ESP-WROVER-KIT V4.1 入门指南 ========================================= :link_to_translation:`en:[English]` 本指南介绍了如何开始使用 ESP-WROVER-KIT V4.1 开发板及其功能和相关配置。 准备工作 ------------- * :ref:`ESP-WROVER-KIT V4.1 开发板 ` * USB 2.0 数据线（A 转 Micro-B） * PC（Windows、Linux 或 macOS） 您可以跳过介绍部分，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。 ESP-WROVER-KIT 开发板已集成了如下组件： - ESP32-WROVER-E 模组 - LCD 屏 - microSD 卡槽 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。 .. note:: ESP32 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。 .. figure:: ../../../_static/esp-wrover-kit-block-diagram.png :align: center :alt: ESP-WROVER-KIT 功能框图 :figclass: align-center 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。 .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-board-front: .. figure:: ../../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-layout-front.png :align: center :alt: ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 俯视图 :figclass: align-center ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 俯视图 .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-board-back: .. figure:: ../../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-layout-back.png :align: center :alt: ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 仰视图 :figclass: align-center 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 .. list-table:: :widths: 25 75 :header-rows: 1 * - 主要组件 - 基本介绍 * - FT2232HL - FT2232HL 多协议 USB 转串口桥接器。开发人员可通过 USB 接口对 FT2232HL 芯片进行控制和编程，与 ESP32 建立连接。FT2232HL 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。详见 `ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图`_。 * - 32.768 kHz - 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-WROVER-E 模组 - 这款 ESP32 模组内置 64-Mbit PSRAM，可提供灵活的额外存储空间和数据处理能力。 * - 诊断 LED 信号灯 - 本开发板 FT2232HL 芯片的 GPIO 管脚连接了 4 个红色 LED 信号灯，以备后用。 * - UART - 串口。FT2232HL 和 ESP32 的串行 TX/RX 信号已引出至 JP2 的两端。默认情况下，这两路信号由跳线帽连接。如果仅需使用 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，本接口的工作电压为 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，必须用跳线帽断路掉 JP14 的相应管脚。 * - JTAG - JTAG 接口。FT2232HL 和 ESP32 的 JTAG 信号已引出至 JP2 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。 * - USB 端口 - USB 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。 * - EN - 复位按键。 * - BOOT 按键 - 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。 * - 电源开关 - 电源开关。拨向 **Boot** 按键一侧，开发板上电；拨离 **Boot** 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 Input - 5V 电源接口。为标准同轴电源接口，5.5 x 2.1 mm，中心正极。建议仅在开发板自动运行（未连接 PC）时使用。 * - 5V Power On LED - 当开发板通电后（USB 或外部 5V 供电），该红色指示灯将亮起。 * - LDO - 5V-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 V4.1 原理图`_。 * - 摄像头连接器 - 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 PMW 控制。 * - I/O 连接器 - 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。 * - Micro SD 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 显示器 - 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 :ref:`ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 仰视图 `。 .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-setup-options: 设置选项 ------------- 用户可通过 3 组排针，设置开发板功能，其中常见功能见下表： .. list-table:: :widths: 25 35 40 :header-rows: 1 * - 排针 - 跳线设置 - 功能描述 * - JP7 - |jp7-ext_5v| - 使用外部电源为 ESP-WROVER-KIT 开发板供电 * - JP7 - |jp7-usb_5v| - 使用 USB 端口为 ESP-WROVER-KIT 开发板供电 * - JP2 - |jp2-jtag| - 使能 JTAG 功能 * - JP2 - |jp2-tx-rx| - 使能 UART 通信 * - JP14 - |jp14| - 使能 RTS/CTS 串口流控 ESP32 管脚分配 ------------------------ ESP32 模组的部分管脚或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。 .. list-table:: :widths: 30 20 20 30 :header-rows: 1 * - 共用 - I/O - I/O - 共用 * - n/a - 3.3V - GND - n/a * - NC/XTAL - IO32 - IO33 - NC/XTAL * - JTAG，microSD - IO12 - IO13 - JTAG，microSD * - JTAG，microSD - IO14 - IO27 - 摄像头 * - 摄像头 - IO26 - IO25 - 摄像头，LCD * - 摄像头 - IO35 - IO34 - 摄像头 * - 摄像头 - IO39 - IO36 - 摄像头 * - JTAG - EN - IO23 - 摄像头，LCD * - 摄像头，LCD - IO22 - IO21 - 摄像头，LCD，microSD * - 摄像头，LCD - IO19 - IO18 - 摄像头，LCD * - 摄像头，LCD - IO5 - IO17 - PSRAM * - PSRAM - IO16 - IO4 - LED，摄像头，microSD * - 摄像头，LED，Boot - IO0 - IO2 - LED，microSD * - JTAG，microSD - IO15 - 5V - 说明： * NC/XTAL - :ref:`32.768 kHz 晶振 ` * JTAG - :ref:`JTAG / JP2 ` * Boot - Boot 按键 / SW2 * 摄像头 - :ref:`摄像头 / JP4 ` * LED - :ref:`RGB LED ` * microSD - :ref:`microSD Card / J4 ` * LCD - :ref:`LCD / U5 ` * PSRAM - ESP32-WROVER-E 的 PSRAM .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-xtal: 32.768 kHz 晶振 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ==== ========== . ESP32 管脚 ==== ========== 1. GPIO32 2. GPIO33 ==== ========== .. note:: 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 或 R23 处的 0 欧电阻移至 R12 或 R24 处，以将 GP1O32 和 GPIO33 的连接从晶振移至 JP1。 .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-spi-flash-header: SPI Flash / JP2 ^^^^^^^^^^^^^^^ ==== ============= . ESP32 管脚 ==== ============= 1 CLK / GPIO6 2 SD0 / GPIO7 3 SD1 / GPIO8 4 SD2 / GPIO9 5 SD3 / GPIO10 6 CMD / GPIO11 ==== ============= .. important:: 模组的 flash 总线已通过 0 欧电阻 R140 ~ R145 连接至排针 JP2。如果需要将 flash 的工作频率控制在 80 MHz，以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。 .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-jtag-header: JTAG / JP2 ^^^^^^^^^^ ==== ============== ============= . ESP32 管脚 JTAG 信号 ==== ============== ============= 1 EN TRST_N 2 MTMS / GPIO14 TMS 3 MTDO / GPIO15 TDO 4 MTDI / GPIO12 TDI 5 MTCK / GPIO13 TCK ==== ============== ============= .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-camera-header: 摄像头 / JP4 ^^^^^^^^^^^^ ==== ========== ============================= . ESP32 管脚 摄像头信号 ==== ========== ============================= 1 n/a 3.3V 2 n/a 地 3 GPIO27 SIO_C / SCCB 时钟 4 GPIO26 SIO_D / SCCB 数据 5 GPIO25 VSYNC / 垂直同步 6 GPIO23 HREF / 水平参考 7 GPIO22 PCLK / 像素时钟 8 GPIO21 XCLK / 系统时钟 9 GPIO35 D7 / 像素数据 Bit 7 10 GPIO34 D6 / 像素数据 Bit 6 11 GPIO39 D5 / 像素数据 Bit 5 12 GPIO36 D4 / 像素数据 Bit 4 13 GPIO19 D3 / 像素数据 Bit 3 14 GPIO18 D2 / 像素数据 Bit 2 15 GPIO5 D1 / 像素数据 Bit 1 16 GPIO4 D0 / 像素数据 Bit 0 17 GPIO0 RESET / 摄像头复位 18 n/a PWDN / 摄像头断电 ==== ========== ============================= * D0 到 D7 为摄像头的数据总线 .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-rgb-led-connections: RGB LED ^^^^^^^ ==== ========== ========= . ESP32 管脚 RGB LED ==== ========== ========= 1 GPIO0 红色 2 GPIO2 绿色 3 GPIO4 蓝色 ==== ========== ========= .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-microsd-card-slot: microSD 卡 ^^^^^^^^^^^^ ==== ============== =============== . ESP32 管脚 microSD 信号 ==== ============== =============== 1. MTDI / GPIO12 DATA2 2. MTCK / GPIO13 CD / DATA3 3. MTDO / GPIO15 CMD 4. MTMS / GPIO14 CLK 5. GPIO2 DATA0 6. GPIO4 DATA1 7. GPIO21 Card Detect ==== ============== =============== .. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-lcd-connector: LCD / U5 ^^^^^^^^ ==== ============== =============== . ESP32 管脚 LCD 信号 ==== ============== =============== 1 GPIO18 复位 2 GPIO19 SCL 3 GPIO21 D/C 4 GPIO22 CS 5 GPIO23 SDA 6 GPIO25 SDO 7 GPIO5 背光 ==== ============== =============== .. _get-started-esp-wrover-kit-start-development: 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 JP2 连接器，使能 UART 通信。 ======================== ========================== USB 供电 使能 UART 通信 ======================== ========================== |jp7-usb_5v| |jp2-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 :doc:`../../get-started/index` 中的 :ref:`get-started-step-by-step` 章节，查看如何设置开发环境，并尝试将示例项目烧录至您的开发板。 以下链接提供了与 ESP-WROVER-KIT 开发板硬件相关的示例： * 板上 LCD 示例：:example:`peripherals/spi_master/lcd` * SD 卡槽示例： :example:`storage/sd_card` * 摄像头示例：https://github.com/espressif/esp32-camera 相关文档 ----------------- * `ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图`_ (PDF) * `ESP-WROVER-KIT V4.1 布局 `_ (DXF) * `《ESP32 技术规格书》 `_ (PDF) * `《ESP32-WROVER-E 技术规格书》 `_ (PDF) * :doc:`../../api-guides/jtag-debugging/index` * :doc:`../../hw-reference/index` .. |jp7-ext_5v| image:: ../../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp7-ext_5v.jpg .. |jp7-usb_5v| image:: ../../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp7-usb_5v.jpg .. |jp2-jtag| image:: ../../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp2-jtag.jpg .. |jp2-tx-rx| image:: ../../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp2-tx-rx.jpg .. |jp14| image:: ../../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp14.jpg .. _ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图: https://dl.espressif.com/dl/schematics/ESP-WROVER-KIT_V4_1.pdf .. toctree:: :hidden: get-started-wrover-kit-v3.rst get-started-wrover-kit-v2.rst