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ESP-WROVER-KIT V4.1 入门指南
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:link_to_translation:`en:[English]`
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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：:doc:`../hw-reference/index`。
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准备工作
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* :ref:`ESP-WROVER-KIT V4.1 开发板 <get-started-esp-wrover-kit-v4.1-board-front>`
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* USB 2.0 数据线（A 转 Micro-B）
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* PC（Windows、Linux 或 Mac OS）
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您可以跳过介绍部分，直接前往 `应用程序开发`_ 章节。
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概述
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ESP-WROVER-KIT 是 `乐鑫 <https://espressif.com>`_ 一款基于 ESP32 的开发板。
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ESP-WROVER-KIT 开发板已集成了如下组件：
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- ESP32-WROVER-B 模组
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- LCD 屏
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- MicroSD 卡槽
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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。
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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。
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.. note::
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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。
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功能概述
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ESP-WROVER-KIT 开发板的主要组件和连接方式如下图所示。
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.. figure:: ../../_static/esp-wrover-kit-block-diagram.png
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:align: center
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:alt: ESP-WROVER-KIT 功能框图
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:figclass: align-center
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ESP-WROVER-KIT 功能框图
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功能说明
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ESP-WROVER-KIT 开发板的主要组件、接口及控制方式见下。
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-board-front:
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.. figure:: ../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-layout-front.png
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:align: center
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:alt: ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 俯视图
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:figclass: align-center
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ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 俯视图
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-board-back:
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.. figure:: ../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-layout-back.png
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:align: center
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:alt: ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 仰视图
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:figclass: align-center
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ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 仰视图
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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。
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.. list-table::
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:widths: 25 75
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:header-rows: 1
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* - 主要组件
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- 基本介绍
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* - FT2232
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- 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`_。
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* - 32.768 kHz
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- 32.768 kHz 晶振，可提供 Deep-sleep 下使用的低功耗时钟。
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* - 0 欧电阻
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- 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。
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* - ESP32-WROVER-B 模组
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- 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。
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* - 诊断 LED 信号灯
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- 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。
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* - UART
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- 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。
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* - SPI
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- 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。
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* - CTS/RTS
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- 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。
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* - JTAG
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- 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。
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* - USB 端口
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- 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。
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* - EN
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- 复位按键。
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* - BOOT 按键
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- 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。
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* - 电源开关
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- 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。
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* - 电源选择开关
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- 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。
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* - 5V Input
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- 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。
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* - 5V Power On LED
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- 当开发板通电后（USB 或外部 5V 供电），该红色指示灯将亮起。
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* - LDO
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- 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`_。
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* - 摄像头连接器
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- 摄像头接口，支持标准 OV7670 摄像头模块。
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* - RGB LED
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- 红绿蓝发光二极管，可由 PMW 控制。
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* - I/O 连接器
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- 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。
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* - Micro SD 卡槽
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- 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。
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* - LCD 显示器
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- 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 :ref:`ESP-WROVER-KIT 开发板布局 -- 仰视图 <get-started-esp-wrover-kit-v4.1-board-back>`。
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-setup-options:
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设置选项
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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：
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.. list-table::
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:widths: 25 35 40
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:header-rows: 1
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* - 排针
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- 跳线设置
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- 功能描述
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* - JP7
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- |jp7-ext_5v|
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- 使用外部电源为 ESP-WROVER-KIT 开发板供电
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* - JP7
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- |jp7-usb_5v|
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- 使用 USB 端口为 ESP-WROVER-KIT 开发板供电
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* - JP2
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- |jp2-jtag|
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- 使能 JTAG 功能
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* - JP2
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- |jp2-tx-rx|
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- 使能 UART 通信
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* - JP14
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- |jp14|
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- 使能 RTS/CTS 串口流控
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ESP32 管脚分配
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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。
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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。
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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。
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更多外设共享管脚的介绍，请见下一章节中的表格。
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主要 I/O 连接器 / JP1
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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。
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.. list-table::
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:widths: 30 20 20 30
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:header-rows: 1
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* - 共用
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- I/O
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- I/O
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- 共用
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* - n/a
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- 3.3V
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- GND
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- n/a
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* - NC/XTAL
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- IO32
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- IO33
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- NC/XTAL
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* - JTAG，MicroSD
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- IO12
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- IO13
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- JTAG，MicroSD
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* - JTAG，MicroSD
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- IO14
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- IO27
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- 摄像头
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* - 摄像头
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- IO26
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- IO25
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- 摄像头，LCD
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* - 摄像头
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- IO35
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- IO34
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- 摄像头
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||
* - 摄像头
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- IO39
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- IO36
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- 摄像头
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* - JTAG
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- EN
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- IO23
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- 摄像头，LCD
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* - 摄像头，LCD
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- IO22
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- IO21
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- 摄像头，LCD，MicroSD
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* - 摄像头，LCD
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- IO19
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- IO18
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- 摄像头，LCD
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* - 摄像头，LCD
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- IO5
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- IO17
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- PSRAM
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* - PSRAM
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- IO16
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- IO4
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- LED，摄像头，MicroSD
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* - 摄像头，LED，Boot
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- IO0
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- IO2
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- LED，MicroSD
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* - JTAG，MicroSD
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- IO15
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- 5V
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-
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说明：
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* NC/XTAL - :ref:`32.768 kHz 晶振 <get-started-esp-wrover-kit-v4.1-xtal>`
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* JTAG - :ref:`JTAG / JP2 <get-started-esp-wrover-kit-v4.1-jtag-header>`
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* Boot - Boot 按键 / SW2
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* 摄像头 - :ref:`摄像头 / JP4 <get-started-esp-wrover-kit-v4.1-camera-header>`
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* LED - :ref:`RGB LED <get-started-esp-wrover-kit-v4.1-rgb-led-connections>`
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||
* MicroSD - :ref:`MicroSD Card / J4 <get-started-esp-wrover-kit-v4.1-microsd-card-slot>`
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* LCD - :ref:`LCD / U5 <get-started-esp-wrover-kit-v4.1-lcd-connector>`
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* PSRAM - ESP32-WROVER-B 的 PSRAM
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-xtal:
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32.768 kHz 晶振
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. ESP32 管脚
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1. GPIO32
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2. GPIO33
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.. note::
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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。
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-spi-flash-header:
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SPI Flash / JP2
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^^^^^^^^^^^^^^^
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==== =============
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. ESP32 管脚
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1. CLK / GPIO6
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2. SD0 / GPIO7
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3. SD1 / GPIO8
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4. SD2 / GPIO9
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5. SD3 / GPIO10
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6. CMD / GPIO11
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==== =============
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.. important::
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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。
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-jtag-header:
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JTAG / JP2
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^^^^^^^^^^
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==== ============== =============
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. ESP32 管脚 JTAG 信号
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==== ============== =============
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1. EN TRST_N
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2. MTMS / GPIO14 TMS
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3. MTDO / GPIO15 TDO
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4. MTDI / GPIO12 TDI
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5. MTCK / GPIO13 TCK
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==== ============== =============
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-camera-header:
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摄像头 / JP4
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^^^^^^^^^^^^
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==== ========== =============================
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. ESP32 管脚 摄像头信号
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==== ========== =============================
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1. n/a 3.3V
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2. n/a 地
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3. GPIO27 SIO_C / SCCB 时钟
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4. GPIO26 SIO_D / SCCB 数据
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5. GPIO25 VSYNC / 垂直同步
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6. GPIO23 HREF / 水平参考
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7. GPIO22 PCLK / 像素时钟
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8. GPIO21 XCLK / 系统时钟
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9. GPIO35 D7 / 像素数据 Bit 7
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10. GPIO34 D6 / 像素数据 Bit 6
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11. GPIO39 D5 / 像素数据 Bit 5
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12. GPIO36 D4 / 像素数据 Bit 4
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13. GPIO19 D3 / 像素数据 Bit 3
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14. GPIO18 D2 / 像素数据 Bit 2
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15. GPIO5 D1 / 像素数据 Bit 1
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16. GPIO4 D0 / 像素数据 Bit 0
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17. GPIO0 RESET / 摄像头复位
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18. n/a PWDN / 摄像头断电
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==== ========== =============================
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* D0 到 D7 为摄像头的数据总线
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-rgb-led-connections:
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RGB LED
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^^^^^^^
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==== ========== =========
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. ESP32 管脚 RGB LED
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==== ========== =========
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1. GPIO0 红色
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2. GPIO2 绿色
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3. GPIO4 蓝色
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==== ========== =========
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-microsd-card-slot:
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MicroSD 卡
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==== ============== ===============
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. ESP32 管脚 MicroSD 信号
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==== ============== ===============
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1. MTDI / GPIO12 DATA2
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2. MTCK / GPIO13 CD / DATA3
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3. MTDO / GPIO15 CMD
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4. MTMS / GPIO14 CLK
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5. GPIO2 DATA0
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6. GPIO4 DATA1
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7. GPIO21 CD
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==== ============== ===============
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.. _get-started-esp-wrover-kit-v4.1-lcd-connector:
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LCD / U5
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^^^^^^^^
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==== ============== ===============
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. ESP32 管脚 LCD 信号
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==== ============== ===============
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1. GPIO18 复位
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2. GPIO19 SCL
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3. GPIO21 D/C
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4. GPIO22 CS
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5. GPIO23 SDA
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6. GPIO25 SDO
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7. GPIO5 背光
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==== ============== ===============
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.. _get-started-esp-wrover-kit-start-development:
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||
应用程序开发
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ESP-WROVER-KIT 上电前，请首先确认开发板完好无损。
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初始设置
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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。
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- 使用 JP7 连接器，选择 USB 为开发板供电。
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- 使用 JP2 连接器，使能 UART 通信。
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USB 供电 使能 UART 通信
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======================== ==========================
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|jp7-usb_5v| |jp2-tx-rx|
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======================== ==========================
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注意不要连接其他跳线帽。
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打开 **电源开关**，**5V Power On LED** 应点亮。
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正式开始开发
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现在，请前往 :doc:`index` 中的 :ref:`get-started-step-by-step` 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。
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相关文档
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* `ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图`_ (PDF)
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||
* `《ESP32 技术规格书》 <https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_cn.pdf>`_ (PDF)
|
||
* `《ESP32-WROVER-B 技术规格书》 <https://espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-wrover-b_datasheet_cn.pdf>`_ (PDF)
|
||
* :doc:`../api-guides/jtag-debugging/index`
|
||
* :doc:`../hw-reference/index`
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||
.. |jp7-ext_5v| image:: ../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp7-ext_5v.jpg
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||
.. |jp7-usb_5v| image:: ../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp7-usb_5v.jpg
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||
.. |jp2-jtag| image:: ../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp2-jtag.jpg
|
||
.. |jp2-tx-rx| image:: ../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp2-tx-rx.jpg
|
||
.. |jp14| image:: ../../_static/esp-wrover-kit-v4.1-jp14.jpg
|
||
|
||
.. _ESP-WROVER-KIT V4.1 原理图: https://dl.espressif.com/dl/schematics/ESP-WROVER-KIT_V4_1.pdf
|
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|
||
.. toctree::
|
||
:hidden:
|
||
|
||
get-started-wrover-kit-v3.rst
|
||
get-started-wrover-kit-v2.rst
|