硬件选型
在日新月异的物联网市场中,乐鑫推出了一系列各具特色的 ESP 芯片,覆盖从极简连接到边缘 AI + 多媒体的全场景,以全面满足不断变化的客户需求。选择合适的 ESP 芯片显得尤为重要,这将直接影响产品的成本和性能。以下从核心架构、性能、无线、外设、功耗、成本与典型场景做结构化对比,帮你快速选型。
芯片系列 |
CPU |
RAM (可拓展 PSRAM) |
无线功能 |
主打外设 |
典型场景 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
RISC-V 32-bit 双核 HP Core @500MHz |
1MB |
2.4 & 5 & 6GHz 三频 WiFi 6E+ BLE6.0 + Class BT |
PCIe、SDIO、USB 2.0 |
PC 无线网卡、AI 智算/机器人、XR 穿戴设备/消费电子、工业网关 |
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RISC-V 32-bit 双核 HP Core @400MHz & 单核 LP Core @40MHz |
768 KB (可拓展 PSRAM) |
N/A |
3.0 SDIO Host 、USB2.0 High Speed 、MIPI、ISP、PPA、JPEG 编解码、H264 编码 |
多媒体播放器、摄像头视频流传输、高速 USB 主机与设备、只能语音交互终端、边缘视觉 AI 处理器、HMI 控制面板 |
自 2025.1.1 起 |
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RISC-V 32-bit 双核 HP Core @96MHz |
384 KB (可拓展 PSRAM) |
BLE6.0 + Thread 1.4 + Zigbee 3.0 |
USB OTG、CAN FD、I2S、DC-DC |
LE Audio 音频、带屏遥控器、智能家居中枢、室内定位、低功耗蓝牙外设 |
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RISC-V 32-bit 单核 @96MHz |
320 KB |
BLE 5 + Thread 1.4 + Zigbee 3.0 |
SPI、并行 PARLIO |
Mesh 节点、Matter 网关、 Zigbee 网桥 |
自 2021.1.1 起 |
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RISC-V 32-bit 单核 @160MHz |
320 KB (可拓展 PSRAM) |
2.4 GHz WiFi 6 (802.11ax) + BLE 5 |
SDIO 2.0 Slave 、USB JTAG |
超低功耗物联网设备、WiFi & BLE 网卡、智能家居、POS 机 |
自 2025.1.1 起 |
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RISC-V 32-bit 单核 HP Core @160MHz & 单核 LP Core @20MHz |
512 KB |
2.4 GHz WiFi 6 (802.11ax) + BLE 5 + Thread 1.3 + Zigbee 3.0 |
SDIO 2.0 Slave 、USB JTAG 、并行 PARLIO |
长续航的超低功耗物联网设备、Matter 网关、 Zigbee 网桥 |
自 2023.1.1 起 |
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RISC-V 32-bit 单核 HP Core @240MHz & 单核 LP Core @40MHz |
384 KB (可拓展 PSRAM) |
2.4 & 5 GHz 双频 WiFi 6 (802.11ax) + BLE5 + Thread 1.4 + Zigbee 3.0 |
SDIO 2.0 Slave 、USB JTAG 、2 x CAN FD 、并行 PARLIO |
WIFI + 蓝牙网卡、网关设备、低功耗 IoT 传感器集线器、数据记录器、POS 机、智能家居、智慧农业 |
自 2025.1.1 起 |
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RISC-V 32-bit 单核 @160MHz |
400 KB |
2.4 GHz WiFi 4 (802.11b/g/n) + BLE 5 |
SPI、USB JTAG 、LED PWM |
电工照明、开关插座、智能家居、工控领域 |
自 2020.1.1 起 |
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RISC-V 32-bit 单核 @120MHz |
272 KB |
2.4 GHz WiFi 4 (802.11b/g/n) + BLE 5 |
SPI、LED PWM、ADC |
WiFi 适配器、智能插座、智慧灯、工业无线控制 |
自 2022.1.1 起 |
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Xtensa 32-bit LX7 双核 HP Core @240MHz & 单核 ULP Core @17.5MHz |
512 KB (可拓展 PSRAM) |
2.4 GHz WiFi 4 (802.11b/g/n) + BLE 5 |
3.0 SDIO Host 、USB 2.0 Full Speed 、8bit~16bit 并行 RGB/I8080/6800、(单精度) FPU |
音频设备、 摄像头视频流传输、USB 设备、语音识别、图像识别、WiFi + 蓝牙网卡 |
自 2020.1.1 起 |
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Xtensa 32-bit LX7 单核 @240MHz |
320 KB (可拓展 PSRAM) |
2.4 GHz WiFi 4 (802.11b/g/n) |
USB 2.0 Full Speed 、8bit 串行 RGB/8080/6800、8/16/24 bit 并行、SPI |
音频设备、 摄像头视频流传输、USB 设备、语音识别、图像识别、WiFi 网卡 |
自 2020.1.1 起 |
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Xtensa 32-bit LX6 双核 HP Core @240MHz & 单核 ULP Core @8MHz |
520 KB (可拓展 PSRAM) |
2.4 GHz WiFi 4 (802.11b/g/n) + BLE 4.2 + Class BT |
SDIO Host & Slave、SPI、EMAC |
蓝牙音箱、以太网设备、SDIO Wi-Fi + 蓝牙网卡、语音识别 |
自 2016.1.1 起 |
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Tensilica L106 RISC 32-bit 单核 @160MHz |
160 KB |
2.4 GHz WiFi 4 (802.11b/g/n(HT20)) |
SPI、UART |
WiFi 适配器、智能插座、智慧灯 |
自 2016.1.1 起 |
备注
以上只是对 ESP 芯片系列的简要介绍。如果想进一步了解每个系列芯片或模组的具体细节和特点,可以使用 ESP 芯片&模组选型工具 来轻松获取相关资讯。该工具将根据项目需求和技术规格,选择最适合开发者应用的 ESP 芯片。
芯片,模组,开发板
乐鑫官方提供了芯片、模组和开发板,它们在物联网应用的开发和部署过程中有着不同的用途和特点。
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芯片是乐鑫生产的基本集成电路(IC),它是整个 ESP 系列的核心。这些芯片通常包含处理器(CPU)、内存、通信接口、GPIO(通用输入输出)等硬件功能。芯片可以直接嵌入到自定义的电路板中,实现高度定制化的物联网设备,适用于需要紧凑尺寸和特定功能的项目。
芯片不能直接上电使用,需要连接用于芯片启动的基础外部电路,例如晶振电路、Flash 电路、天线电路。而且使用芯片设计产品需要自行通过无线通信协议的认证,增加了项目开发成本和时间。
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模组是乐鑫芯片的封装,集成了芯片、晶振电路、天线电路、Flash 和 PSRAM 存储。乐鑫的模组通常具备 FCC、CE 等认证,因此开发者可以更加专注于应用程序的开发,而无需关注天线的硬件匹配设计和射频认证的细节,加快产品的上市速度。
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开发板是基芯片或模组封装了供电电路、下载电路的完整 PCB 板,用户可直接使用开发板进行测试和开发。它包含了用于调试、开发和测试的各种接口和资源,可以用于在开发阶段进行软件调试和烧录固件。通常在项目开发初期会通过开发板进行快速的测试和验证,进入到产品量产阶段时再使用模组进行集成。
同时,开发板也是为刚接触乐鑫芯片的开发者提供快速入门的工具。开发板可以迅速验证开发者的想法和设计,让创意快速成型。
选择指南
选择合适的芯片、模组或开发板取决于项目的需求、时间、技术能力和预算。下面提供一些在选择时需要考虑的因素:
快速开发和原型验证:
开发板 非常有利于在项目初期进行快速的功能开发与验证
硬件自定义设计:
如果需要高度自定义的电路板和硬件设计, 芯片 是更合适的选择
备注
自定义设计需要通过无线通信协议的认证,可能会增加开发时间和成本。
上市速度:
模组 通常能够加速产品的上市速度,具备完善的射频认证报告。开发者可以更专注于应用程序的开发,而不必处理天线硬件匹配设计和射频认证的细节
成本预算:
使用 芯片 通常成本较低,但自定义设计可能增加时间成本和开发难度。模组具有相对高一些的成本,但可以加速开发过程
团队技术能力:
如果是初学者或团队技术资源有限,使用 模组 更容易上手,加速项目进程并 降低技术风险 。使用芯片需要更高的技术能力和更多的开发经验
引脚与存储配置:
GPIO 数量 :根据实际控制的外设数量计算所需引脚数。常见 GPIO 需求例如:
UART、I2C、SPI (每种接口需 2-4 个 GPIO)
控制信号,例如 LED、按键、继电器(每个需要 1 个 GPIO)
RAM & PSRAM 大小 :用于存储运行时产生的数据,例如缓存、变量、任务栈。
简单应用,例如传感器采集:ESP32-C 系列的内部 RAM 足够
大型应用,例如涉及摄像头、LVGL 图形界面等:优先选择支持 PSRAM 的芯片
Flash 大小 :用于存储固件、网页、配置等。
仅存储固件和无线升级 (OTA) 更新:往往 4 MB 即可
含网页或多语言资源:建议 8 MB 及以上
乐鑫全系列应用方案配套开发板速览(精准匹配场景,可直接用于选型和测试)
乐鑫针对不同应用方案,提供从入门验证到量产参考的官方开发板,覆盖 Camera、AIoT、工业网关设备、低功耗连接、音频多媒体等核心场景,以下按方案类型整理,含核心配置、优势与适用场景,方便快速选型与测试。
AI 大模型人机交互应用开发板
开发板型号 |
产品定位 |
板载硬件资源 |
大模型 / 智能体平台 |
典型应用场景 |
软件参考 |
用户指南 |
宣传视频 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
桌面语音交互终端 / 陪伴式 AI 设备 |
1.85 英寸圆形触摸屏(QSPI,360 × 360),双麦克风阵列、扬声器、LED、按键、锂电池 |
豆包大模型 |
桌面机器人、智能音箱、智能中控、互动型 AI 玩具 |
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边缘 AI 语音交互与控制平台 |
2.4 英寸触摸屏(SPI,320 × 240,ILI9342),双麦克风阵列,扬声器、温湿度传感器、红外发射/接收器、雷达传感器 |
ChatGPT、百度文心一言 |
AI 语音助手、智能音箱、传感器网关、Matter 网关、智能家居中控 |
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动作感知 / 智能交互 |
1.93 英寸触摸屏(4-line SPI,240 × 284,ST7789P3)、传感器子板(BME690、BMI270、BMM350)、RGB 灯带、锂电池 |
小智 |
动作感知 AI 玩具、智能家居交互控制、运动与健康监测、智慧办公助手 |
视觉应用开发板(面向人脸识别与检测)
开发板型号 |
产品定位 |
板载硬件资源 |
视觉与多媒体能力 |
典型应用场景 |
软件参考 |
|---|---|---|---|---|---|
高性能视觉、UI 与边缘计算平台 |
MIPI-CSI 摄像头(200 万像素)、1.54 英寸显示屏(SPI,240 × 240,ST7789)、麦克风、补光灯、MicroSD 卡槽、锂电池 |
拍照与定时拍照、音视频采集与回放、相册预览、声音与视觉融合、人脸检测、行人检测 |
智能安防摄像头、边缘 AI 终端、UI 演示平台 |
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入门级视觉识别方案 |
DVP 摄像头(200 万像素)、1.3 英寸显示屏(SPI,240 × 240,ST7789)、麦克风、MicroSD 卡槽、锂电池 |
人脸识别、二维码识别 |
猫眼门铃、监控系统、人脸识别考勤终端 |
音频应用开发板(面向语音识别与唤醒)
开发板型号 |
产品定位 |
板载硬件资源 |
语音交互能力 |
典型应用场景 |
软件参考 |
|---|---|---|---|---|---|
智能 AI 语音交互应用 |
三麦克风阵列、扬声器、耳机、可寻址 LED 、多按键、MicroSD 卡槽 |
远场语音拾音(3–4 米)、波束成形、降噪、本地语音识别与唤醒 |
智能音箱、桌面语音助理、智能家居控制(灯光、窗帘、空调等) |
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超高性价比音频 + 灯带应用 |
ECM 麦克风、扬声器、红外收发模块、可寻址 RGB 灯带、MicroSD 卡槽 |
近场语音采集、音频播放、按键/红外触发、音频节奏灯效联动、本地事件处理 |
互动音箱、灯带律动、教育/创意原型 |
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轻量级单声道音频应用 |
板载麦克风、3 W 扬声器输出、耳机插孔、MicroSD 卡槽 |
近场拾音、远程语音控制、语音唤醒 |
Wi‑Fi/蓝牙智能音箱、故事机、语音遥控器 |
智能屏开发板(触摸显示 + 语音交互)
开发板型号 |
产品定位 |
板载硬件资源 |
HMI 交互能力 |
典型应用场景 |
软件参考 |
|---|---|---|---|---|---|
智能屏 HMI + 语音交互应用 |
3.95 英寸触摸显示屏(RGB,480 × 480,GC9503CV)、多接口屏幕子板(I2C、SPI、8080、RGB)、双麦克风阵列、扬声器、LED、按键 |
UI 流畅丝滑、图片解码迅速、远场语音拾音、多点触控 |
智能中控屏、86 型开关面板、家电控制面板、电动车仪表盘、可视门铃 |
||
旋钮屏 HMI + 音频交互应用 |
1.28 英寸圆屏(SPI,240 × 240,GC9A011)、EC11 旋转编码器、扬声器、红外收发 |
旋钮操作实现菜单滚动、数值调节、模式切换、音效提示、语音播报 |
旋钮面板(洗衣机、灯光、温控) |
多媒体与人机交互开发板(触摸屏 + 摄像头 + 麦克风)
开发板型号 |
产品定位 |
板载硬件资源 |
多媒体交互能力 |
典型应用场景 |
软件参考 |
|---|---|---|---|---|---|
多模态多媒体与人机交互应用 |
7 英寸电容式触摸屏(MIPI DSI,1920 × 1080)、MIPI CSI 摄像头(200 万像素)、麦克风、扬声器、以太网接口、MicroSD 卡槽 |
LVGL 图形界面 + 语音 + 视频 + 触摸交互 + 网络连接 多模态交互 |
智能中控屏、两轮车仪表盘、可视门铃、网络摄像头 |
||
低成本、低功耗联网音视频应用 |
触摸显示屏(SPI,ILI9341)、摄像头接口(DVP)、双麦克风阵列、扬声器、USB OTG、MicroSD 卡槽 |
远场拾音、波束成形、回声消除(AEC)、语音 + 触屏 + 摄像头多模态交互 |
可视对讲门铃、语音控制面板、带屏音箱 |
多协议智能网关开发板(以太网 + Thread + Zigbee)
开发板型号 |
产品定位 |
板载硬件资源 |
网关交互能力 |
典型应用场景 |
软件参考 |
|---|---|---|---|---|---|
Thread 边界路由器与 Zigbee 网关产品 |
SPI 以太网子板、WiFi 模块、Thread/Zigbee 模块、LED、按键 |
Matter 控制、跨 Thread / WiFi / 以太网 IPv6 组播、 Web 配置界面、双向 IPv6 连接(Thread ↔ Wi‑Fi / 以太网) |
多协议智能家居网关/中控(Matter-Zigbee)、Thread 边界路由器 |
||
以太网 + WiFi 互联场景 |
以太网接口(IP101GRI,10/100 MHz)、Wi‑Fi + 蓝牙模块 |
以太网 ↔ Wi‑Fi 网关、IPv4 / IPv6 支持 |
智能家居网关、以太网传感器节点 |
esp-idf/examples/ethernet & (以太网 ↔ Wi‑Fi 网关) esp-iot-bridge/examples/wifi_router |