
│   ├── Gerber_PCB_*.zip        # PCB Gerber文件
│   └── BOM_PCB_*.xlsx          # BOM采购清单
├── include/                    # 头文件目录
├── lib/                        # 外部库目录
├── platformio.ini              # PlatformIO配置文件
├── default_16MB.csv            # 分区表配置
├── images
├── README.md 
└── LICENSE 

🛠️ 硬件配置

1. 物料清单

• 主控芯片：【ESP32-S3 N16R8】16MB Flash + 8MB PSRAM
• 显示屏：【ST7789】2.8 寸 SPI TFT 320x240
• 触摸屏：【CST816S】I2C 电容触摸
• 音频输出：【NS4168】I2S DAC 功放模块
• 麦克风：【MSM261S4030H0R】I2S MEMS 数字麦克风
• 存储卡：【闪迪】Micro SD卡
• USB读卡：【GL823K】读卡器
• USB转串口：【CH340N】USB转TTL
• 电源管理：【TPS4056】单节锂电池充电、【RT9013】LDO稳压
• 供电：【5V USB】供电 或 【4.2V 锂电池】供电

2. 引脚映射

功能模块	引脚定义
SPI TFT 显示屏	SCK=15, CS=4, MOSI=7, DC=6, BLK=16, RST=5
I2C 触摸屏	SDA=3, SCL=18, RST=8, IRQ=46
I2S 音频输出	BCLK=40, LRC=41, DOUT=39
I2S 麦克风	SCK=11, WS=13, SD=12
SPI SD 卡	CS=9, SCK=14, MISO=17, MOSI=10

3. 打板焊接

PCB 打板：

• 板子尺寸69.2x50mm，可在 嘉立创 领取1~4层专用券免费打板

• 上传 hardware/ 目录中的 Gerber 文件

• 选择参数：层数2层、板子数量5、板厚1.6mm

  

元器件采购与焊接：

• 参考 hardware/ 目录中的 BOM 表

• BOM 表包含元器件型号、数量和购买链接

• 板上元器件都标注了位号，根据 BOM 表焊接

• BOM 表中未标注的位号不需要焊接

  

🔧 软件配置

1. 安装 VSCode

下载：访问 VSCode 官网，点击 “Download for Windows” 下载安装包。

安装：运行下载的安装程序，按照提示完成安装。建议勾选 “Add to PATH” 选项。

2. 安装插件

中文语言包 (Chinese Language Pack)：

• 点击左侧扩展图标，搜索 Chinese。
• 选择 Chinese (Simplified) (简体中文) Language Pack，点击 Install。
• 安装完成后重启 VSCode 即可生效。

C/C++ 扩展：

• 点击左侧扩展图标，搜索 C/C++。
• 选择由 Microsoft 发布的插件，点击 Install。
• 该插件提供代码高亮、智能提示等功能，是开发 C/C++ 项目的基础。

Serial Monitor 扩展：

• 点击左侧扩展图标，搜索 Serial Monitor。
• 选择由 Microsoft 发布的插件，点击 Install。
• 该插件提供串口监视器，可以实时查看开发板的输出信息。

PlatformIO 扩展：

• 点击左侧扩展图标，搜索 PlatformIO。

• 选择由 PlatformIO 发布的插件（通常是第一个，带有蚂蚁图标），点击 Install。

• VS Code 右下角会提示 “Installing PlatformIO Core…”，打开魔法耐心等待。

• 安装完成后，通常会提示重启 VS Code，请点击 “Reload Now” 或手动重启。

3. 编译烧录

克隆项目：

git clone https://github.com/Lee-Stone/esp32s3-lvgl-terminal.git

打开项目：

• 在 VS Code 中，点击菜单栏 File -> Open Folder...。
• 选择克隆的 esp32s3-lvgl-terminal 目录（例如 f:\github\esp32s3-lvgl-terminal\）。

等待初始化：

• 首次打开 PlatformIO 项目时，它会自动下载项目所需的开发框架（如 framework-arduinoespressif32）和依赖库，打开魔法耐心等待。

• 若在开魔法的情况下下载仍然很慢，则打开本地C:\Users\用户名\.platformio\penv\pip.conf，替换为以下内容（换成国内源，保存后重启VSCode）：

  [global]
  user = no
  index-url = https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
  
  [install]
  trusted-host = mirrors.aliyun.com
  

配置说明：

• 百度语音 API：在 .pio\libdeps\esp32-s3-devkitc-1\baidu-xiaozhi\xiaozhi_ai.h 中填入 BAIDU_APP_ID 、BAIDU_APP_KEY 和 BAIDU_SECRET_KEY。

  百度语音 API申请

• MiniMax API：在 .pio\libdeps\esp32-s3-devkitc-1\baidu-xiaozhi\xiaozhi_minimax.h 中填入 MiniMaxKey。

  MiniMax API申请

• 心知天气 API：在 src\data.cpp 中填入 Weather_Key。

  心知天气 API申请

编译项目：

• 点击 VS Code 底部状态栏左侧的 对号图标 (Build) ✓。
• 或者使用快捷键 Ctrl+Alt+B。
• 如果终端输出 SUCCESS，说明环境配置无误且代码编译成功。

烧录程序：

• 点击底部状态栏的 右箭头图标 (Upload) →。
• 按下开发板的BOOT按键，再按下RST按键松开，最后松开BOOT按键进入下载模式。
• PlatformIO 会自动寻找串口并烧录程序。

4. 免环境烧录

下载烧录工具：flash.zip

烧录程序：

• 解压烧录工具，双击文件夹下的 flash.bat 文件（若提示有风险，右击以管理员身份运行）。

  

• 按下开发板的BOOT按键，再按下RST按键松开，最后松开BOOT按键进入下载模式。

• 选择开发板的串口序号，输入 y 确定后开始烧录。

• 烧录完成之后提示 Flash Successful。

  

提示：烧录工具中包含工程编译出来的 bin 文件。

⚠️ 注意事项

• 首次使用需配置 API 密钥：百度语音、MiniMax AI 和心知天气的 API （注：心知天气location需写市级）需要自行申请并填入相应配置文件中，否则相关功能无法使用。

• SquareLine Studio 工程：需要下载 SquareLin Studio V1.5.0 打开。

• 烧录模式进入：ESP32-S3 需要手动进入下载模式（按住 BOOT 键，按下 RST 键松开，再松开 BOOT 键），部分开发板支持自动下载。

• SD 卡格式要求：SD 卡推荐使用闪迪，大小无要求，需格式化为 FAT32 文件系统，MP3 文件需放置在根目录才能被识别。

• 魔法网络环境：首次编译需要下载大量依赖库和工具链，建议开启魔法以加快下载速度。如遇下载慢，可配置国内 pip 源。

• 电源供电：建议使用 5V/2A 以上的电源适配器或质量可靠的 USB 数据线，避免因供电不足导致系统不稳定。

• 串口波特率：串口通信波特率默认为 115200，使用串口监视器时需保持一致。