ESP32-PICO-KIT V4 入门指南

[English]

本指南介绍了如何开始使用 ESP32-PICO-KIT V4 迷你开发板。有关 ESP32-PICO-KIT 其他版本的介绍,请见 ESP32 Hardware Reference

准备工作

如果您希望直接开始使用 ESP32-PICO-KIT,请见章节 应用程序开发.

简介

ESP32-PICO-KIT V4 是一款来自 乐鑫 的开发板,其核心采用了具有完整 Wi-Fi 和蓝牙功能的 ESP32 系列 SIP 模组 ESP32-PICO-D4。与其他 ESP32 系列模组相比,ESP32-PICO-D4 模组已将 40 MHz 晶体振荡器、4 MB flash、滤波电容及射频匹配链路等所有外围器件无缝集成进封装内,无需外围元器件即可工作。这将大大降低了用户额外采购元器件的数量和成本,及额外组装测试的复杂度。

ESP32-PICO-KIT V4 集成了一个 USB-UART 桥接电路,可连接至 PC 的 USB 端口进行下载和调试。

为了便于连接,ESP32-PICO-D4 上的所有 IO 信号和系统电源管脚均通过开发板两侧的排针(每侧 20 个 x 0.1 英寸间隔)引出。为了方便在微型面包板上的使用,ESP32-PICO-KIT V4 开发板每侧的 20 个管脚中,有 17 个引出了排针,另外 3 个靠近天线的管脚不引出,可供用户最后焊接使用。

注解

每排未引出排针的 3 个管脚已连接至 ESP32-PICO-D4 SIP 模组的内置 flash 模块。更多信息,请见 相关文档 中的模组技术规格书。

ESP32-PICO-KIT V4 开发板的尺寸为 52 x 20.3 x 10 mm (2.1” x 0.8” x 0.4”),具体请见 开发板尺寸 章节。本迷你开发板的功能框图如下图所示。

ESP32-PICO-KIT V4 functional block diagram

ESP32-PICO-KIT V4 功能框图

功能说明

ESP32-PICO-KIT V4 开发板的主要元件、接口及控制方式如下文所示。

ESP32-PICO-D4
ESP32-PICO-KIT V4 开发板上焊接的标准 ESP32-PICO-D4 模组,集成了 ESP32 芯片的完整系统,仅需连接天线、LC 匹配电路、退耦电容和 EN 信号上拉电阻即可正常工作。
LDO
5V-to-3.3V 低压差稳压器
USB-UART 桥接器
单芯片 USB-UART 桥接器,可提供高达 1 Mbps 的传输速率。
Micro USB 接口
USB 接口,可用作电路板的供电电源及连接 PC 端的通信接口。
5V LED 电源指示灯
当开发板通电后(USB 或外部 5V),该指示灯将亮起。更多信息,请见 相关文档 中的原理图。
I/O
I/O ESP32-PICO-D4 上的所有管脚均通过开发板的排针引出。用户可以对 ESP32 进行编程,实现 PWM、ADC、DAC、I2C、I2S、SPI 等多种功能。更多信息,请见章节 管脚说明
BOOT 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。
EN 键
复位键,可重置系统。
ESP32-PICO-KIT V4 board layout

ESP32-PICO-KIT V4 开发板布局

电源选项

ESP32-PICO-KIT V4 支持以下几种供电模式:

  1. Micro USB 接口供电(默认)
  2. 5V/GND 管脚供电
  3. 3V3/GND 管脚供电

警告

上述供电模式不可同时连接,否则可能会损坏电路板和/或电源。

应用程序开发

在 ESP32-PICO-KIT V4 上电前,请首先确认电路板完好无损。

有关应用程序开发的具体步骤,请见章节 快速入门

管脚说明

下表介绍了开发板 I/O 管脚的 名称功能,具体布局请见 相关文档 中的原理图。请参考 ESP32-PICO-KIT V4 开发板布局

Header J2

编号 名称 类型 功能
1 FLASH_SD1 (FSD1) I/O
GPIO8, SD_DATA1, SPID, HS1_DATA1 (1) , U2CTS
2 FLASH_SD3 (FSD3) I/O
GPIO7, SD_DATA0, SPIQ, HS1_DATA0 (1) , U2RTS
3 FLASH_CLK (FCLK) I/O
GPIO11, SD_CMD, SPICS0, HS1_CMD (1) , U1RTS
4 IO21 I/O
GPIO21, VSPIHD, EMAC_TX_EN
5 IO22 I/O
GPIO22, VSPIWP, U0RTS, EMAC_TXD1
6 IO19 I/O
GPIO19, VSPIQ, U0CTS, EMAC_TXD0
7 IO23 I/O
GPIO23, VSPID, HS1_STROBE
8 IO18 I/O
GPIO18, VSPICLK, HS1_DATA7
9 IO5 I/O
GPIO5, VSPICS0, HS1_DATA6, EMAC_RX_CLK
10 IO10 I/O
GPIO10, SD_DATA3, SPIWP, HS1_DATA3, U1TXD
11 IO9 I/O
GPIO9, SD_DATA2, SPIHD, HS1_DATA2, U1RXD
12 RXD0 I/O
GPIO3, U0RXD (4) , CLK_OUT2
13 TXD0 I/O
GPIO1, U0TXD (4) , CLK_OUT3, EMAC_RXD2
14 IO35 I
ADC1_CH7, RTC_GPIO5
15 IO34 I
ADC1_CH6, RTC_GPIO4
16 IO38 I
GPIO38, ADC1_CH2, ADC_PRE_AMP (2b) , RTC_GPIO2
17 IO37 I
GPIO37, ADC_PRE_AMP (2a) , ADC1_CH1, RTC_GPIO1
18 EN I
CHIP_PU
19 GND P
Ground
20 VDD33 (3V3) P
3.3V 电源

Header J3

编号 名称 类型 功能
1 FLASH_CS (FCS) I/O
GPIO16, HS1_DATA4 (1) , U2RXD, EMAC_CLK_OUT
2 FLASH_SD0 (FSD0) I/O
GPIO17, HS1_DATA5 (1) , U2TXD, EMAC_CLK_OUT_180
3 FLASH_SD2 (FSD2) I/O
GPIO6, SD_CLK, SPICLK, HS1_CLK (1) , U1CTS
4 SENSOR_VP (FSVP) I
GPIO36, ADC1_CH0, ADC_PRE_AMP (2a) , RTC_GPIO0
5 SENSOR_VN (FSVN) I
GPIO39, ADC1_CH3, ADC_PRE_AMP (2b) , RTC_GPIO3
6 IO25 I/O
GPIO25, DAC_1, ADC2_CH8, RTC_GPIO6, EMAC_RXD0
7 IO26 I/O
GPIO26, DAC_2, ADC2_CH9, RTC_GPIO7, EMAC_RXD1
8 IO32 I/O
32K_XP (3a) , ADC1_CH4, TOUCH9, RTC_GPIO9
9 IO33 I/O
32K_XN (3b) , ADC1_CH5, TOUCH8, RTC_GPIO8
10 IO27 I/O
GPIO27, ADC2_CH7, TOUCH7, RTC_GPIO17
EMAC_RX_DV
11 IO14 I/O
ADC2_CH6, TOUCH6, RTC_GPIO16, MTMS, HSPICLK,
HS2_CLK, SD_CLK, EMAC_TXD2
12 IO12 I/O
ADC2_CH5, TOUCH5, RTC_GPIO15, MTDI (5) , HSPIQ,
HS2_DATA2, SD_DATA2, EMAC_TXD3
13 IO13 I/O
ADC2_CH4, TOUCH4, RTC_GPIO14, MTCK, HSPID,
HS2_DATA3, SD_DATA3, EMAC_RX_ER
14 IO15 I/O
ADC2_CH3, TOUCH3, RTC_GPIO13, MTDO, HSPICS0
HS2_CMD, SD_CMD, EMAC_RXD3
15 IO2 I/O
ADC2_CH2, TOUCH2, RTC_GPIO12, HSPIWP,
HS2_DATA0, SD_DATA0
16 IO4 I/O
ADC2_CH0, TOUCH0, RTC_GPIO10, HSPIHD,
HS2_DATA1, SD_DATA1, EMAC_TX_ER
17 IO0 I/O
ADC2_CH1, TOUCH1, RTC_GPIO11, CLK_OUT1
EMAC_TX_CLK
18 VDD33 (3V3) P
3.3V 电源
19 GND P
Ground
20 EXT_5V (5V) P
5V 电源

备注

  1. 该管脚已连接至 ESP32-PICO-D4 的内置 flash 管脚。
  2. 当用作 ADC_PRE_AMP 时,请在以下位置增加 270 pF 电容:(a) SENSOR_VP 和 IO37 之间;(b) SENSOR_VN 和 IO38 之间。
  3. 32.768 kHz 晶振:(a) 输入;(b) 输出。
  4. 该管脚已连接至开发板的 USB 桥接器芯片。
  5. ESP32-PICO-KIT 内置 SPI flash 的工作电压为 3.3V。因此,strapping 管脚 MTDI 在模组重启过程中应保持低电平。

开发板尺寸

ESP32-PICO-KIT V4 dimensions - back

ESP32-PICO-KIT V4 尺寸图 - 背面

ESP32-PICO-KIT V4 dimensions - side

ESP32-PICO-KIT V4 尺寸图 - 侧面