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

396 lines
14 KiB
ReStructuredText
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

==============================
ESP32-S2-Kaluga-1 套件 v1.3
==============================
:link_to_translation:`en:[English]`
更早版本::doc:`user-guide-esp32-s2-kaluga-1-kit-v1.2`
ESP32-S2-Kaluga-1 v1.3 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
.. Image of v1.2 is used as there are no visual changes
.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32-s2-kaluga-1-kit-v1.0-3d.png
:align: center
:width: 3452px
:height: 1590px
:scale: 20%
:alt: ESP32-S2-Kaluga-1-Kit-Assembly
: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:`user-guide-esp-lyrat-8311a_v1.3` - 音频播放器
- :doc:`user-guide-esp-lyrap-toucha-v1.1` - 触摸板
- :doc:`user-guide-esp-lyrap-lcd32-v1.2` - 3.2" LCD 屏
- :doc:`user-guide-esp-lyrap-cam-v1.1` - 摄像头
由于 ESP32-S2 的管脚复用,部分扩展板的兼容性有所限制,具体请见 :ref:`user-guide-esp32-s2-kaluga-1-kit-ext-board-compatibility`
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
========
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
----
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,可用于连接相应扩展板:
- 扩展板连接器,用于连接 ESP-LyraT-8311A、ESP-LyraP-LCD32
- 摄像头连接器,用于连接 ESP-LyraP-CAM
- 触摸 FPC 连接器,用于连接 ESP-LyraP-TouchA
- LCD FPC 连接器(尚无可用官方配套扩展板)
- I2C FPC 连接器(尚无可用官方配套扩展板)
.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32s2-kaluga-1-v1.3-3d.png
:align: center
:width: 3089px
:height: 2335px
: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
* 带有 6 个触摸按钮
* 支持最大 5 mm 亚克力板
* 支持湿手操作
* 支持防水功能。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 摄像头模块
* 8-bit DVP 图像传感器接口ESP32-S2 还支持 16 位 DVP 图像传感器,但需要你自行进行二次开发)
* 支持高达 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
--------
.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32-s2-kaluga-1-v1.3-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)
.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32-s2-kaluga-1-v1.3-layout-back.png
:align: center
:width: 934px
:height: 600px
:scale: 70%
:alt: ESP32-S2-Kaluga-1 - 反面
:figclass: align-center
ESP32-S2-Kaluga-1 - 反面(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
- 集成 ESP32-S2 芯片,可提供 Wi-Fi 连接、数据处理和灵活的数据存储功能。
* - 4.3" LCD FPC 连接器
- (保留)可使用 FPC 线连接 4.3" LCD 扩展板。
* - ESP Prog 连接器
- (保留)用于连接乐鑫固件烧录设备 (ESP-Prog)。
* - JTAG 开关
- 切换到 ON 方向,启用 ESP32-S2 和 FT2232 之间的连接。此时,可通过 USB-UART/JTAG 端口进行 JTAG 调试,详见 :doc:`../../api-guides/jtag-debugging/index`
* - 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(详见开发板上的标记)。
* - USB-to-UART/JTAG 桥接器
- FT2232 适配器开发板,允许在 USB 端口使用 UART/JTAG 协议通信。
* - 摄像头连接器
- 用于连接摄像头扩展板,比如 ESP-LyraP-CAM。
* - 扩展板连接器
- 用于连接带有配套连接器的扩展板。
* - Reset 复位按钮
- 用于重启系统。
* - 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
- 为开发板供电。
* - 电池端口
- 2 针连接器,用于连接外部电池。
* - 电源 LED 指示灯
- 当 USB 电源或外部电源供电电压正常,则 LED 亮起。
* - 电源开关
- 打开可为系统供电。
* - RGB 跳线
- 如需使用 RGB LED需在该位置增加一个跳线。
* - RGB LED 指示灯
- 可编程 RGB LED 指示灯,受控于 GPIO45。在使用前需要安装 RGB 跳线。
* - 调压器
- 5 V 转 3.3 V 调压器。
* - I2C FPC 连接器
- (保留)可通过 FPC 线连接其他 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(详见开发板上的标记)。
* - 触摸 FPC 连接器
- 可通过 FPC 线连接 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
- 可通过 FPC 线连接 3.2" LCD 扩展板,比如 ESP-LyraP-LCD32。
应用程序开发
------------
ESP32-S2-Kaluga-1 上电前,请首先确认开发板完好无损。
硬件准备
^^^^^^^^
- 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
- PCWindows、Linux 或 macOS
- 你选择的任何扩展板
硬件设置
^^^^^^^^
1. 连接你选择的扩展板(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,**电源 LED 指示灯** 应点亮。
.. _user-guide-esp32-s2-kaluga-1-kit-software-setup:
软件设置
^^^^^^^^
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。
你还可以点击 `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。
你可以在 `IDF 组件注册器 <https://components.espressif.com>`_ 中下载板级支持包 (BSP)。
内容和包装
----------
零售订单
^^^^^^^^
每一个零售 ESP32-S2-Kaluga-1 开发套件均有独立包装。
.. figure:: https://dl.espressif.com/dl/schematics/pictures/esp32s2-kaluga-1-kit-v1.3-package-3d.png
:align: center
:alt: ESP32-S2-Kaluga-1 - 包装
:figclass: align-center
ESP32-S2-Kaluga-1 - 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 线(用于连接 ESP32-S2-Kaluga-1 主板至 ESP-LyraP-TouchA 扩展板)
- 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/contact-us/get-samples。
批发订单
^^^^^^^^
ESP32-S2-Kaluga-1 开发套件的批发包装为纸板箱。
批量订单请前往 https://www.espressif.com/zh-hans/contact-us/sales-questions。
硬件参考
========
功能框图
--------
.. Image of v1.2 is used as there are no visual changes
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 功能框图
:figclass: align-center
ESP32-S2-Kaluga-1 功能框图
电源选项
--------
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 针电池连接器使用外部电池供电
- 5V / GND 管脚供电
- 3V3 / GND 管脚供电
.. _user-guide-esp32-s2-kaluga-1-kit-ext-board-compatibility:
扩展板的兼容性
--------------
如需同时使用多块扩展板,请首先查看以下兼容性信息:
.. list-table::
:widths: 20 15 33 32
:header-rows: 1
* - 扩展板组合
- 复用接口或管脚
- 无法运行原因
- 解决方案
* - 8311A v1.3 + CAM v1.1
- I2S 控制器
- ESP32-S2 仅有 1 个 I2S 接口,但这两个开发板均需使用 ESP32-S2 的 I2S 接口进行通信ESP-LyraT-8311A 使用标准模式ESP-LyraP-CAM 使用 Camera 协议)。
- 采用分时复用;或另外选择一款可以通过其他 GPIOs 或 DAC 连接的音频扩展板。
* - TouchA v1.1 + LCD32 v1.2
- IO11、IO6
- 由于管脚 IO11 复用导致无法触发触摸动作ESP-LyraP-LCD32 则由于其 BLCT 管脚已与 IO6 断开,因此不受影响。
- 不要初始化 ESP-LyraP-TouchA 扩展板的 IO11 (NETWORK) 管脚;或者配置 ESP-LyraP-LCD32 扩展板的 BLCT 管脚为 `-1` (相当于不使用 BLCT
* - 8311A v1.3 + LCD32 v1.2
- IO6
- 配置 ESP-LyraP-LCD32 扩展板的 BK 管脚为 `-1` (相当于不使用 BK
- ESP32-S2-Kaluga-1 的 BLCT 管脚将从 IO6 断开。
* - TouchA v1.1 + 8311A v1.3
- ESP-LyraT-8311A 的 BT_ADC 管脚
- ESP-LyraT-8311A 在初始化 6 个按钮时需要使用 BT_ADC 管脚,而 ESP-LyraP-TouchA 在完成触摸动作时也需要使用 BT_ADC 管脚。
- 如需使用 ESP-LyraT-8311A 的 6 个按钮,则不要初始化 ESP-LyraP-TouchA 的 IO6 (PHOTO) 管脚。
* - TouchA v1.1 + CAM v1.1
- IO1、IO2、IO3
- 由于管脚复用无法同时使用。
- 不要初始化 ESP-LyraP-TouchA 的 IO1 (VOL_UP)、IO2 (PLAY) 和 IO3 (VOL_DOWN)。
* - TouchA v1.1 + LCD32 v1.2 + CAM v1.1
- IO1、IO2、IO3、IO11
- 由于管脚复用无法同时使用。
- 不要初始化 ESP-LyraP-TouchA 的 IO1 (VOL_UP)、IO2 (PLAY)、IO3 (VOL_DOWN) 和 IO11 (NETWORK)。
* - TouchA v1.1 + LCD32 v1.2 + 8311A v1.3
- IO6、IO11
- 如果使用 ESP-LyraT-8311A 的 BT_ADC 管脚初始化开发板的 6 个按钮,其他扩展板则无法使用 IO6 和 IO11。
- 不要初始化 ESP-LyraP-TouchA 的 IO11 (NETWORK)。此外,如果需要使用 BT_ADC则不要初始化 IO6 (PHOTO)。
另外,所有扩展板和 :ref:`JTAG 接口 <jtag-debugging-tip-jtag-pins-reconfigured>` 共用管脚 IO39、IO40、IO41 和 IO42。因此以下情况可能会干扰 JTAG 操作:
* 插上扩展板
* 调试正在使用扩展板的应用程序
硬件修订历史
============
ESP32-S2-Kaluga-1 Kit v1.3
--------------------------
* 以下管脚已重新分配,以解决固件烧录问题:
* Camera D2GPIO36
* Camera D3GPIO37
* AU_I2S1_SDIGPIO34
* AU_WAKE_INTGPIO46
* RGB 已移动至开发板边缘
* 所有 dip 开关均移动至开发板的反面,从而便利用户操作
ESP32-S2-Kaluga-1 Kit v1.2
--------------------------
:doc:`首次发布 <user-guide-esp32-s2-kaluga-1-kit-v1.2>`
相关文档
========
.. toctree::
:hidden:
user-guide-esp32-s2-kaluga-1-kit-v1.2.rst
user-guide-esp-lyrap-cam-v1.1
user-guide-esp-lyrap-lcd32-v1.2
user-guide-esp-lyrat-8311a_v1.3
- `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)
- `乐鑫产品选型工具 <https://products.espressif.com/#/product-selector?names=>`__
- :doc:`../../api-guides/jtag-debugging/index`
- `ESP32-S2-Kaluga-1 原理图 <https://dl.espressif.com/dl/schematics/ESP32-S2-Kaluga-1_V1_3_SCH_20200526A.pdf>`_ (PDF)
- `ESP32-S2-Kaluga-1 PCB 布局图 <https://dl.espressif.com/dl/schematics/ESP32-S2-Kaluga-1_V1_3_PCB_20200526AE.pdf>`_ (PDF)
- `ESP32-S2-Kaluga-1 管脚映射 <https://dl.espressif.com/dl/schematics/ESP32-S2-Kaluga-1_V1.3-Pin-Mapping-v0.1.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。