ESP-WROVER-KIT V4.1 入门指南¶
本指南介绍了如何开始使用 ESP-WROVER-KIT V4.1 开发板及其功能和相关配置。有关 ESP-WROVER-KIT 其他版本的介绍，请见：ESP32 H/W 硬件参考。
准备工作¶
- ESP-WROVER-KIT V4.1 开发板
- USB 数据线（A 转 Micro-B）
- PC（Windows、Linux 或 macOS）
您可以跳过介绍部分，直接前往 应用程序开发 章节。
概述¶
ESP-WROVER-KIT 是 乐鑫 一款基于 ESP32 的开发板。
ESP-WROVER-KIT 开发板已集成了如下组件：
- ESP32-WROVER-B 模组
- LCD 屏
- MicroSD 卡槽
此外，ESP-WROVER-KIT 的独特之处在于集成了一款先进多协议 USB 桥接器 (FTDI FT2232HL)，允许开发人员直接通过 USB 接口，使用 JTAG 对 ESP32 进行调试，无需额外的 JTAG 调试器。ESP-WROVER-KIT 可为开发人员提供简单、便捷且极具成本效益的开发体验。
为了便于使用，板上模组的绝大部分管脚均已引出至开发板的引脚。
注解
ESP32 的 GPIO16 和 GPIO17 管脚用作 PSRAM 的片选和时钟信号。默认情况下，为了给用户提供可靠的性能，这两个 GPIO 管脚不引出至开发板引脚。
功能说明¶
ESP-WROVER-KIT 开发板的主要组件、接口及控制方式见下。
ESP-WROVER-KIT 开发板布局 – 俯视图
ESP-WROVER-KIT 开发板布局 – 仰视图
下表将从图片右上角开始，以顺时针顺序介绍图 1 中的主要组件，然后按同样顺序介绍图 2 中的主要组件。
| 主要组件 | 基本介绍 |
|---|---|
| FT2232 | FT2232 多协议 USB 转串口桥接器。开发人员可通过 USB 接口对 FT2232 芯片进行控制和编程，与 ESP32 建立连接。FT2232 芯片可在通道 A 提供 USB-to-JTAG 接口功能，并在通道 B 提供 USB-to-Serial 接口功能，便利开发人员的应用开发与调试。详见 ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图。 |
| 32.768 kHz | 外接 32.768 kHz 晶振，可提供 Deep-sleep 下使用的低功耗时钟。 |
| 0 欧电阻 | ESP-WROVER-KIT 开发板设计了一个 0 欧电阻，可在测量 ESP32 系列模组在不同功耗模式下的电流时，直接移除或替换为分流器。 |
| ESP32-WROVER-B 模组 | ESP-WROVER 模组内置 64-Mbit PSRAM，可提供灵活的额外存储空间和数据处理能力。 |
| 诊断 LED 信号灯 | 本开发板 FT2232 芯片的 GPIO 管脚连接了 4 个红色 LED 信号灯，以备后用。 |
| UART | 串口。FT2232HL 和 ESP32 的串行 TX/RX 信号已引出至 JP11 的两端。默认情况下，这两路信号由跳线帽连接。如果要跳过 FT2232 使用 ESP32 模组串口，则可移除相关跳线帽，将模组连接至其他外部串口设备。 |
| SPI | 默认情况下，ESP32 使用 SPI 接口访问内置 flash 和 PSRAM。使用这些引脚连接 ESP32 和其他 SPI 设备。这种情况下，需增加额外的片选 (CS) 信号。注意，本接口的工作电压为 3.3 V。 |
| CTS/RTS | 串口流控信号。管脚默认不连接至电路。为了使能该功能，必须用跳线帽短路掉 JP14 的相应管脚。 |
| JTAG | JTAG 接口。FT2232HL 和 ESP32 的 JTAG 信号已引出至 JP2 的两端。默认情况下，这两路信号不连接。如需使能 JTAG，请按照 设置选项 的介绍，连接跳线帽。 |
| USB 端口 | USB 接口。可用作开发板的供电电源，或连接 PC 和开发板的通信接口。 |
| EN | 复位按键。 |
| Boot 按键 | 下载按键。按下 Boot 键并保持，同时按一下 EN 键（此时不要松开 Boot 键）进入“固件下载”模式，通过串口下载固件。 |
| 电源开关 | 拨向 Boot 按键一侧，开发板上电；拨离 Boot 按键一侧，开发板掉电。 |
| 电源选择开关 | ESP-WROVER-KIT 开发板可通过 USB 端口或 5V 输入接口供电。用户可使用跳线帽在两种供电模式中进行选择。更多详细信息，请见章节 设置选项 中有关 JP7 连接器的描述。 |
| 5V Input | 5V 电源接口建议仅在开发板自动运行（未连接 PC）时使用。仅用于全负荷工作下的后备电源。 |
| 5V Power On LED | 当开发板通电后（USB 或外部 5V 供电），该红色指示灯将亮起。 |
| LDO | 5V-to-3.3V 低压差线型稳压器 NCP1117(1A)。NCP1117 最大电流输出为 1 A。板上 LDO 为固定输出电压，但用户也可以选用具有可变输出电压的 LDO。更多信息，请见 ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图。 |
| 摄像头连接器 | 摄像头接口，支持标准 OV7670 摄像头模块。 |
| RGB LED | 红绿蓝发光二极管，可由 PWM（脉冲宽度调制）控制。 |
| I/O 连接器 | 板上模组的所有管脚均已引出至开发板的排针。用户可以对 ESP32 进行编程，实现 PWM、ADC、DAC、I2C、I2S、SPI 等多种功能。 |
| MicroSD 卡槽 | 适用于需要扩充数据存储空间或进行备份的应用开发场景。 |
| LCD 显示屏 | 支持贴装一款 3.2” 的 SPI（标准四线串行外设接口）LCD 显示器，请见 ESP-WROVER-KIT 开发板布局 – 仰视图。 |
设置选项¶
用户可通过 3 组排针，设置开发板功能，其中常见功能见下表：
| 排针 | 跳线设置 | 功能描述 |
|---|---|---|
| JP7 |  |
使用外部电源为 ESP-WROVER-KIT 开发板供电 |
| JP7 |  |
使用 USB 端口为 ESP-WROVER-KIT 开发板供电 |
| JP2 |  |
使能 JTAG 功能 |
| JP2 |  |
使能 UART 通信 |
| JP14 |  |
使能 RTS/CTS 串口流控 |
ESP32 管脚分配¶
ESP32 模组的部分管脚/终端已被板上组件占用或用于外部硬件设备。如果某管脚对应的特定硬件未连接，则该管脚可用作他用。比如，摄像头/JP4 排针未连接相应硬件，则这些 GPIO 可用于其他用途。
部分管脚具备多个功能，可供板上组件或外部硬件设备同时使用，比如 GPIO0 和 GPIO2。由于管脚限制，一些外围设备不可同时使用，比如，由于 JTAG 和 SD 卡槽需共用部分管脚，因此一些使用 SD 卡功能的应用无法同时进行 JTAG 调试。
其他情况下，不同外设可同时使用。比如，LCD 屏幕和 SD 卡仅共用一个 GPIO21 管脚，可以同时使用。该管脚可为 LCD 屏幕提供 D/C（数据/控制）信号，并用于读取来自 SD 卡槽的 CD 信号（卡检测信号）。如无需使用卡检测功能，开发人员还可以通过移除 R167 来禁用该功能。此时，LCD 和 SD 卡槽可同时使用。
更多外设共享管脚的介绍，请见下一章节中的表格。
主要 I/O 连接器 / JP1¶
JP1 连接器包括 14 x 2 个排针，具体功能可见下表中间 “I/O” 列的介绍。两侧的“共用”列则介绍了这些管脚在板上的其他用途。
| 共用 | I/O | I/O | 共用 |
|---|---|---|---|
| n/a | 3.3V | GND | n/a |
| NC/XTAL | IO32 | IO33 | NC/XTAL |
| JTAG，MicroSD | IO12 | IO13 | JTAG，MicroSD |
| JTAG，MicroSD | IO14 | IO27 | 摄像头 |
| 摄像头 | IO26 | IO25 | 摄像头，LCD |
| 摄像头 | IO35 | IO34 | 摄像头 |
| 摄像头 | IO39 | IO36 | 摄像头 |
| JTAG | EN | IO23 | 摄像头，LCD |
| 摄像头，LCD | IO22 | IO21 | 摄像头，LCD，MicroSD |
| 摄像头，LCD | IO19 | IO18 | 摄像头，LCD |
| 摄像头，LCD | IO5 | IO17 | PSRAM |
| PSRAM | IO16 | IO4 | LED，摄像头，MicroSD |
| 摄像头，LED，Boot | IO0 | IO2 | LED，MicroSD |
| JTAG，MicroSD | IO15 | 5V |
说明：
- NC/XTAL - 32.768 kHz 晶振
- JTAG - JTAG / JP8
- Boot - Boot 按键 / SW2
- 摄像头 - 摄像头 / JP4
- LED - RGB LED
- MicroSD - MicroSD Card / J4
- LCD - LCD / U5
- PSRAM - ESP32-WROVER-B 的 PSRAM
32.768 kHz 晶振¶
| . | ESP32 管脚 |
|---|---|
| GPIO32 | |
| GPIO33 |
注解
默认情况下，管脚 GPIO32 和 GPIO33 已连接至晶振。因此，为了保证信号的完整性，这两个管脚并未连接至 JP1 I/O 连接器。用户可通过将 R11/R23 处的 0 欧电阻移至 R12/R24 处，以将 GP1O32 和 GPIO33 的连接从晶振移至 JP1。
SPI Flash / JP2¶
| . | ESP32 管脚 |
|---|---|
| CLK / GPIO6 | |
| SD0 / GPIO7 | |
| SD1 / GPIO8 | |
| SD2 / GPIO9 | |
| SD3 / GPIO10 | |
| CMD / GPIO11 |
重要
模组的 flash 总线已通过 0 欧电阻 R140 ~ R145 连接至排针 JP2。如果需要将 flash 的工作频率控制在 80 MHz，以达到保证总线信号完整性等目的，建议移除 R140 ~ R145 电阻，将模组的 flash 总线与排针 JP2 断开。
JTAG / JP2¶
| . | ESP32 管脚 | JTAG 信号 |
|---|---|---|
| EN | TRST_N | |
| MTMS / GPIO14 | TMS | |
| MTDO / GPIO15 | TDO | |
| MTDI / GPIO12 | TDI | |
| MTCK / GPIO13 | TCK |
摄像头 / JP4¶
| . | ESP32 管脚 | 摄像头信号 |
|---|---|---|
| n/a | 3.3V | |
| n/a | 地 | |
| GPIO27 | SIO_C / SCCB 时钟 | |
| GPIO26 | SIO_D / SCCB 数据 | |
| GPIO25 | VSYNC / 垂直同步 | |
| GPIO23 | HREF / 水平参考 | |
| GPIO22 | PCLK / 像素时钟 | |
| GPIO21 | XCLK / 系统时钟 | |
| GPIO35 | D7 / 像素数据 Bit 7 | |
| GPIO34 | D6 / 像素数据 Bit 6 | |
| GPIO39 | D5 / 像素数据 Bit 5 | |
| GPIO36 | D4 / 像素数据 Bit 4 | |
| GPIO19 | D3 / 像素数据 Bit 3 | |
| GPIO18 | D2 / 像素数据 Bit 2 | |
| GPIO5 | D1 / 像素数据 Bit 1 | |
| GPIO4 | D0 / 像素数据 Bit 0 | |
| GPIO0 | RESET / 摄像头复位 | |
| n/a | PWDN / 摄像头断电 |
- D0 到 D7 为摄像头的数据总线
RGB LED¶
| . | ESP32 管脚 | RGB LED |
|---|---|---|
| GPIO0 | 红色 | |
| GPIO2 | 绿色 | |
| GPIO4 | 蓝色 |
MicroSD 卡¶
| . | ESP32 管脚 | MicroSD 信号 |
|---|---|---|
| MTDI / GPIO12 | DATA2 | |
| MTCK / GPIO13 | CD / DATA3 | |
| MTDO / GPIO15 | CMD | |
| MTMS / GPIO14 | CLK | |
| GPIO2 | DATA0 | |
| GPIO4 | DATA1 | |
| GPIO21 | CD |
LCD / U5¶
| . | ESP32 管脚 | LCD 信号 |
|---|---|---|
| GPIO18 | 复位 | |
| GPIO19 | SCL | |
| GPIO21 | D/C | |
| GPIO22 | CS | |
| GPIO23 | SDA | |
| GPIO25 | SDO | |
| GPIO5 | 背光 |
应用程序开发¶
ESP-WROVER-KIT 上电前，请首先确认开发板完好无损。
初始设置¶
请严格按照下图所示连接跳线帽，注意不要额外连接其他跳线帽。
- 使用 JP7 连接器，选择 USB 为开发板供电。
- 使用 JP2 连接器，使能 UART 通信。
| USB 供电 | 使能 UART 通信 |
|---|---|
|
|
注意不要连接其他跳线帽。
打开 电源开关，5V Power On LED 应点亮。
正式开始开发¶
请前往 快速入门（CMake） 中的 详细安装步骤 章节，查看如何设置开发环境，并尝试将示例项目烧录至您的开发板。
如需使用较早 GNU Make 编译系统，则请参考 详细安装步骤 章节。
相关文档¶
- ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图 (PDF)
- 《ESP32 技术规格书》 (PDF)
- 《ESP32-WROVER-B 技术规格书》 (PDF)
- JTAG 调试
- ESP32 H/W 硬件参考