ESP32-S3-Korvo-1 v5.0

本指南将帮助您快速上手 ESP32-S3-Korvo-1 v5.0，并提供该款开发板的详细信息。

备注

如果您使用的是 ESP32-S3-Korvo-1 v4.0，请参考本指南。v5.0 相对 v4.0 的变化在`硬件版本 <#4-硬件版本>`__小节中列出。

ESP32-S3-Korvo-1 是`乐鑫 <https://www.espressif.com/zh-hans/home>`__推出的一款 AI（人工智能）开发板，搭载 ESP32-S3 芯片和乐鑫语音识别 SDK ESP-Skainet。板上配置三麦克风阵列，适用于远场拾音，且功耗低。ESP32-S3-Korvo-1 支持中英文语音唤醒和离线语音命令识别。您可以使用 ESP-Skainet 开发各种语音识别应用，例如智能屏幕、智能插头、智能开关等。

ESP32-S3-Korvo-1

本指南包括如下内容：

• 入门指南：介绍了开发板的功能和特性、组件、包装，以及如何快速使用开发板。

• 开始开发应用：说明了开发板烧录固件需要的硬件设置和软件设置。

• 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。

1. 入门指南

1.1. 概述

ESP32-S3-Korvo-1 开发板包含两部分：一块主板 ESP32-S3-Korvo-1，配置 ESP32-S3-WROOM-1 模组、功能按键、SD 卡槽、扬声器接口和 USB 接口等；一块子板 ESP32-Korvo-Mic（也是 ESP32-Korvo v1.1 的子板），配置三麦克风阵列、功能按键、可寻址 LED 等。主板和子板通过 FPC 排线连接。

1.2. 功能框图

功能框图显示了主板 ESP32-S3-Korvo-1（左侧）和子板 ESP32-Korvo-Mic（右侧）的主要组件，以及组件之间的连接方式。

ESP32-S3-Korvo-1 功能框图

下面分别介绍主板和子板上的主要组件。

1.3. ESP32-S3-Korvo-1 主板组件

ESP32-S3-Korvo-1 - 正面

下面从 ESP32-S3-WROOM-1 模组开始逆时针依次介绍主板上的主要组件。

序号	主要组件	介绍
1	ESP32-S3-WROOM-1	ESP32-S3-WROOM-1 模组，内置 ESP32-S3R8 芯片，集成 Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 子系统，还有专门的向量指令用于加速神经网络计算和信号处理。ESP32-S3R8 芯片叠封 8 MB PSRAM，模组还另外带有 16 MB flash，可灵活高效读取数据。
2	PDM Interface（预留 PDM 接口）	子板可选择连接 PDM 接口，使用 3 个脉冲密度调制 (PDM) 数字麦阵列。
3	5 V to 3.3 V LDO（5 V 转 3.3 V LDO）	模组电路的电源转换器，输入 5 V，输出 3.3 V。
4	5 V Power On LED（5 V 电源指示灯）	开发板连接 USB 电源，并且电源开关拨至 “ON”，5 V 电源指示灯红灯亮起。
5	Power Switch（电源开关）	拨动至 “ON”，开发板上电：拨动至 “OFF”，开发板断电。
6	Battery Socket（电池接口）	外接锂电池可作为 USB 供电的替代电源，为开发板供电。请使用带有保护电路板和电流保险器组件的锂电池。建议电池规格：容量 >1000 mAh, 输出电压 3.7 V， 输入电压 4.2 V – 5 V。装电池时注意正负极性与接口标示的正负极性相匹配。
7	Battery Charger Chip（电池充电芯片）	AP5056，1 A 线性锂电池充电器。充电电源来自 USB 供电接口。
8	Battery Green LED（电池指示绿灯）	开发板连接 USB 电源，不接电池的情况下，绿灯亮。接电池状态下，在电池充电完成后，绿灯亮。
9	Battery Red LED（电池指示红灯）	开发板连接 USB 电源，不接电池的情况下，红灯闪烁。接电池状态下，电池充电正在进行时，红灯亮；电池充电完成后，红灯灭。
10	USB Power Port（USB 供电接口）	开发板的供电接口。
11	USB-to-UART Bridge（USB 至 UART 桥接器）	单芯片 USB 至 UART 桥接器，可提供高达 3 Mbps 的传输速率。
12	FPC Connector（FPC 接口）	通过 FPC 排线连接主板和子板。
13	USB-to-UART Port（USB 转 UART 接口）	作为通信接口，通过板载 USB 至 UART 桥接器与芯片通信。
14	Reset Button（复位按键）	芯片复位按键。
15	Boot Button（下载按键）	下载按键。按住 Boot 键的同时按一下 Reset 键进入“固件下载”模式，通过串口下载固件。
16	MicroSD Card Slot（MicroSD 卡槽）	可插入 MicroSD 卡，适用于需要扩充数据存储空间或备份的应用开发场景。支持 SPI 模式。
17	Audio_VCC33	音频电路的电源转换器，输入 5 V， 输出 3.3 V。
18	Speaker Output（扬声器输出）	音频输出插槽，外接扬声器。采用 2.00 mm / 0.08” 排针间距，建议使用 4 欧姆 3 瓦特扬声器。
19	PA Chip（PA 芯片）	超低 EMI，无需滤波器，3 瓦特单声道 D 类音频功放。
20	ADC Chip（ADC 芯片）	音频 4 通道模拟转数字芯片 (ES7210)，多位 delta-sigma 音频ADC，102 dB 信噪比，–85 dB THD+N，24 位 8 - 100 kHz 采样频率，I2S/PCM 主从串行数据端口，支持 TDM 模式。通过 I2S 和 I2C 与 ESP32-S3 通信。
21	Headphone Output（耳机输出）	音频输出插槽，外接 3.5 mm 立体声耳机。（请注意，此开发板输出单声道信号。）
22	Codec_3V3 (NC)	Codec 的额外电源选项，默认不使用、不上件。
23	Audio Codec Chip（音频编解码芯片）	使用 ES8311 低功耗单声道音频编解码器。它由单通道 ADC、单通道 DAC、低噪声前置放大器、耳机驱动程序、数字音效处理器、模拟混音器和增益函数组成。该芯片通过 I2S 和 I2C 总线与 ESP32-S3-WROOM-1 模组连接提供硬件音频处理功能。

1.4. ESP32-Korvo-Mic 子板组件

ESP32-Korvo-Mic - 正面

ESP32-Korvo-Mic - 背面

下面从上到下依次介绍子板上的主要组件。

主要组件	介绍
Analog Microphone（模拟麦克风）	与另外两个模拟麦克风组成三个模拟麦克风阵列，间隔 65 mm。硬件也支持两个模拟麦克风阵列，间隔 55 mm（硬件默认不上件，软件暂不支持）。
RGB LED	12 个可寻址 RGB LED (WS2812C)。
Function Button（功能按键）	板子上有 6 个功能按键，您可以自定义功能。
Digital Microphone（数字麦克风）	硬件支持三个数字麦克风阵列，间隔 65 mm（硬件默认不上件，软件暂不支持）。
FPC Connector（FPC 接口）	通过 FPC 排线连接主板和子板。

1.5. 内含组件和包装

1.5.1. 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。每个包装内含：

• 1 块 ESP32-S3-Korvo-1 主板

• 1 块 ESP32-Korvo-Mic 子板

• FPC 排线

• 8 个螺丝

• 4 个螺柱

这些组件出厂时都已组装好。 零售订单请前往 <https://www.espressif.com/zh-hans/company/contact/buy-a-sample>。

1.5.2. 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>。

1.6. 默认固件和功能测试

ESP32-S3-Korvo-1 出厂即烧录`默认固件 <https://github.com/espressif/esp-skainet/blob/master/tools/default_firmware/default_firmware_ESP32-S3-Korvo-1>`__，方便您立即上手使用开发板，体验语音唤醒和语音命令识别的功能。

备注

请注意，默认固件仅支持中文唤醒词和语音命令。您也可以参考 esp-skainet/examples 配置使用英语唤醒词和语音命令。如需配置英语唤醒词和语音命令，请首先按照`第 2 节 <#2-开始开发应用>`__中的步骤进行操作。

使用开发板前，您需要准备以下硬件：

• 1 套 ESP32-S3-Korvo-1 开发板

• 1 根 USB 2.0 数据线（标准 A 型转 Micro-B 型），为开发板接入电源

通电前，请确保开发板完好无损，主板与子板已组装好。然后按照以下步骤开始使用开发板：

1. 使用 USB 数据线连接开发板的 USB 供电接口与电源。电池指示绿灯应亮起。如果未接入电池，则电池指示红灯闪烁。

2. 将电源开关拨至 “ON”。5 V 电源指示灯红灯亮起。

3. 按下复位按键。

4. 说出中文唤醒词“Hi 乐鑫”唤醒开发板。唤醒后，子板上的 12 个 RGB LED 将被循环点亮为白色，表示设备正在等待命令词。

5. 说出中文命令词，等待开发板执行命令。默认固件支持的中文命令词请见下表。

默认固件支持的中文命令词	设备反馈
关闭电灯	RGB LED 熄灭
打开白色灯	RGB LED 显示白色
打开红色灯	RGB LED 显示红色
打开绿色灯	RGB LED 显示绿色
打开蓝色灯	RGB LED 显示蓝色
打开黄色灯	RGB LED 显示黄色
打开青色灯	RGB LED 显示青色
打开紫色灯	RGB LED 显示紫色

如果没有识别到命令词，RGB LED 将恢复至唤醒前的状态。 至此您已经体验了开发板的主要功能。下面的章节将说明如何在开发板上烧录固件、硬件资源和相关文档等。

2. 开始开发应用

本小节介绍如何在开发板上烧录固件以及相关准备工作。

2.1. 必备硬件

• 1 套 ESP32-S3-Korvo-1 开发板

• 2 根 USB 2.0 数据线（标准 A 型转 Micro-B 型），一根用来给开发板接入电源，一根用来向开发板烧录固件。

• 4 欧姆、3 瓦特扬声器，或 3.5 mm 插头的耳机。若使用扬声器，建议功率不超过 3 瓦特，另外需要接口为 JST PH 2.0 mm 2 针的插头，若没有此插头，可使用杜邦母跳线。

• 1 台电脑（Windows、Linux 或 macOS）

2.2. 可选硬件

• 1 个 MicroSD 存储卡

• 1 块锂电池

备注

请使用带有保护电路板的锂电池。

2.3. 电源选项

开发板有两种供电方式：

• USB 接口供电

• 外接锂电池供电

2.4. 硬件设置

按照以下步骤设置开发板：

1. 使用 USB 数据线连接开发板的 USB 供电接口与电源。电池指示绿灯应亮起。如果未接入电池，则电池指示红灯闪烁。

2. 将电源开关拨至 “ON”。5 V 电源指示灯红灯亮起。

3. 使用 USB 数据线连接开发板的 USB 至 UART 桥接器与电脑。

4. 将扬声器插入扬声器输出接口，或将耳机插入耳机输出接口。

硬件设置已完成，然后按照下列步骤配置软件。

2.5. 软件设置

准备开发工具，请前往 ESP-Skainet 文档中的 软件准备小节，查看以下步骤：

1. 获取 ESP-Skainet，运行乐鑫智能语音助手。在 ESP-Skainet 下使用 esp-sr，查询和调用 ESP-Skainet 所需要的 API，包括唤醒词识别、语音命令词识别和前端声学算法。

2. 设置 ESP-IDF，配置基于 ESP32-S3 的 C 语言 PC 开发环境。

3. 编译、烧写和运行 ESP-Skainet 示例。

备注

您可以自定义离线唤醒词。具体请查看 Espressif Speech Wake Word Customization Process（乐鑫唤醒词定制流程）。

3. 硬件参考

本小节介绍有关开发板硬件的更多信息。

3.1. GPIO 分配

ESP32-S3-WROOM-1 模组上的所有 GPIO 均已用于控制开发板的组件或功能。如果您想自己配置管脚，请参考`相关文档 <#5-相关文档>`__部分提供的原理图。

3.2. 电路分布

3.2.1. 独立的 USB 供电与电池供电电路

开发板的主电源为 USB 5 V 电源，辅助电源为电池提供的 4.2 V 电源。如果要减少来自 USB 电路的干扰，可以使用电池给开发板供电。

ESP32-S3-Korvo-1 - USB 供电电路

ESP32-S3-Korvo-1 - 电池供电电路

3.2.2. 独立的模组与音频供电电路

ESP32-S3-Korvo-1 开发板为音频组件和 ESP32-S3-WROOM-1 模组提供独立电源，这样可以减少模组电路对音频电路的干扰，提高音频信号的质量。

ESP32-S3-Korvo-1 - 模组供电电路

ESP32-S3-Korvo-1 - 音频供电电路

3.3. 选择音频输出方式

开发板有两种音频输出方式，您可以任选一种：

1. 扬声器输出：默认音频输出方式，未接入耳机的情况下有效。

2. 耳机输出：接入耳机后，扬声器输出关闭，耳机输出有效。

4. 硬件版本

ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 相对于 ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主要有两处变更：1) 主板丝印，2) 主板上 J1 右移。具体如下：

1. 主板丝印（背面）：ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 的主板丝印为 ESP32-S3-Korvo-1 V5.0，ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 的主板丝印为 ESP32-S3-Korvo V4.0。

ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 主板丝印	ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主板丝印
ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 主板丝印	ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主板丝印

1. ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 的主板 J1 右移。此变更不影响开发板性能。

ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 主板 J1 位置	ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主板 J1 位置
ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 主板 J1 位置	ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主板 J1 位置

1. 因主板丝印更新和 J1 右移同步更新主板原理图、主板 PCB 布局图、主板尺寸图、主板尺寸图源文件（见`相关文档 <#5-相关文档>`__小节提供的文件）。

5. 相关文档

5.1. 技术规格书

• ESP32-S3 技术规格书 (PDF)

• ESP32-S3-WROOM-1 & ESP32-S3-WROOM-1U 技术规格书 (PDF)

5.2. 原理图

• ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 主板原理图 (PDF)

• ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主板原理图 (PDF)

• ESP32-Korvo-Mic 子板原理图 (PDF)

5.3. PCB 布局图

• ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 主板 PCB 布局图 (PDF)

• ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主板 PCB 布局图 (PDF)

• ESP32-Korvo-Mic 子板 PCB 布局图 (PDF)

5.4. 尺寸图

• ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 主板尺寸图 (PDF)

• ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主板尺寸图 (PDF)

• ESP32-Korvo-Mic 子板正面尺寸图 (PDF)

• ESP32-Korvo-Mic 子板背面尺寸图 (PDF)

• ESP32-S3-Korvo-1 v5.0 主板尺寸图源文件 (DXF) - 可使用 Autodesk Viewer 查看

• ESP32-S3-Korvo-1 v4.0 主板尺寸图源文件 (DXF) - 可使用 Autodesk Viewer 查看

• ESP32-Korvo-Mic 子板正面尺寸图源文件 (DXF) - 可使用 Autodesk Viewer 查看

• ESP32-Korvo-Mic 子板背面尺寸图源文件 (DXF) - 可使用 Autodesk Viewer 查看

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。

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