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ESP-WROVER-KIT V3 入门指南

本指南介绍了如何开始使用 ESP-WROVER-KIT V3 开发板及其功能和相关配置。有关 ESP-WROVER-KIT 其他版本的介绍,请见:H/W 硬件参考

准备工作

  • ESP-WROVER-KIT V3 开发板

  • USB 数据线(A 转 Micro-B)

  • PC(Windows、Linux 或 macOS)

你可以跳过介绍部分,直接前往 应用程序开发 章节。

概述

ESP-WROVER-KIT 是 乐鑫 一款基于 ESP32 的开发板,集成了 LCD 屏幕和 micro SD 卡槽。

ESP-WROVER-KIT 可选贴以下 ESP32 模组:

  • ESP32-WROOM-32

  • ESP32-WROVER 系列模组

此外,ESP-WROVER-KIT 的独特之处在于集成了一款先进多协议 USB 桥接器 (FTDI FT2232HL),允许开发人员直接通过 USB 接口,使用 JTAG 对 ESP32 进行调试,无需额外的 JTAG 调试器。ESP-WROVER-KIT 可为开发人员提供简单、便捷且极具成本效益的开发体验。

为了便于使用,板上模组的绝大部分管脚均已引出至开发板的引脚。

备注

该版本 ESP32-WROVER 模组 的 GPIO16 和 GPIO17 管脚用作 PSRAM 的片选和时钟信号。默认情况下,为了给用户提供可靠的性能,这两个 GPIO 管脚不引出至开发板引脚。

功能概述

ESP-WROVER-KIT 开发板的主要组件和连接方式如下图所示。

ESP-WROVER-KIT 功能框图

ESP-WROVER-KIT 功能框图

功能说明

ESP-WROVER-KIT 开发板的主要组件、接口及控制方式见下。

ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 俯视图

ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 俯视图

ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 仰视图

ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 仰视图

下表介绍了开发板的主要组件,顺序如下:

  • 从图片右上角开始,以顺时针顺序介绍了图 1 中的主要组件

  • 然后以同样的顺序介绍了图 2 中的主要组件

主要组件基本介绍
32.768 kHz外接 32.768 kHz 晶振,可提供 Deep-sleep 下使用的低功耗时钟。
0 欧电阻ESP-WROVER-KIT 开发板设计了一个 0 欧电阻,可在测量 ESP32 系列模组在不同功耗模式下的电流时,直接移除或替换为分流器。
ESP32 模组可选贴 ESP32-WROOM-32 或 ESP32-WROVER。ESP32-WROVER 模组完整集成了 ESP32-WROOM-32 的所有功能,且内置 32-Mbit PSRAM,可提供灵活的额外存储空间和数据处理能力。
FT2232FT2232 多协议 USB 转串口桥接器。开发人员可通过 USB 接口对 FT2232 芯片进行控制和编程,与 ESP32 建立连接。FT2232 芯片可在通道 A 提供 USB-to-JTAG 接口功能,并在通道 B 提供 USB-to-Serial 接口功能,便利开发人员的应用开发与调试。见 ESP-WROVER-KIT V3 原理图
UART串口。FT2232HL 和 ESP32 的串行 TX/RX 信号已引出至 JP11 的两端。默认情况下,这两路信号由跳线帽连接。如果要跳过 FT2232 使用 ESP32 模组串口,则可移除相关跳线帽,将模组连接至其他外部串口设备。
SPI默认情况下,ESP32 使用 SPI 接口访问内置 flash 和 PSRAM。使用这些引脚连接 ESP32 和其他 SPI 设备。这种情况下,需增加额外的片选 (CS) 信号。注意,选贴 ESP32-WROVER 模组时,该接口的工作电压为 1.8 V;选贴 ESP32-WROOM-32 时,该接口的工作电压为 3.3 V。
CTS/RTS串口流控信号。管脚默认不连接至电路。为了使能该功能,必须用跳线帽短路掉 JP14 的相应管脚。
JTAGJTAG 接口。FT2232HL 和 ESP32 的 JTAG 信号已引出至 JP8 的两端。默认情况下,这两路信号不连接。如需使能 JTAG,请按照 设置选项 的介绍,连接跳线帽。
EN复位按键。
Boot下载按键。按下 Boot 键并保持,同时按一下 EN 键(此时不要松开 Boot 键)进入“固件下载”模式,通过串口下载固件。
USBUSB 接口。可用作开发板的供电电源,或连接 PC 和开发板的通信接口。
电源开关拨向 USB 按键一侧,开发板上电;拨离 USB 按键一侧,开发板掉电。
电源选择开关ESP-WROVER-KIT 开发板可通过 USB 端口或 5V 输入接口供电。用户可使用跳线帽在两种供电模式中进行选择。更多详细信息,请见章节 设置选项 中有关 JP7 连接器的描述。
5V Input5V 电源接口建议仅在开发板自动运行(未连接 PC)时使用。仅用于全负荷工作下的后备电源。
LDO5V-to-3.3V 低压差线型稳压器 NCP1117(1A)。NCP1117 最大电流输出为 1 A。板上 LDO 为固定输出电压,但用户也可以选用具有可变输出电压的 LDO。更多信息,请见 ESP-WROVER-KIT V3 原理图
摄像头摄像头接口,支持标准 OV7670 摄像头模块。
RGB LED红绿蓝发光二极管,可由 PWM(脉冲宽度调制)控制。
I/O板上模组的所有管脚均已引出至开发板的排针。用户可以对 ESP32 进行编程,实现 PWM、ADC、DAC、I2C、I2S、SPI 等多种功能。
microSD 卡槽适用于需要扩充数据存储空间或进行备份的应用开发场景。
LCD 显示屏支持贴装一款 3.2” 的 SPI(标准四线串行外设接口)LCD 显示器,请见 ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 仰视图。

设置选项

用户可通过 5 组排针,设置开发板功能,其中常见功能见下表:

排针跳线设置功能描述
JP7jp7-ext_5v使用外部电源为 ESP-WROVER-KIT 开发板供电
JP7jp7-usb_5v使用 USB 端口为 ESP-WROVER-KIT 开发板供电
JP8jp8使能 JTAG 功能
JP11jp11-tx-rx使能 UART 通信
JP14jp14使能 RTS/CTS 串口流控

ESP32 管脚分配

ESP32 模组的部分管脚/终端已被板上组件占用或用于外部硬件设备。如果某管脚对应的特定硬件未连接,则该管脚可用作他用。比如,摄像头/JP4 排针未连接相应硬件,则这些 GPIO 可用于其他用途。

部分管脚具备多个功能,可供板上组件或外部硬件设备同时使用,比如 GPIO0 和 GPIO2。由于管脚限制,一些外围设备不可同时使用,比如,由于 JTAG 和 SD 卡槽需共用部分管脚,因此一些使用 SD 卡功能的应用无法同时进行 JTAG 调试。

其他情况下,不同外设可同时使用。比如,LCD 屏幕和 SD 卡仅共用一个 GPIO21 管脚,可以同时使用。该管脚可为 LCD 屏幕提供 D/C(数据/控制)信号,并用于读取来自 SD 卡槽的 CD 信号(卡检测信号)。如无需使用卡检测功能,开发人员还可以通过移除 R167 来禁用该功能。此时,LCD 和 SD 卡槽可同时使用。

更多外设共享管脚的介绍,请见下一章节中的表格。

主要 I/O 连接器/JP1

JP1 连接器包括 14 x 2 个排针,具体功能可见下表中间 “I/O” 列的介绍。两侧的“共用”列则介绍了这些管脚在板上的其他用途。

共用I/OI/O共用
n/a3.3VGNDn/a
NC/XTALIO32IO33NC/XTAL
JTAG, microSDIO12IO13JTAG, microSD
JTAG, microSDIO14IO27摄像头
摄像头IO26IO25摄像头,LCD
摄像头IO35IO34摄像头
摄像头IO39IO36摄像头
JTAGENIO23摄像头,LCD
摄像头,LCDIO22IO21摄像头,LCD,microSD
摄像头,LCDIO19IO18摄像头,LCD
摄像头,LCDIO5IO17PSRAM
PSRAMIO16IO4LED,摄像头,microSD
摄像头,LED,BootIO0IO2LED,microSD
JTAG,microSDIO155V

说明:

  • NC/XTAL - 32.768 kHz Oscillator

  • JTAG - JTAG/JP8

  • Boot - Boot 按键/SW2

  • 摄像头 - 摄像头/JP4

  • LED - RGB LED

  • microSD - microSD Card / J4

  • LCD - LCD/U5

  • PSRAM - 仅适用于选贴 ESP32-WROVER 的情况。

32.768 kHz 晶振

.ESP32 管脚

| GPIO32

| GPIO33

备注

默认情况下,管脚 GPIO32 和 GPIO33 已连接至晶振。因此,为了保证信号的完整性,这两个管脚并未连接至 JP1 I/O 连接器。用户可通过将 R11/R23 处的 0 欧电阻移至 R12/R24 处,以将 GP1O32 和 GPIO33 的连接从晶振移至 JP1。

SPI Flash/JP13

.ESP32 管脚

| CLK/GPIO6

| SD0/GPIO7

| SD1/GPIO8

| SD2/GPIO9

| SD3/GPIO10

| CMD/GPIO11

重要

模组的 flash 总线已通过 0 欧电阻 R140 ~ R145 连接至排针 JP13。如果需要将 flash 的工作频率控制在 80 MHz,为了达到保证总线信号完整性等目的,建议移除 R140 ~ R145 电阻,将模组的 flash 总线与排针 JP2 断开。

JTAG/JP8

.ESP32 管脚JTAG 信号

| EN | TRST_N

| MTMS/GPIO14 | TMS

| MTDO/GPIO15 | TDO

| MTDI/GPIO12 | TDI

| MTCK/GPIO13 | TCK

摄像头/JP4

.ESP32 管脚摄像头信号

| n/a | 3.3V

| n/a | 地

| GPIO27 | SIO_C/SCCB 时钟

| GPIO26 | SIO_D/SCCB 数据

| GPIO25 | VSYNC/垂直同步

| GPIO23 | HREF/水平参考

| GPIO22 | PCLK/像素时钟

| GPIO21 | XCLK/系统时钟

| GPIO35 | D7/像素数据 Bit 7

| GPIO34 | D6/像素数据 Bit 6

| GPIO39 | D5/像素数据 Bit 5

| GPIO36 | D4/像素数据 Bit 4

| GPIO19 | D3/像素数据 Bit 3

| GPIO18 | D2/像素数据 Bit 2

| GPIO5 | D1/像素数据 Bit 1

| GPIO4 | D0/像素数据 Bit 0

| GPIO0 | RESET/摄像头复位

| n/a | PWDN/摄像头断电

  • D0 到 D7 为摄像头的数据总线

RGB LED

.ESP32 管脚RGB LED

| GPIO0 | 红色

| GPIO2 | 绿色

| GPIO4 | 蓝色

microSD 卡

.ESP32 管脚microSD 信号

| MTDI/GPIO12 | DATA2

| MTCK/GPIO13 | CD/DATA3

| MTDO/GPIO15 | CMD

| MTMS/GPIO14 | CLK

| GPIO2 | DATA0

| GPIO4 | DATA1

| GPIO21 | CD

LCD/U5

.ESP32 管脚LCD 信号

| GPIO18 | 复位

| GPIO19 | SCL

| GPIO21 | D/C

| GPIO22 | CS

| GPIO23 | SDA

| GPIO25 | SDO

| GPIO5 | 背光

应用程序开发

ESP-WROVER-KIT 上电前,请首先确认开发板完好无损。

初始设置

请严格按照下图所示连接跳线帽,注意不要额外连接其他跳线帽。

  • 使用 JP7 连接器,选择 USB 为开发板供电。

  • 使用 JP11 连接器,使能 UART 通信。

USB 供电使能 UART 通信
jp7-usb_5vjp11-tx-rx

注意不要连接其他跳线帽。

打开 电源开关5V Power On LED 应点亮。

正式开始开发

现在,请前往 快速入门 中的 安装 章节,查看如何设置开发环境,并尝试将示例项目烧录至你的开发板。

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