esp-idf/docs/zh_CN/hw-reference/esp32s2/user-guide-esp32-s2-kaluga-1-kit.rst

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ESP32-S2-Kaluga-1 套件
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:link_to_translation:`en:[English]`

ESP32-S2-Kaluga-1 是一款来自乐鑫的开发套件，主要可用于以下目的：

- 展示 ESP32-S2 芯片的人机交互功能
- 为用户提供基于 ESP32-S2 的人机交互应用开发工具

ESP32-S2 的功能强大，应用场景非常丰富。对于初学者来说，可能的用例包括：

- **智能家居**：从最简单的智能照明、智能门锁、智能插座，到更复杂的视频流设备、安防摄像头、OTT 设备和家用电器等
- **电池供电设备**：Wi-Fi mesh 传感器网络、Wi-Fi 网络玩具、可穿戴设备、健康管理设备等
- **工业自动化设备**：无线控制与机器人技术、智能照明、HVAC 控制设备等
- **零售和餐饮业**：POS 机和服务机器人


.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32-s2-kaluga-1-kit-v1.0-3d.png
    :align: center
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    :scale: 20%
    :alt: ESP32-S2-Kaluga-1 套装装配图
    :figclass: align-center

    ESP32-S2-Kaluga-1-Kit 概述（点击放大）


ESP32-S2-Kaluga-1 套件包括以下几个开发板：

- 主板：*ESP32-S2-Kaluga-1*
- 扩展板：

    - :doc:`ESP-LyraT-8311A <user-guide-esp-lyrat-8311a_v1.2>` 音频播放器
    - :doc:`ESP-LyraP-TouchA <user-guide-esp-lyrap-toucha-v1.1>` 触摸板
    - :doc:`ESP-LyraP-LCD32 <user-guide-esp-lyrap-lcd32-v1.1>` 3.2" LCD 屏
    - :doc:`ESP-LyraP-CAM <user-guide-esp-lyrap-cam-v1.0>` 摄像头

本文档主要介绍** ESP32-S2-Kaluga-1 主板** 及其与扩展板的交互。更多有关具体扩展板的信息，请点击相应的链接。

本指南包括：

- `快速入门`_：提供 ESP32-S2-Kaluga-1 的简要概述及必须了解的硬件和软件信息。
- `硬件参考`_：提供 ESP32-S2-Kaluga-1 的详细硬件信息。
- `硬件修订历史`_：提供该开发版的“修订历史”、“已知问题”以及此前版本开发板的用户指南链接。
- `相关文档`_：提供相关文档的链接。


快速入门
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本节介绍如何开始使用 ESP32-S2-Kaluga-1，主要包括三大部分：首先，介绍一些关于 ESP32-S2-Kaluga-1 的基本信息，然后在  `应用程序开发`_ 章节介绍如何进行硬件初始化，最后介绍如何为 ESP32-S2-Kaluga-1 烧录固件。


概述
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ESP32-S2-Kaluga-1 主板是整个套件的核心。该主板集成了 ESP32-S2-WROVER 模组，并配备连接至各个扩展板的连接器。ESP32-S2-Kaluga-1 是人机交互接口原型设计的关键工具。

ESP32-S2-Kaluga-1 主板配备了多个连接器，可连接至以下扩展板：

- 其他带有相应连接器的拓展板（比如 ESP-LyraT-8311A 和 ESP-LyraP-LCD32)
- 摄像头拓展板 (ESP-LyraP-CAM)
- 触摸板拓展板 (ESP-LyraP-TouchA)
- LCD 显示屏（敬请期待)
- I2C 设备（敬请期待)

.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32-s2-kaluga-1-v1.2-3d.png
    :align: center
    :width: 2631px
    :height: 1966px
    :scale: 25%
    :alt: ESP32-S2-Kaluga-1
    :figclass: align-center

    ESP32-S2-Kaluga-1（点击放大）

所有四个扩展板都经过特别设计，以支持以下功能：

    * 触摸板控制
        * 集成 14 个触摸传感器，其中 3 个支持距离感应（接近模式)
        * 支持最大 5 mm 的亚克力板
        * 湿手操作
        * 防水功能，ESP32-S2 可以配置为在多个触摸板同时被水复盖时自动禁用所有触摸板功能，并在去除水滴后重新启用触摸板

    * 音频播放
        * 连接扬声器，以播放音频
        * 配合触控板使用，可控制音频播放和调节音量

    * LCD 显示屏
        * LCD 接口（8 位并行 RGB、8080 和 6800 接口)

    * 摄像头图像采集
        * 支持 OV2640 和 OV3660 相机模块
        * 8 位 DVP 图像传感器接口（ESP32-S2 还支持 16 位 DVP 图像传感器，但需要您自行进行二次开发)
        * 高达 40 MHz 时钟频率
        * 优化 DMA 传输带宽，便于传输高分辨率图像


组件描述
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.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32-s2-kaluga-1-v1.2-layout-front.png
    :align: center
    :width: 934px
    :height: 645px
    :scale: 70%
    :alt: ESP32-S2-Kaluga-1 - 正面
    :figclass: align-center

    ESP32-S2-Kaluga-1 - 正面（点击放大）


下表将从左边的 ESP32-S2 模组开始，以顺时针顺序介绍上图中的主要组件。

**保留** 表示该功能可用，但当前版本的套件并未启用该功能。


.. list-table::
    :widths: 30 70
    :header-rows: 1

    * - 主要组件
      - 描述
    * - ESP32-S2-WROVER 模组
      - 模块集成 ESP32-S2 芯片，提供 Wi-Fi 连接、数据处理和灵活的数据存储
    * - 4.3" LCD FPC 连接器
      - （保留）使用 FPC 电缆连接至 4.3" LCD 拓展板
    * - ESP Prog 连接器
      - （保留）连接乐鑫固件下载设备 (ESP-Prog)，从而向板子上的 ESP32-S2 芯片下载固件
    * - JTAG 开关
      - 切换到 ON 方向，启用 ESP32-S2 和 FT2232 之间的连接
    * - 引出管脚排针 2
      - ESP32-S2-WROVER 模组的部分 GPIO 直接引出至该开发板排针（具体请见开发板上的标记）
    * - USB 转 UART/JTAG 桥接器
      - FT2232 适配器板，允许在 USB 端口使用 UART/JTAG 协议进行通信
    * - 相机头排针
      - 用于安装摄像头扩展板（例如 ESP-LyraP-CAM)
    * - 扩展板排针
      - 用于安装带有配套连接器的其他扩展板
    * - Reset 复位按钮
      - 重启系统
    * - Boot 按钮
      - 按下 **Boot** 键并保持，同时按一下 **Reset** 键，进入“固件下载”模式，通过串口下载固件。
    * - USB-UART/JTAG 端口
      - PC 和 ESP32-S2 模组之间的通信接口（UART 或 JTAG）
    * - USB 电源端口
      - 电路板的电源
    * - 电池端口
      - 2 针连接器，连接外部电源
    * - 电源开关
      - 切换到 ON 方向，为系统供电
    * - RGB 跳线
      - 如需使用 RGB LED，需在该位置增加一个跳线
    * - RGB LED
      - 可编程 RGB LED，由 GPIO45 控制。在使用前请先安装 RGB 跳线。
    * - 电源调节器
      - 5 V 转 3.3 V 调压器
    * - I2C FPC 连接器
      - （保留）使用 FPC 电缆连接到其他 I2C 扩展板
    * - 引出管脚排针 1
      - ESP32-S2-WROVER 模组的部分 GPIO 直接引出至该开发板排针（具体请见开发板上的标记）
    * - 触摸 FPC 连接器
      - 使用 FPC 电缆连接 ESP-LyraP-TouchA 扩展板
    * - 触摸开关
      - 切换到 OFF 方向，配置 GPIO1 到 GPIO14 连接触摸传感器；切换到 ON 方向，配置 GPIO1 到 GPIO14 用于其他目的。
    * - 3.2" LCD FPC 连接器
      - 通过 FPC 电缆连接主板和 3.2" LCD 扩展板（例如 ESP-LyraP-LCD32）


应用程序开发
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ESP32-S2-Kaluga-1 上电前，请首先确认开发板完好无损。


硬件准备
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- ESP32-S2-Kaluga-1
- 两根 USB 2.0 电缆（标准 A 转 Micro-B)

    - 电源选项
    - 用于 UART/JTAG 通信

- PC（Windows、Linux 或 macOS）
- 您选择的任何扩展板


硬件设置
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1. 连接您选择的扩展板（更多信息，请见对应拓展板的用户指南)
2. 插入两根 USB 电缆
3. 打开 **电源开关** 时，**Power On LED** 应点亮。


.. _user-guide-esp32-s2-kaluga-1-kit-software-setup:

软件设置
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请前往 :doc:`../../get-started/index`，在 :ref:`get-started-step-by-step` 一节查看如何快速设置开发环境。

您还可以点击 `这里 <https://github.com/espressif/esp-dev-kits/tree/master/esp32-s2-kaluga-1>`_，获取有关 ESP32-S2-Kaluga-1 套件编程指南与应用示例的更多内容。


内容和包装
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零售订单
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每一个零售 ESP32-S2-Kaluga-1 开发套件均有独立包装，内含以下部分：

- 主板
    - ESP32-S2-Kaluga-1
- 扩展板：
    - ESP-LyraT-8311A
    - ESP-LyraP-CAM
    - ESP-LyraP-TouchA
    - ESP-LyraP-LCD32
- 连接器
    - 20 针 FPC 电缆（用于连接 ESP32-S2-Kaluga-1 主板至 ESP-LyraP-TouchA 拓展板)
- 紧固件
    - 安装螺栓 (x 8)
    - 螺丝 (x 4)
    - 螺母 (x 4)

零售购买，请前往 https://www.espressif.com/zh-hans/company/contact/buy-a-sample。


批发订单
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ESP32-S2-Kaluga-1 开发套件的批发包装为纸板箱。

批量订货，请参考 `乐鑫产品订购信息 <https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/espressif_products_ordering_information_cn.pdf>`_ (PDF)。


硬件参考
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功能框图
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ESP32-S2-Kaluga-1 的主要组件和连接方式如下图所示。

.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32-s2-kaluga-1-v1.2-block-diagram.png
    :align: center
    :alt: ESP32-S2-Kaluga-1 框图
    :figclass: align-center

    ESP32-S2-Kaluga-1 框图


电源选项
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开发板可任一选用以下四种供电方式：

- Micro USB 端口供电（默认）
- 通过 2 针 *BAT* 连接器连接至外接电池
- 5V / GND 管脚供电
- 3V3 / GND 管脚供电


硬件修订历史
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尚无版本升级历史。


相关文档
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.. toctree::
    :hidden:

    user-guide-esp-lyrap-cam-v1.0
    user-guide-esp-lyrap-lcd32-v1.1
    user-guide-esp-lyrap-toucha-v1.1
    user-guide-esp-lyrat-8311a_v1.2

- `ESP32-S2-WROVER 技术规格书 <https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-s2-wrover_esp32-s2-wrover-i_datasheet_cn.pdf>`_ (PDF)
- `乐鑫产品订购信息 <https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/espressif_products_ordering_information_cn.pdf>`_ (PDF)

- `ESP32-S2-Kaluga-1 原理图 <https://dl.espressif.com/dl/schematics/ESP32-S2-Kaluga-1_V1_2_SCH_20200424A.pdf>`_ (PDF)
- `ESP32-S2-Kaluga-1 PCB 布局图 <https://dl.espressif.com/dl/schematics/ESP32-S2-Kaluga-1_V1_2_PCB_20200325AF.pdf>`_ (PDF)
- `ESP32-S2-Kaluga-1 管脚映射表 <https://dl.espressif.com/dl/schematics/ESP32-S2-Kaluga-1_V1.2_Pin-Mapping.xlsx>`_ (Excel)

有关本开发板的更多设计文档，请联系我们的商务部门 sales@espressif.com。