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（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

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）

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

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 - USB 电源供电

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - 电池供电

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

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 - 数字供电

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - 音频供电

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

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 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 - AEC PA 输出（点击放大）

ESP32-S3-Korvo-2 V3.0 - AEC 参考信号采集（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

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

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