# ESP32-S3-Korvo-2 V3.0

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最新版本： ESP32-S3-Korvo-2 V3.1

本指南将帮助您快速上手 ESP32-S3-Korvo-2 V3.0，并提供该款开发板的详细信息。

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 是一款基于 ESP32-S3 芯片的多媒体开发板，搭载双麦克风阵列，支持语音识别和近/远场语音唤醒。同时它还搭载 LCD、摄像头、microSD 卡等外设，可支持基于 JPEG 的视频流处理，满足用户对低成本、低功耗、联网的音视频产品开发需求。

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0（板载 ESP32-S3-WROOM-1 模组）

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 主板可与 LCD 扩展板 ESP32-S3-Korvo-2-LCD 搭配使用。本文档主要介绍 ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 主板，更多关于 LCD 扩展板的信息，请参阅 ESP32-S3-Korvo-2-LCD 用户指南。

本指南包括如下内容：

- 入门指南：简要介绍了开发板和硬件、软件设置指南。

- 硬件参考：详细介绍了开发板的硬件。

- 硬件版本：介绍硬件历史版本和已知问题，并提供链接至历史版本开发板的入门指南（如有）。

- 相关文档：列出了相关文档的链接。

- 免责声明和版权公告：链接到免责声明和版权公告。

## 入门指南

本小节将简要介绍 ESP32-S3-Korvo-2 V3.0，说明如何在 ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 上烧录固件及相关准备工作。

### 组件介绍

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0（点击放大）

以下按照顺时针的顺序依次介绍开发板上的主要组件。

主要组件 | 介绍
--- | ---
ESP32-S3-WROOM-1 模组 | ESP32-S3-WROOM-1 模组是一款通用型 Wi-Fi + 低功耗蓝牙 MCU 模组，搭载 ESP32-S3 系列芯片。除具有丰富的外设接口外，模组还拥有强大的神经网络运算能力和信号处理能力，适用于 AIoT 领域的多种应用场景，例如唤醒词检测和语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声器等。
左侧麦克风 (Left Microphone) | 板载麦克风，连接至 ADC。
音频模数转换器 (Audio ADC Chip) | ES7210 是一款用于麦克风阵列应用的高性能、低功耗 4 通道音频模数转换器，非常适合音乐和语音应用。此外，ES7210 也可用于采集声学回声消除 (AEC) 的回声参考信号。
音频编解码芯片 (Audio Codec Chip) | 音频编解码器芯片 ES8311 是一种低功耗单声道音频编解码器，包含单通道 ADC、单通道 DAC、低噪声前置放大器、耳机驱动器、数字音效、模拟混音和增益功能。它通过 I2S 和 I2C 总线与 ESP32-S3-WROOM-1 模组连接，以提供独立于音频应用程序的硬件音频处理。
音频功率放大器 (Audio PA Chip) | NS4150 是一款低 EMI、3 W 单声道 D 类音频功率放大器，用于放大来自音频编解码芯片的音频信号，以驱动扬声器。
右侧麦克风 (Right Microphone) | 板载麦克风，连接至 ADC。
扬声器输出端口 (Speaker Output Port) | 可通过音频功率放大器的支持，实现外部扬声器播放功能。
USB-to-UART 桥接器 (USB-to-UART Bridge Chip) | 单芯片 USB-UART 桥接器 CP2102N 为软件下载和调试提供高达 3 Mbps 的传输速率。
USB-to-UART 端口 (USB-to-UART Port) | 用于 PC 端与 ESP32-S3-WROOM-1 模组的通信。
USB 电源端口 (USB Power Port) | 为整个系统提供电源。建议使用至少 5V/2A 电源适配器供电，保证供电稳定。
电池接口 (Battery Socket) | 用于连接单节锂离子电池的两针接口。
电源开关 (Power Switch) | 电源拨动开/关：向下拨动开启开发板电源，向上拨动关闭开发板电源。
电池充电管理芯片 (Battery Charger) | 恒流/恒压线性电源管理芯片 AP5056 可以用于单节锂离子电池的充电管理，为通过 Micro USB 端口连接到电池接口的电池充电。
功能按键 (Function Press Keys) | 六个按键，分别为 REC、MUTE、PLAY、SET、VOL- 和 VOL+，与 ESP32-S3-WROOM-1 模组连接，借助该 UI 和专用的 API 可以开发和测试音频应用程序。
Boot/Reset 按键 (Boot/Reset Press Keys) | Boot：长按 Boot 键时，再按 Reset 键可启动固件上传模式，然后便可通过串口上传固件。 Reset：单独按下此按键会重置系统。
microSD 插槽 (MicroSD Slot) | 本开发板支持一线模式的 microSD 卡，可以存储或播放 microSD 卡中的音频文件。
LCD 连接器 (LCD Connector) | 一款 0.5 mm 间距的 FPC 连接器，用以连接 LCD 扩展板。
系统 LED (System LEDs) | 两个通用 LED（绿色和红色），由 ESP32-S3-WROOM-1 模组控制，可借助专用的 API 为音频应用程序做状态行为指示。
摄像头连接器 (Camera Connector) | 通过连接器外接摄像头模组至开发板，实现图像传输。

### 开始开发应用

通电前，请确保开发板完好无损。

#### 必备硬件

- 1 x ESP32-S3-Korvo-2 V3.0

- 1 x 扬声器

- 2 x USB 2.0 数据线（标准 A 型转 Micro-B 型）

- 1 x 电脑（Windows、Linux 或 macOS）

备注

请确保使用适当的 USB 数据线。部分数据线仅可用于充电，无法用于数据传输和编程。

#### 可选硬件

- 1 x microSD 卡

- 1 x 锂离子电池

备注

请务必使用内置保护电路的锂离子电池。

#### 硬件设置

1. 连接扬声器至 扬声器输出 端口。

2. 插入 USB 数据线，分别连接 PC 与开发板的两个 USB 端口。

3. 此时，绿色待机指示灯应亮起。若电池未连接，红色充电指示灯每隔几秒闪烁一次。

4. 打开 电源开关。

5. 此时，红色电源指示灯应亮起。

#### 软件设置

请前往 快速入门，在 Step 1. 安装 ESP-IDF 小节查看如何快速设置开发环境，并将 应用程序示例 烧录至您的开发板。

### 内含组件和包装

可分开购买主板或主板配件，其中配件包含：

- LCD 扩展板：ESP32-S3-Korvo-2-LCD

- 摄像头

- 连接器

  - 20 针 FPC 线

- 紧固件：

  - 安装螺栓 (x8)

  - 螺丝 (x4)

#### 零售订单

如购买样品，每个开发板将以防静电袋或零售商选择的其他方式包装。

零售订单请前往 https://www.espressif.com/zh-hans/company/contact/buy-a-sample。

#### 批量订单

如批量购买，开发板将以大纸板箱包装。

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

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 的主要组件和连接方式如下图所示。

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 电气功能框图

### 供电说明

#### USB 与电池供电

主电源为 5 V，由 USB 提供。辅助电源为 3.7 V，由电池提供，为可选项。USB 供电使用专用的数据线，与用于上传应用程序的 USB 数据线分开。为了近一步减少来自 USB 的噪音，可使用电池代替 USB。

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - USB 电源供电

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - 电池供电

如下图所示，当 USB 供电和电池供电同时存在时，VBUS 为高电平，Q14 处于截止状态，VBAT 自动与系统电源切断。此时，USB 为系统供电。

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - 供电选项

#### 音频和数字独立供电

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 可为音频组件和 ESP 模组提供相互独立的电源，可降低数字组件给音频信号带来的噪声并提高组件的整体性能。

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - 数字供电

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - 音频供电

### 管脚分配列表

下表为 ESP32-S3-WROOM-1 模组的管脚分配列表，用于控制开发板的特定组件或功能。

ESP32-S3-WROOM-1 管脚分配
管脚 [1] | 管脚名称 | ES8311 | ES7210 | 摄像头 | LCD | 按键 | microSD 卡 | IO 扩展 | 其他
--- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | ---
3 | EN |  |  |  |  | EN_KEY |  |  |
4 | IO4 |  |  |  |  |  | DATA0 |  |
5 | IO5 |  |  |  |  | REC, MUTE, PLAY, SET, VOL-, VOL+ |  |  |
6 | IO6 |  |  |  |  |  |  |  | BAT_MEAS_ADC
7 | IO7 |  |  |  |  |  | CMD |  |
8 | IO15 |  |  |  |  |  | CLK |  |
9 | IO16 | I2S0_MCLK | MCLK |  |  |  |  |  |
10 | IO17 | I2C_SDA | I2C_SDA | SIOD | TP_I2C_SDA |  |  | I2C_SDA |
11 | IO18 | I2C_CLK | I2C_CLK | SIOC | TP_I2C_CLK |  |  | I2C_CLK |
12 | IO8 | I2S0_DSDIN |  |  |  |  |  |  |
13 | IO19 |  |  |  |  |  |  |  | ESP_USB_DM (Reserve)
14 | IO20 |  |  |  |  |  |  |  | ESP_USB_DP (Reserve)
15 | IO3 |  |  | D5 |  |  |  |  |
16 | IO46 |  |  |  |  |  |  |  | NC
17 | IO9 | I2S0_SCLK | SCLK |  |  |  |  |  |
18 | IO10 |  | SDOUT |  |  |  |  |  |
19 | IO11 |  |  | PCLK |  |  |  |  |
20 | IO12 |  |  | D6 |  |  |  |  |
21 | IO13 |  |  | D2 |  |  |  |  |
22 | IO14 |  |  | D4 |  |  |  |  |
23 | IO21 |  |  | VSYNC |  |  |  |  |
24 | IO47 |  |  | D3 |  |  |  |  |
25 | IO48 |  |  |  |  |  |  |  | PA_CTRL
26 | IO45 | I2S0_LRCK | LRCK |  |  |  |  |  |
27 | IO0 |  |  |  | LCD_SPI_SDA | BOOT_KEY |  |  |
28 | IO35 |  |  |  |  |  |  |  | NC
29 | IO36 |  |  |  |  |  |  |  | NC
30 | IO37 |  |  |  |  |  |  |  | NC
31 | IO38 |  |  | HREF |  |  |  |  |
32 | IO39 |  |  | D9 |  |  |  |  |
33 | IO40 |  |  | XCLK |  |  |  |  |
34 | IO41 |  |  | D8 |  |  |  |  |
35 | IO42 |  |  | D7 |  |  |  |  |
36 | RXD0 |  |  |  |  |  |  |  | ESP0_UART0_RX
37 | TXD0 |  |  |  |  |  |  |  | ESP0_UART0_TX
38 | IO2 |  |  |  | LCD_SPI_DC |  |  |  |
39 | IO1 |  |  |  | LCD_SPI_CLK |  |  |  |
41 | EPAD |  |  |  |  |  |  |  |

[1]

管脚 - ESP32-S3-WROOM-1 模组管脚号，不含 GND 和供电管脚。

分配给 IO 扩展器的 GPIO 被进一步分配为多个 GPIO。

IO 扩展器 GPIO 分配
IO 扩展器管脚 | 管脚名称 | LCD | 其他
--- | --- | --- | ---
4 | P0 |  | PA_CTRL
5 | P1 | LCD_CTRL |
6 | P2 | LCD_RST |
7 | P3 | LCD_CS |
9 | P4 | TP_INT |
10 | P5 |  | PERI_PWR_ON
11 | P6 |  | LED1
12 | P7 |  | LED2

### 连接器

#### 摄像头连接器

No. | 摄像头信号 | ESP32-S3 管脚
--- | --- | ---
1 | SIOD | GPIO17
2 | SIOC | GPIO18
3 | D5 | GPIO3
4 | PCLK | GPIO11
5 | D6 | GPIO12
6 | D2 | GPIO13
7 | D4 | GPIO14
8 | VSYNC | GPIO21
9 | D3 | GPIO47
10 | HREF | GPIO38
11 | D9 | GPIO39
12 | XCLK | GPIO40
13 | D8 | GPIO41
14 | D7 | GPIO42

#### LCD 连接器

No. | LCD 信号 | ESP32-S3 管脚
--- | --- | ---
1 | TP_I2C_SDA | GPIO17
2 | TP_I2C_CLK | GPIO18
3 | LCD_SPI_SDA | GPIO0
4 | LCD_SPI_DC | GPIO2
5 | LCD_SPI_CLK | GPIO1

No. | LCD 信号 | 扩展器管脚
--- | --- | ---
1 | ESP_LCD_CTRL | P1
2 | ESP_LCD_RST | P2
3 | ESP_LCD_CS | P3
4 | ESP_TP_INT | P4

### AEC 电路

AEC 电路为 AEC 算法提供参考信号。

ESP32-S3-Korvo-2 回声参考信号源有两路兼容设计，一路是 Codec (ES8311) DAC 输出 (DAC_AOUTLN/DAC_AOUTLP)，一路是 PA (NS4150) 输出 (PA_OUTL+/PA_OUTL-)。默认推荐将 Codec (ES8311) DAC 输出 (DAC_AOUTLN/DAC_AOUTLP) 作为回声参考信号，同时将下图中电阻 R132、R140 NC。

回声参考信号通过 ADC (ES7210) 的 ADC_MIC3P/ADC_MIC3N 采集后送回给 ESP32-S3 用于 AEC 算法。

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - AEC Codec DAC 输出（点击放大）

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - AEC PA 输出（点击放大）

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - 参考信号采集（点击放大）

### 硬件设置选项

#### 自动下载

可以通过两种方式使 ESP 开发板进入下载模式：

- 手动按下 Boot 和 RST 键，然后先松开 RST，再松开 Boot 键。

- 由软件自动执行下载。软件利用串口的 DTR 和 RTS 信号来控制 ESP 开发板的 EN、IO0 管脚的状态。详情请参见 ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 原理图 (PDF)。

### ESP 管脚测试点分配

本节介绍了 ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 板上可分配的测试点。

测试点是裸通孔，具有标准的 2.54 毫米/0.1 英寸间距。您可能需要接入排针或排针插孔，从而连接外部硬件。

#### 编解码器测试点/J15

No. | 编解码器管脚 | ESP32-S3 管脚
--- | --- | ---
1 | MCLK | GPIO16
2 | SCLK | GPIO9
3 | LRCK | GPIO45
4 | DSDIN | GPIO8
5 | ASDOUT | –
6 | GND | –

#### ADC 测试点/J16

No. | ADC 管脚 | ESP32-S3 管脚
--- | --- | ---
1 | MCLK | GPIO16
2 | SCLK | GPIO9
3 | LRCK | GPIO45
4 | SDOUT | GPIO10
5 | INT | –
6 | GND | –

#### UART 测试点/J17

No. | UART 管脚
--- | ---
1 | 3.3V
2 | TXD
3 | RXD
4 | IO0
5 | EN
6 | GND

#### I2C 测试点/J18

No. | I2C 管脚 | ESP32-S3 管脚
--- | --- | ---
1 | 3.3V | –
2 | CLK | GPIO18
3 | SDA | GPIO17
4 | GND | –

## 硬件版本

无历史版本。

## 相关文档

- ESP32-S3 技术规格书 (PDF)

- ESP32-S3-WROOM-1/1U 技术规格书 (PDF)

- ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 原理图 (PDF)

- ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 PCB 布局图 (PDF)

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。

## 免责声明和版权公告

请参阅 免责声明和版权公告。

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