ESP32-LyraT V4 入门指南

[English]

本指南旨在向用户介绍 ESP32-LyraT V4 音频开发板的功能、配置选项以及如何快速入门。

ESP32-LyraT 开发板面向搭载 ESP32 双核芯片的音频应用领域，如 Wi-Fi 或蓝牙音箱、语音遥控器以及具备音频功能的智能家居设备等。

如需立即使用此开发板，请直接前往 应用程序开发 章节。

准备工作

  • 1 × ESP32-LyraT V4 开发板

  • 2 × 扬声器或 3.5 mm 耳机。若使用扬声器，建议功率不超过 3 瓦特，并需配备 JST PH 2.0 2 针插头。若无此类插头，开发过程中也可使用杜邦母跳线。

  • 1 × Micro USB 2.0 数据线（Type A 转 Micro B）

  • 1 × 已安装 Windows、Linux 或 Mac OS 的 PC

概述

ESP32-LyraT V4 是一款基于 乐鑫 ESP32 的音频开发板，专为音频应用打造，在 ESP32 芯片原有硬件基础上，额外提供音频处理硬件和扩展 RAM。具体硬件包括：

  • ESP32-WROVER 模组*

  • 音频编解码芯片

  • 板载双麦克风

  • 耳机输入

  • 2 x 3 瓦特扬声器输出

  • 双辅助输入

  • MicroSD 卡槽（一线模式或四线模式）

  • 6 个按键（2 个物理按键和 4 个触摸按键）

  • JTAG 排针

  • 集成 USB-UART 桥接芯片

  • 锂离子电池充电管理

上标 * 表示该产品已处于 EOL 状态。下文同理。

下图展示 ESP32-LyraT 的主要组件以及组件之间的连接方式。

ESP32 LyraT block diagram

ESP32-LyraT 开发板框图

功能说明

以下列表及下图介绍 ESP32-LyraT 开发板的主要组件、接口及控制方式。

ESP32-WROVER 模组*

ESP32-WROVER* 模组采用 ESP32 芯片，可实现 Wi-Fi/蓝牙连接和数据处理，同时集成 32 Mbit SPI flash 和 32 Mbit PSRAM，可实现灵活的数据存储。

绿色和红色 LED

两颗通用 LED，由 ESP32-WROVER 模组* 控制，通过专用 API 指示音频应用的特定运行状态。

功能 DIP 开关

用于配置 GPIO12 至 GPIO15 引脚的功能，这些引脚在 JTAG 排针 与 MicroSD 卡 等设备之间共享。默认情况下，所有开关处于 OFF 位置，MicroSD 卡 处于启用状态。若要改为启用 JTAG 排针，应将位置 3、4、5 和 6 的开关拨至 ON。若不使用 JTAG，且 MicroSD 卡 以一线模式运行，则 GPIO12 和 GPIO13 可分配给其他功能。更多详情请参阅 ESP32 LyraT V4 schematic。

JTAG 排针

提供 ESP32-WROVER 模组* 的 JTAG 接口访问。可用于调试、应用程序烧录，以及实现其他多种功能，例如 应用层跟踪。引脚定义请参阅 JTAG 排针 / JP7。在向排针输出 JTAG 信号之前，应先启用 功能 DIP 开关。请注意，JTAG 运行时无法使用 MicroSD 卡，应断开 MicroSD 卡连接，因为部分 JTAG 信号由两种设备共享。

UART 排针

串口提供 ESP32-WROVER 模组* 与 USB-UART 桥接芯片 之间串行 TX/RX 信号的访问。

I2C 排针

提供 I2C 接口访问。ESP32-WROVER 模组* 与 音频编解码芯片 均连接至该接口。引脚定义请参阅 I2C 排针 / JP5。

MicroSD 卡

开发板支持 SPI/1-bit/4-bit 模式下的 MicroSD 卡，可在卡中存储或播放音频文件。引脚定义请参阅 MicroSD 卡 / J5。请注意，MicroSD 卡 运行时无法使用 JTAG，应通过设置 功能 DIP 开关 断开 JTAG，因为部分信号由两种设备共享。

I2S 排针

提供 I2S 接口访问。ESP32-WROVER 模组* 与 音频编解码芯片 均连接至该接口。引脚定义请参阅 I2S 排针 / JP4。

左侧麦克风

板载麦克风，连接至 音频编解码芯片 的 IN1。

AUX 输入

辅助输入插座，连接至 音频编解码芯片 的 IN2（左右声道）。请使用 3.5 mm 立体声插头连接此插座。

耳机输出

输出插座，可连接 3.5 mm 立体声耳机。

ESP32 LyraT V4 board layout

ESP32-LyraT V4 开发板布局

右侧麦克风

板载麦克风，连接至 音频编解码芯片 的 IN1。

左侧扬声器输出

输出插座，用于连接扬声器。建议使用 4 欧姆 3 瓦特扬声器。引脚间距为 2.00 mm / 0.08”。

右侧扬声器输出

输出插座，用于连接扬声器。建议使用 4 欧姆 3 瓦特扬声器。引脚间距为 2.00 mm / 0.08”。

PA 芯片

功率放大器，用于放大 音频编解码芯片 的立体声音频信号，以驱动两个扬声器。

启动/复位按键

启动：按住 Boot 键并短按 Reset 键，可进入固件烧录模式，随后可通过串口上传固件。复位：单独按下此键可重置系统。

触摸板按键

四个触摸板，分别标注为 Play、Sel、Vol+ 和 Vol-。它们连接至 ESP32-WROVER 模组*，通过专用 API 用于开发和测试音频应用的用户界面。

音频编解码芯片

音频编解码芯片 ES8388 是一款低功耗立体声编解码器，内置耳机放大器。它由双通道 ADC、双通道 DAC、麦克风放大器、耳机放大器、数字音效处理器、模拟混音和增益控制功能组成。该芯片通过 I2S 和 I2C 总线与 ESP32-WROVER 模组* 连接，可在硬件中独立完成音频处理，无需依赖音频应用软件。

功能按键

两个按键，分别标注为 Rec 和 Mode。它们连接至 ESP32-WROVER 模组*，通过专用 API 用于开发和测试音频应用的用户界面。

USB-UART 桥接芯片

单芯片 USB-UART 桥接器，最高传输速率可达 1 Mbps。

Micro USB 端口

USB 接口，用作开发板供电，以及 PC 与 ESP32 模组之间的通信接口。

待机/充电 LED

绿色 待机 LED 表示 Micro USB 端口 已接入电源。红色 充电 LED 表示连接至 电池插座 的电池正在充电。

电池充电芯片

AP5056 恒流恒压线性充电器，适用于单节锂离子电池。用于通过 Micro USB 端口 为连接至 电池插座 的电池充电。

电源开关

电源开/关旋钮：向左拨动则开发板通电；向右拨动则开发板断电。

电池插座

两针插座，用于连接单节锂离子电池。

电源指示灯

红色 LED，表示 电源开关 已开启。

备注

电源开关 不影响锂离子电池的充电，也不会断开电池充电。

硬件配置选项

可通过 功能 DIP 开关 调整 ESP32-LyraT 开发板的若干硬件配置。

在一线模式下启用 MicroSD 卡

DIP SW

Position

1

OFF

2

OFF

3

OFF

4

OFF

5

OFF

6

OFF

7

OFF 1

8

n/a

  1. 将 DIP SW 7 拨至 ON 可启用 AUX 输入 检测

此模式下：

  • JTAG 功能不可用

  • Vol- 触摸按键可通过 API 使用

在四线模式下启用 MicroSD 卡

DIP SW

Position

1

ON

2

ON

3

OFF

4

OFF

5

OFF

6

OFF

7

OFF

8

n/a

此模式下：

  • JTAG 功能不可用

  • Vol- 触摸按键无法通过 API 使用

  • 无法通过 API 进行 AUX 输入 检测

启用 JTAG

DIP SW

Position

1

OFF

2

OFF

3

ON

4

ON

5

ON

6

ON

7

ON

8

n/a

此模式下：

  • MicroSD 卡 功能不可用，请从卡槽中取出存储卡

  • Vol- 触摸按键无法通过 API 使用

  • 无法通过 API 进行 AUX 输入 检测

ESP32 引脚分配

ESP32 模组的若干引脚/端子已分配给板载硬件。其中部分引脚（如 GPIO0 或 GPIO2）具有多种功能。具体详情请参阅下表或 ESP32 LyraT V4 schematic。

红色 / 绿色 LED

ESP32 Pin

LED Color

1

GPIO19

Red LED

2

GPIO22

Green LED

触摸板

ESP32 Pin

Touch Pad Function

1

GPIO33

Play

2

GPIO32

Set

3

GPIO13

Vol- 1

4

GPIO27

Vol+

  1. 若使用 JTAG，则 Vol- 功能不可用。若 MicroSD 卡 配置为四线模式运行，Vol- 功能亦不可用。

MicroSD 卡 / J5

ESP32 Pin

MicroSD Signal

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

CD

备注

启用 JTAG 时无法使用 MicroSD 卡。

UART 排针 / JP2

Header Pin

1

3.3V

2

TX

3

RX

4

GND

I2S 排针 / JP4

I2C Header Pin

ESP32 Pin

1

MCLK

GPI0

2

SCLK

GPIO5

1

LRCK

GPIO25

2

DSDIN

GPIO26

3

ASDOUT

GPIO35

3

GND

GND

I2C 排针 / JP5

I2C Header Pin

ESP32 Pin

1

SCL

GPIO23

2

SDA

GPIO18

3

GND

GND

JTAG 排针 / JP7

ESP32 Pin

JTAG Signal

1

MTDO / GPIO15

TDO

2

MTCK / GPIO13

TCK

3

MTDI / GPIO12

TDI

4

MTMS / GPIO14

TMS

备注

启用 MicroSD 卡 时无法使用 JTAG。

功能 DIP 开关 / JP8

Switch OFF

Switch ON

1

GPIO12 not allocated

MicroSD Card 4-wire

2

Touch Vol- enabled

MicroSD Card 4-wire

3

MicroSD Card

JTAG

4

MicroSD Card

JTAG

5

MicroSD Card

JTAG

6

MicroSD Card

JTAG

7

MicroSD Card 4-wire

AUX IN detect 1

8

not used

not used

  1. 系统上电时，AUX 输入 信号引脚不应插入插头，否则 ESP32 可能无法正常启动。

应用程序开发

ESP32-LyraT 上电之前，请首先确认开发板完好无损，无明显损坏迹象。

初始设置

设置开发板，运行首个示例应用程序：

  1. 将扬声器连接至 右侧 和 左侧扬声器输出。也可选择将耳机连接至 耳机输出。

  2. 将 Micro-USB 数据线插入 PC 及 ESP32-LyraT 的 Micro USB 端口。

  3. 绿色 待机 LED 应亮起。假设未连接电池，红色 充电 LED 将每隔数秒闪烁一次。

  4. 向左拨动 电源开关。

  5. 红色 电源指示灯 应亮起。

若 LED 状态与上述一致，则开发板已可用于应用程序烧录。接下来请按照下一节介绍，在 PC 上安装并配置开发工具。

正式开始开发

完成初始设置并检查无误后，即可准备开发工具。请参阅 Step 1. 安装 ESP-IDF 章节，按以下步骤操作：

相关文档

免责声明和版权公告

请参阅 免责声明和版权公告。

提供有关此文档的反馈