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。
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-E 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 |
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-E 模组 |
这款 ESP32 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。FT2232 和 ESP32 的串行 TX/RX 信号已引出至 JP2 的两端。默认情况下，这两路信号由跳线帽连接。如果仅需使用 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，必须用跳线帽断路掉 JP14 的相应管脚。 |
JTAG |
JTAG 接口。FT2232 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 |
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。为标准同轴电源接口，5.5 x 2.1 mm，中心正极。建议仅在开发板自动运行（未连接 PC）时使用。 |
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 PMW 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。 |
Micro SD 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 显示器 |
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 / JP2
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-E 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 |
Card Detect |
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。
相关文档¶
ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图 (PDF)
ESP-WROVER-KIT V4.1 布局 (DXF)
《ESP32 技术规格书》 (PDF)
《ESP32-WROVER-E 技术规格书》 (PDF)