在ESP32S3使用 Adafruit_TinyUSB 建立 HID 裝置進行讀寫

Adafruit_USBD_HID usb_hid;

#define USB_VID 0xCafe
#define USB_PID 0x4011
#define USB_MANUFACTURER "ESP32S3"
#define USB_PRODUCT "ESP32 HID"

#define HID_REPORT_SIZE 64

static const uint8_t hid_report_descriptor[] = {
  0x06, 0x00, 0xFF,        // Usage Page (Vendor)
  0x09, 0x01,              // Usage
  0xA1, 0x01,              // Collection (Application)

  0x09, 0x02,
  0x15, 0x00,
  0x26, 0xFF, 0x00,
  0x75, 0x08,
  0x95, HID_REPORT_SIZE,
  0x81, 0x02,              // Input

  0x09, 0x03,
  0x15, 0x00,
  0x26, 0xFF, 0x00,
  0x75, 0x08,
  0x95, HID_REPORT_SIZE,
  0x91, 0x02,              // Output

  0xC0
};

uint8_t hid_rx_buffer[HID_REPORT_SIZE];
uint8_t hid_tx_buffer[HID_REPORT_SIZE];

// PC → ESP32
void hid_set_report_cb(uint8_t report_id,
                       hid_report_type_t report_type,
                       uint8_t const* buffer,
                       uint16_t bufsize)
{
 
  memcpy(hid_rx_buffer, buffer, bufsize);

  Serial.print("RX: ");
  Serial.print(bufsize);
  Serial.print("  ");
  
  for(int ii=0;ii

在setup 中的設定

  // 初始化 HID
  TinyUSBDevice.setID(USB_VID, USB_PID);
  TinyUSBDevice.setManufacturerDescriptor("MattLab");
  TinyUSBDevice.setProductDescriptor("ESP32S3 MSC+HID");

  // ---------- HID ----------
  usb_hid.setReportDescriptor(hid_report_descriptor, sizeof(hid_report_descriptor));
  usb_hid.setPollInterval(2);
  usb_hid.setReportCallback(NULL, hid_set_report_cb);
  usb_hid.begin();

ESP32 → PC 將資料存放於 hid_tx_buffer 陣列中再送出

memset(hid_tx_buffer, 0, HID_REPORT_SIZE);
usb_hid.sendReport(0, hid_tx_buffer, HID_REPORT_SIZE);

ESP32-S3 使用 Adafruit SDFAT 控制 SD card

 

移除 SDFAT 相關的程式庫

安裝 Adafruit SdFat 版本的程式庫

Adafruit SdFat - Adafruit Fork of SdFat

完整code

#include 
#include 
#include 

#define SD_MISO 37
#define SD_MOSI 35
#define SD_SCK  36
#define SD_CS   38

#define SD_FAT_TYPE 1

SPIClass spiSD(FSPI);
SdFat32 SD;

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  delay(2000);

  pinMode(SD_CS, OUTPUT);
  digitalWrite(SD_CS, HIGH);

  spiSD.begin(SD_SCK, SD_MISO, SD_MOSI, SD_CS);

  SdSpiConfig spiConfig(
    SD_CS,
    SHARED_SPI,
    SD_SCK_MHZ(10),
    &spiSD
  );

  if (!SD.begin(spiConfig)) {
    Serial.println("SD init failed");
    while(1);
  }

  Serial.println("SD init OK");

  printCardInfo();
  listFiles();
}

void loop(){}


void printCardInfo() {
  uint32_t sizeMB = SD.card()->sectorCount() / 2048;
  Serial.print("Card size: ");
  Serial.print(sizeMB);
  Serial.println(" MB");
}


void listFiles() {
  char filename[255];
  Serial.println("\n📂 Files:");

  File32 root = SD.open("/");
  File32 file = root.openNextFile();

  while (file) {
    if (file.getName(filename, sizeof(filename))) {
      Serial.print(filename); // Successfully got the name
      Serial.print("  ");
      Serial.println(file.size());
      file = root.openNextFile();
    }
  }
}

輸出結果

SquareLine 在TextArea輸入時顯示鍵盤，未使用時隱藏鍵盤的設定

 1.選取 KEYBOARD WIDGE，並在Flags 中將 Hidden 打勾

2. 當按下鍵盤的確認鍵(✓)就設定隱藏鍵盤

    增加 TextArea 的 EVENT，Action為MODIFY FLAG，Trigger 為READY

3. 當點選別的物件時隱藏鍵盤

    增加 TextArea 的 EVENT，Action為MODIFY FLAG，Trigger 為DEFOCUSED

SquareLine 一個鍵盤對應多個文字框 TextArea的設定方式

1. 配置版面範例，有兩個 TextArea 輸入欄位及一個Keyboard

2. 點擊TextArea，並在右下方EVENTS按下 ADD EVENT

3. Trigger 選擇 FOCUSED，Action 選擇 KEYBOARD SET TARGET 後按下 ADD 

4. Keyboard 選擇KEYBOARD WIDGE 的名稱，TextArea 選擇當下的TextArea名稱

5. 對所有文字框都重複以上步驟即可完成一個Keyboard對應多個TextArea的設定

Arduino GFX 增加 QSPI Read 功能

1. 在 Arduino_DataBus.h 中增加 virtual void read 宣告

  class Arduino_DataBus
    {
      public:
        Arduino_DataBus();
          virtual void read(uint8_t cmd, uint8_t addr, uint8_t *data, uint8_t len) = 0;

2. 在 Arduino_ESP32SPI.h 中增加 void read 宣告

  class Arduino_ESP32SPI : public Arduino_DataBus
    {
      public:
        void read(uint8_t cmd, uint8_t addr, uint8_t *data, uint8_t len);

3. 在 Arduino_ESP32QSPI.h 中增加 void read 宣告

  class Arduino_ESP32QSPI : public Arduino_DataBus
    {
      public:
        void read(uint8_t cmd, uint8_t addr, uint8_t *data, uint8_t len) override;;

4. 在 Arduino_ESP32QSPI.c 中增加 void Arduino_ESP32QSPI::read 作法

  void Arduino_ESP32QSPI::read(uint8_t cmd, uint8_t addr, uint8_t *data, uint8_t len)
{
  CS_LOW();
  
  spi_transaction_ext_t trans = {};
  trans.base.flags = SPI_TRANS_VARIABLE_CMD | SPI_TRANS_VARIABLE_ADDR | SPI_TRANS_MODE_QIO;
  trans.base.cmd = cmd;
  trans.base.addr = addr;
  trans.base.rxlength = len * 8; 
  trans.base.rx_buffer = data;

  trans.command_bits = 8;
  trans.address_bits = 8;  
  trans.dummy_bits = 8;
  
  spi_device_polling_transmit(_handle, (spi_transaction_t *)&trans);
	
  CS_HIGH();
}
  

定義Arduino Flash Partition

在Arduino 的工程目錄中，增加一個 partitions.csv 文字檔案，內容範例如下

# Name,   Type, SubType, Offset,  Size, Flags
nvs,      data, nvs,     0x9000,  0x5000,
otadata,  data, ota,     0xe000,  0x2000,
app0,     app,  ota_0,   0x10000, 0x140000,
font_hs20,data,      ,   0x150000,0x2250ac,
spiffs,   data, spiffs,  0x3C0000,0x30000,
coredump, data, coredump,0x3F0000,0x10000,

獨立編譯 LVGL 中文字庫並放置於Flash中並使用Arduino讀取

透過LVGL官方網站字體轉換網頁，轉換出需要的UNICODE字庫

Font converter

這邊取用 HarmonyOS_Sans_SC_Regular.ttf 作為TTF字體測試範例，可於此處下載字體 

因為要轉換字體大小為20，在Name欄位填寫 font_harmony_sans_20

TTF字體範圍: 0x20-0xBF,0x3000-0x301F,0x4E00-0x9FAF,0xFF00-0xFF64

按下Submit後開始進行轉換，完成後，會下載一個 font_harmony_sans_20.c 的檔案，裡面即為字型檔案，接著要將此檔案複製一份，將此檔案分別為兩個檔案，font_harmony_sans_20.c與font_harmony_sans_20_font.c

font_harmony_sans_20.c 是將 glyph_bitmap[] 與 glyph_dsc[] 兩個陣列移除後的檔案，font_harmony_sans_20_font.c 則相反，是將 glyph_bitmap[] 與 glyph_dsc[] 兩個陣列的所有資料及檔頭資訊保留下來的檔案，如下圖  (已將兩陣列資料摺疊收起)

將font_harmony_sans_20.c與font_harmony_sans_20_font.c 複製到 Arduino\libraries\lvgl\src\font 目錄下

修改 font_harmony_sans_20.c 檔案

1.修改引入檔案路徑 修改前

#include "lvgl/lvgl.h"

修改後

#include "../../lvgl.h"

2.增加ESP相關函數

#include <‍esp_partition.h‍>
#include <‍esp_err.h‍>
#include <‍esp_log.h‍>
#include <‍nvs_flash.h‍>

static const char *TAG = "lv_font_harmony_sans_20";

3.在font_harmony_sans_20.c 增加讀取MMU記憶體位址的函數，最後的 font_dsc.glyph_dsc 偏移量會在後面透過命令得到

 lv_port_font_harmony_sans_20_load(const char *partition_label)
{
    const esp_partition_t *partition = esp_partition_find_first(ESP_PARTITION_TYPE_DATA, ESP_PARTITION_SUBTYPE_ANY, partition_label);
    if(partition == NULL) {
        ESP_LOGE(TAG, "Can't find %s partition!", partition_label);
        abort();
    }
	
	ESP_LOGE(TAG, "Find %s partition!", partition_label);

	const void *flash_offset;
    esp_partition_mmap_handle_t map_handle;
	
	// Map the partition to data memory
    ESP_ERROR_CHECK(esp_partition_mmap(partition, 0, partition->size, ESP_PARTITION_MMAP_DATA, &flash_offset, &map_handle));
    ESP_LOGE(TAG, "Mapped partition to data memory address %p\n", flash_offset);
    ESP_LOGE(TAG, "mapped %s@%1p", partition->label, flash_offset);
    
    font_dsc.glyph_bitmap            = flash_offset;
	font_dsc.glyph_dsc               = flash_offset+0x1d26dc;	//2bpp
}

並在 lv_font.h中增加

extern const lv_font_t font_harmony_sans_20;
void lv_port_font_harmony_sans_20_load(const char *partition_label);  

增加一個 rodata_gen_bin.ld 腳本檔案，確保 .rodata是從0x00的位置開始

SECTIONS {
    . = 0x0;
    .text : {
        *(.rodata)
    } = 0
}

開始編譯 font_harmony_sans_20_font.c 檔案，路徑會因安裝Arduino在不同位置而有所差異

1. 編譯 font_harmony_sans_20_font.c 產生.o 檔案

C:\Users\yyli\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp-x32\2405\bin\xtensa-esp32-elf-gcc -c -D LV_CONF_SKIP -D LV_FONT_FMT_TXT_LARGE -I d:\Users\yyli\Documents\Arduino\\libraries\lvgl font_harmony_sans_20_font.c

2. 編譯 .o code

C:\Users\yyli\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp-x32\2405\bin\xtensa-esp32-elf-ld -T rodata_gen_bin.ld .\font_harmony_sans_20_font.o -o  font_harmony_sans_20_font.out

3. 生成 .bin code

C:\Users\yyli\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp-x32\2405\bin\xtensa-esp32-elf-objcopy --output-target elf-xtensa-le -O binary -S font_harmony_sans_20_font.out font_harmony_sans_20_font.bin

4. 查看字型陣列資料的偏移值

C:\Users\yyli\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp-x32\2405\bin\xtensa-esp32-elf-objdump -t font_harmony_sans_20_font.out

Dump偏移量的結果，把結果回填到 font_harmony_sans_20.c 的 font_dsc.glyph_dsc 偏移值，在此例為 0x1d26dc

font_harmony_sans_20_font.out:     file format elf32-xtensa-le

SYMBOL TABLE:
00000000 l    d  .text  00000000 .text
00000000 l    d  .comment       00000000 .comment
00000000 l    d  .xtensa.info   00000000 .xtensa.info
00000000 l    d  .xt.prop       00000000 .xt.prop
00000000 l    df *ABS*  00000000 font_harmony_sans_20_font.c
00000000 l     O .text  001d26db glyph_bitmap
001d26dc l     O .text  000529d0 glyph_dsc

使用樂鑫官方的Flash downliad tool將font_harmony_sans_20_font.bin燒錄到 Font Flash 定義的為止即可，(定義Arduino flash partition) 上面產生的 font_harmony_sans_20_font.bin 在flash要預留glyph_bitmap + glyph_dsc 的大小，所以在partition.csv中定義 bin起始位址 0x150000，size為 0x2250ac 到此完成把字體bin燒錄到flash，在程式中要用到中文字時先呼叫 lv_port_font_harmony_sans_20_load("font_hs20"); 函數就能夠使用中文字了

  lv_init();
  lv_display_t * disp;
  
  /*TFT_eSPI can be enabled lv_conf.h to initialize the display in a simple way*/
  disp = lv_tft_espi_create(TFT_HOR_RES, TFT_VER_RES, draw_buf, sizeof(draw_buf));
  lv_display_set_rotation(disp, TFT_ROTATION);
 
  /* Create simple label */
  lv_obj_t *label = lv_label_create(lv_screen_active());

  lv_port_font_harmony_sans_20_load("font_hs20");
  lv_obj_set_style_text_font(label, &font_harmony_sans_20, 0);

  lv_label_set_text(label, "Hello Arduino! (V9.0) 中文版");
  lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, -50);