【開箱評測】LILYGO T-QT ESP32-S3 | TFT_eSPI 設定

【開箱評測】LILYGO T-QT ESP32-S3 | TFT_eSPI 設定

一、前言

近年來因為物聯網的興起,所推出的開發板不但包含 Wi-Fi 或藍牙的功能,尺寸與體積也有越做越小的趨勢,不外乎就是因為開發板越小,也越容易整合到既有裝置或是設備上。這次開箱的 LILYGO T-QT S3 就是一個小尺寸的開發板,從名稱聽起來會知道使用 ESP32 S3 的 MCU。T-QT 的名稱則是「致敬」了 Adafruit 的 QT py 系列的小尺寸開發板,會叫做 QT 其實也是英文唸起來發音跟 Cutie 相似,有小巧可愛的意思( ♥д♥),便以此命名。除此之外 LILYGO 當家招牌的液晶螢幕也是一定要有的!只不過為了順應開發板的面積,螢幕也稍微縮小了一些。

二、外觀與硬體規格

外包裝一樣使用塑膠外殼,不過對應開發板的小體積,換成了圓柱體的造型,相對於之前使用長方體的外殼,後續的實用性稍微差一點。打開之後除了小巧的開發板主體,也一併隨附了排針以及一個散熱片,推估可能 ESP32 S3 的發熱量可能會比較大。

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T-QT 外觀正面

開發板的正面是一個 0.85 吋的 IPS LCD 像素為 128×128,同時巧妙使用了壓克力做為導光柱以及墊高機構,上方有小巧的 LILYGO LOGO 字樣,這部分和 T-Display S3 是大致相同。USB 連接器使用 Type-C 規格,左右兩側各有一個使用者定義按鈕。

翻過來底部的部分,最明顯只有一顆 ESP32 S3 主 IC,原本使用外部 Flash 已經被整合進去這顆 ESP32 S3 內部了,對於縮小體積非常有優勢。上方的天線從原本的 PCB 天線改為晶片天線,這也有助於節省空間。另外也有一個 ipex 的 RF 連接器,讓使用者可以自行選擇要使用板上天線或是外接天線,要注意的是如果要使用 ipex 外接天線,需要先把旁邊這一顆 0 歐姆電阻解焊之後換個方向重新焊接,才能把 RF 的訊號導過來。

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T-QT 外觀背面

下方一樣有一個 Stemma QT 的連接頭,方便去連接其他感測器模組。其實 Adafruit Stemma QT 的連接器系統跟 Sparkfun 的 Qwiic 連接器系統是相通用的,板端連接器的規格都是 JST SH 1.0mm 4P,只是各廠家的稱呼有所不同,如果各位有興趣想要進一步了解歡迎在下方留言,有機會我們專門做一集來介紹常見的連接器系統。最後右下角有一個側面按壓的 Reset 按鈕用來重置微控制器使用。

由於體積大幅縮小,從 pinout 引腳圖看來引出的 GPIO 僅有 10 支,即便部分用於彩色 LCD 的 ISP 介面,對可用 GPIO 數量很高的 ESP32-S3 實在有點可惜,不少 IO 腳都空接沒用上稍嫌可惜。

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T-QT Pinout 引腳圖 (圖片來源:github)

三、PPI (Pixel Per Inch) 比較

T-QT 上的這塊 TFT LCD 雖然僅有 0.85 吋的大小,但解析度 128×128 視覺上看起來也很細緻。筆者好奇心驅使下做了一張 LILYGO 系列的 PPI (Pixel per inch,每英吋內有多少像素) 比較表,PPI 越高代表像素越密集、顯示越細緻。蘋果主打的 Retina 視網膜顯示器就是 PPI 可以大於 300 以上,超越人眼看到的密集度,來彰顯畫質的細膩度。

從表格中可以看到,PPI 密度最高的仍是 TTGO 的 241.5,也代表顯示細膩度最好。今天的主角T-QT PPI 也有 212.9,螢幕最大的 T-Display S3 則敬陪末座僅有 190.7。不過對照一般 21 吋 Full HD 的螢幕 PPI 只有 104.9 來說,T-Display 所搭配的 LCD 都算是相當細緻且優質的!

BoardH-PixelV-PixelPanel SizePPIDriver
T-Display1352401.14241.55ST7789
T-Display S31703201.9190.71ST7789V
T-QT S31281280.85212.96GC9107
21″ FHD 顯示器1080192021104.90
LILYGO 系列的 PPI 比較表

四、範例操作

接下來我們從官方 github 下載 Library 與範例程式進行測試,筆者的環境為 Arduino IDE 2.0.x ESP32開發板支援版本為 2.0.8。由於 T-QT 同樣沒有板上的使用者定義 LED,無法使用 Blink 做為開發環境的驗證,筆者直接從 T-QT 的 github 下載範例程式做為測試使用,除了範例程式外也有提供線路圖外殼3D檔等,供開發者使用。範例程式也需要安裝相依的 library,除了可以從官方提供的 github 取得外也可以自行安裝,筆者便是使用 Arduino IDE 中的 Library Manger 進行安裝對應的函式庫,版本皆為筆者測試當下的最新版:

  • lvgl 8.3.6
  • TFT_eSPI 2.5.0
  • OneButton 2.0.4
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官方提供的 Library 已經修改過,在 T-QT 上立即可用。

筆者是自行安裝 TFT_eSPI,在使用此函式庫之前必須先進行 User_Setup 的修改,在當前的 TFT_eSPI Repo 中其實已經有 T-QT 的設定檔,只是 Arduino Library Manager 釋出的 2.5.0 版本還未包含在內,因此只要下載此設定檔並將 User_Setup_Select.h 修改為引入 T-QT 設定檔即可。完成後開啟 TFT_Rainbow 範例程式,選擇對應的開發板與 USB Port 進行燒錄,完成後重新啟動即可看到 LCD 上顯示的彩虹背景與文字範例。

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五、小尺寸的負面效應

筆者在測試的結尾,發現 T-QT 開發板有明顯發熱,而且是無法長時間觸摸的燙手,於是用了 FLIR One 進行測溫。一看也嚇了一跳,最高溫度測到 85度C(本篇無置入🤣,但歡迎廠商邀稿ヾ(´︶`*)ノ♬)!這樣的高溫在一般的開發板相當罕見,推估應是 ESP32-S3 本身的高處理性能,加上 PCB 尺寸有限無法有效排熱所致,也難怪官方在包裝內額外提供了一個散熱片。開發者在操作時也需要留意,避免讓 T-QT 持續在高溫下運作,一來可能造成人員傷害,二來也有可能對晶片造成長期負面影響。

T-QT 有容易發熱現象
T-QT 有容易發熱現象

六、小結-迷你化仍保有自我風格

近期迷你化的開發板從 Adafruit 的 QT py 系列、Seeed Studio 的 XIAO 系列、到今天筆者開箱的 LILYGO T-QT,除了體積都非常迷你,尺寸也相當接近。無獨有偶,在排針 pinout 的編排上各廠家也都非常有默契,保持著一定程度的相容。如此一來對於開發者而言在擴充底板的選用或是設計上都相對有彈性,可以輕鬆換置不同的主板。

而 T-QT 在這迷你化的趨勢之下,仍然保持過往一貫風格-帶有高品質的彩色顯示螢幕!除了實用之外,也讓人一眼即認出其品牌標誌。T-QT 這塊開發板,就適合給做在物聯網專案開發,且仍想要在開發板上有自帶狀態顯示的開發者了!