ESP32-P4-WIFI6-Touch-LCD-4B
- 可外接摄像头
- 拓展网口、RS485 和继电器后座
本系列产品是基于 ESP32-P4 芯片的高性能开发板。采用双核加单核 RISC-V 架构设计，板载一块 4 英寸 720 × 720 分辨率的 IPS 触摸显示屏，支持丰富的人机交互接口，包括集成图像信号处理器 (ISP) 的 MIPI-CSI，以及支持高速连接的 USB OTG 2.0 HS 接口。ESP32-P4 芯片集成了数字签名外设和专用密钥管理单元，确保数据和操作的安全性，专为高性能和高安全应用设计，充分满足嵌入式应用对人机界面支持、边缘计算能力和 IO 连接特性等方面的更高需求。
| SKU | 产品 |
|---|---|
| 31416 | ESP32-P4-WIFI6-Touch-LCD-4B |
| 31570 | ESP32-P4-86-Panel-ETH-2RO |
产品特性
- 处理器
- 搭载 RISC-V 32 位双核处理器（HP 系统），配备 DSP 和指令集扩展、浮点运算单元（FPU），主频高达 360 MHz
- 搭载 RISC-V 32 位单核处理器（LP 系统），主频高达 40 MHz
- 搭载 ESP32-C6 WIFI/BT 协处理器，通过 SDIO 拓展 WIFI 6/Bluetooth 5 等功能
- 存储器
- 128 KB 的高性能（HP）系统只读存储器（ROM）。
- 16 KB 的低功耗（LP）系统只读存储器（ROM）。
- 768 KB 的高性能（HP）L2 内存（L2MEM）。
- 32 KB 的低功耗（LP）SRAM。
- 8 KB 的系统紧密耦合内存（TCM）。
- 芯片封装内叠封 32 MB PSRAM，封装外集成 32 MB Nor Flash
- 外设接口
- 板上引出 MIPI-CSI、MIPI-DSI、USB 2.0 OTG、Ethernet、SDIO 3.0 Micro SD 卡槽、支持回声消除的双麦克风、扬声器端子和 RTC 电池端子等常用外设接口 (不同产品引出部分不同，参考资源简介)
硬件版本对比
ESP32-P4-WIFI6-Touch-LCD-4B
此版本装配 15 Pin MIPI CSI 摄像头接口。
ESP32-P4-86-Panel-ETH-2RO
主板未装配 MIPI CSI 摄像头连接器，并通过扩展接口连接 86 Panel Bottom Board。底板提供 RJ45 网口、RS485 接口和 2 路继电器。
两个版本使用不同的主板装配和外壳结构，不能共用同一个 86 型底盒。
板载资源
- ESP32-P4-Core 集成 ESP32-P4NRW32、32 MB Nor Flash
- ESP32-C6-MINI-1U-H8 模组 SDIO 接口协议，拓展开发板 Wi-Fi 6、Bluetooth 5 (LE)
- 2.54 mm 间距 4 Pin 焊盘 用于烧录 ESP32-C6 模组固件
- MIPI DSI LCD 接口 连接 4 英寸 MIPI 屏
- RTC 电池接口 接入可充电的 RTC 电池 (只支持可充电的 RTC 电池)
- 贴片麦克风 麦克风输入及回声消除
- BOOT 按键 上电或复位时按下可进入下载模式
- 扩展接口（2.0 mm 间距） 可用于连接 86 Panel Bottom Board 或外接 IO
- RESET 按键
- PWR LED 灯 电源指示灯
- Type-C 接口 USB OTG USB OTG 2.0 High Speed 接口
- Type-C 接口 USB TO UART 可用于供电与程序烧录、调试
- ES7210 音频 ADC 配合板载声学回声消除电路处理麦克风输入
- IP101GRI 10/100M 以太网 PHY
- ES8311 低功耗音频编解码芯片 用于处理音频编码、解码
- MIPI CSI 接口 15 Pin、1.0 mm 间距，支持双通道 MIPI CSI 摄像头（仅 ESP32-P4-WIFI6-Touch-LCD-4B 配置）
- 扬声器接口 MX1.25 2P 连接器，支持 8 Ω、2 W 扬声器
- Micro SD 卡槽 SDIO 3.0 接口协议
- 百兆 RJ45 网口
- 继电器工作指示灯
- 电源隔离模块
- 数字隔离器
- 光耦隔离
- 继电器
- 继电器接线槽 5.08 mm 间距 4 Pin
- RS485 接线槽
- 电源接口 DC 6-30 V 宽电压范围输入
外设速查
以下分配依据 相关资料 中的主板原理图和 86 Panel Bottom Board 原理图整理。
| 模块 | 器件 / 功能 | 接口 | GPIO / 信号 | 适用版本 |
|---|---|---|---|---|
| LCD | 4 英寸 720 x 720 IPS 显示屏 | 双通道 MIPI DSI | RESET=GPIO27、BL_EN=GPIO33、BL_PWM=GPIO26 | 两个版本 |
| 触摸 | GT911 五点电容触摸 | I2C | SDA=GPIO7、SCL=GPIO8、RST=GPIO23；TP_INT 引出至测试点 TP2 | 两个版本 |
| 摄像头 | 15 Pin、1.0 mm 间距摄像头连接器 | 双通道 MIPI CSI + I2C | CSI 专用信号线；控制总线使用 GPIO7/GPIO8 | 仅 ESP32-P4-WIFI6-Touch-LCD-4B |
| 无线通信 | ESP32-C6-MINI-1U-H8 | SDIO / 控制信号 | GPIO6、GPIO14、GPIO16、GPIO18-GPIO20、GPIO22、GPIO54 | 两个版本 |
| MicroSD | TF 卡槽 | 4-bit SDIO | D0-D3=GPIO39-GPIO42、CLK=GPIO43、CMD=GPIO44、电源控制=GPIO45 | 两个版本 |
| 音频输出 | ES8311 编解码器 + NS4150B 功放 | I2C + I2S | I2C=GPIO7/GPIO8；I2S=GPIO9-GPIO13；功放控制=GPIO53 | 两个版本 |
| 音频输入 | ES7210 双麦克风 ADC | I2C + I2S/TDM | I2C 地址 0x40；数据和时钟使用 GPIO10-GPIO13 | 两个版本 |
| 以太网 PHY | IP101GRI | RMII | GPIO28-GPIO31、GPIO34/GPIO35、GPIO49-GPIO52 | 两个版本均有 PHY；仅 ESP32-P4-86-Panel-ETH-2RO 配置 RJ45 网口 |
| RS485 | THVD1406DR / SP3485EEN 收发器 | UART，自动收发控制 | TXD=GPIO47、RXD=GPIO48 | 仅 ESP32-P4-86-Panel-ETH-2RO |
| 继电器 | 2 路光耦隔离继电器 | GPIO | RELAY1=GPIO32、RELAY2=GPIO46 | 仅 ESP32-P4-86-Panel-ETH-2RO |
| USB OTG | ESP32-P4 原生 USB 2.0 HS | USB | 专用 USBD_P/USBD_N 引脚 | 两个版本 |
| USB 转串口 | CH343P | UART | GPIO37/GPIO38；DTR/RTS 同时连接复位和下载电路 | 两个版本 |
引脚定义
通用扩展接口 P3
| 引脚 | 信号 | 引脚 | 信号 |
|---|---|---|---|
| 1 | 3V3 | 2 | 5V |
| 3 | GPIO7 / I2C_SDA | 4 | GND |
| 5 | GPIO8 / I2C_SCL | 6 | GPIO37 |
| 7 | GPIO2 | 8 | GPIO38 |
| 9 | GPIO3 | 10 | GPIO20 |
| 11 | GPIO4 | 12 | GPIO21 |
| 13 | GPIO5 | 14 | GPIO22 |
底板扩展接口 P2
P2 接口用于在主板和 86 Panel Bottom Board 之间传输以太网差分信号及控制信号。
| 引脚 | 信号 | 引脚 | 信号 |
|---|---|---|---|
| 1 | ETH_TX_P / TD_P | 2 | 5V |
| 3 | ETH_TX_N / TD_N | 4 | 3V3 |
| 5 | ETH_RX_P / RD_P | 6 | GPIO32 / RELAY1 |
| 7 | ETH_RX_N / RD_N | 8 | GPIO46 / RELAY2 |
| 9 | USB_IN1_P | 10 | GPIO47 / RS485_TXD |
| 11 | USB_IN1_N | 12 | GPIO48 / RS485_RXD |
| 13 | GND | 14 | GND |
GPIO 分配
| GPIO | 信号 / 连接器件 | 说明 |
|---|---|---|
| GPIO2-GPIO5 | P3 扩展接口 | 通用扩展引脚 |
| GPIO6 | ESP32-C6 IO2 | 无线协处理器接口 |
| GPIO7 | 共享 I2C SDA | 触摸、摄像头控制、ES8311 和 ES7210，同时引出至 P3 |
| GPIO8 | 共享 I2C SCL | 触摸、摄像头控制、ES8311 和 ES7210，同时引出至 P3 |
| GPIO9 | ES8311 DSDIN | 音频播放数据 |
| GPIO10 | ES8311 LRCK / ES7210 SDOUT1 | 共享音频接口 |
| GPIO11 | ES7210 SDOUT2 | 麦克风 ADC 数据 |
| GPIO12 | ES8311 ASDOUT / ES7210 LRCK | 共享音频接口 |
| GPIO13 | ES8311 / ES7210 SCLK | 音频位时钟 |
| GPIO14 | ESP32-C6 IO23 | 无线协处理器接口 |
| GPIO16 | ESP32-C6 IO22 | 无线协处理器接口 |
| GPIO18 | ESP32-C6 IO21 | 无线协处理器接口 |
| GPIO19 | ESP32-C6 IO20 | 无线协处理器接口 |
| GPIO20 | ESP32-C6 IO19 / P3 | 与扩展接口共用 |
| GPIO21 | P3 扩展接口 | 通用扩展引脚 |
| GPIO22 | ESP32-C6 IO9 / P3 | 与扩展接口共用 |
| GPIO23 | TP_RST | GT911 触摸复位 |
| GPIO24/GPIO25 | USB_IN1_P/USB_IN1_N | 通过未装配的串联电阻连接至 P2 |
| GPIO26 | LCD_BL_PWM | LCD 背光亮度控制 |
| GPIO27 | LCD_RESET | LCD 复位 |
| GPIO28 | IP101 CRS_DV/RX_DV | RMII |
| GPIO29 | IP101 RXD0 | RMII |
| GPIO30 | IP101 RXD1 | RMII |
| GPIO31 | IP101 MDC | RMII 管理时钟 |
| GPIO32 | RELAY1 | 连接 P2，由 86 Panel Bottom Board 使用 |
| GPIO33 | BL_EN | LCD 背光升压使能 |
| GPIO34 | IP101 TXD0 | RMII |
| GPIO35 | IP101 TXD1 / BOOT 按键 | 通过下载模式电路共用 |
| GPIO37/GPIO38 | CH343P UART / P3 | 程序烧录和调试串口，同时引出至 P3 |
| GPIO39-GPIO42 | MicroSD D0-D3 | 4-bit SDIO 数据总线 |
| GPIO43 | MicroSD CLK | SDIO 时钟 |
| GPIO44 | MicroSD CMD | SDIO 命令 |
| GPIO45 | MicroSD 电源控制 | 控制 SD1_VDD |
| GPIO46 | RELAY2 | 连接 P2，由 86 Panel Bottom Board 使用 |
| GPIO47/GPIO48 | RS485 TXD/RXD | 连接 P2，由 86 Panel Bottom Board 使用 |
| GPIO49 | IP101 TXEN | RMII 发送使能 |
| GPIO50 | IP101 REF_CLK | RMII 参考时钟 |
| GPIO51 | IP101 RESET | 以太网 PHY 复位 |
| GPIO52 | IP101 MDIO | RMII 管理数据 |
| GPIO53 | PA_CTRL | NS4150B 扬声器功放控制 |
| GPIO54 | ESP32-C6 CHIP_PU | 无线协处理器复位 / 使能 |
使用注意
GPIO7/GPIO8由板载 I2C 器件和 P3 接口共用，外接 I2C 器件前需检查地址冲突。GPIO20、GPIO22、GPIO37和GPIO38已连接板载功能，同时引出至 P3。- 接入 86 Panel Bottom Board 后，
GPIO32、GPIO46、GPIO47和GPIO48分别作为继电器和 RS485 信号使用。 - 参考原理图中的
TP_INT仅引出至测试点TP2，未连接 ESP32-P4 GPIO。
产品尺寸
开发工具介绍
这两种开发方式各有其优势，开发者可以根据自身需求和技能水平进行选择。Arduino 适合初学者和非专业人士，因其简单易学、上手快。而对于有专业背景或对性能要求较高的开发者，ESP-IDF 是更好的选择，它提供了更高级的开发工具和更强的控制能力，适用于复杂项目的开发。
注意
由于 ESP32-P4 在 Arduino 平台上适配有限，现阶段推荐使用 ESP-IDF
ESP-IDF，全称 Espressif IoT Development Framework，是乐鑫科技为 ESP 系列芯片提供的开发框架。它使用 C 语言开发，包括编译器、调试器、烧录工具等，可在命令行下或使用集成开发环境（如 Visual Studio Code 配合 Espressif IDF 插件）进行开发，插件提供代码导航、项目管理、调试等功能。我们推荐使用 VS Code 进行开发，具体配置过程可参考 ESP-IDF (VS Code) 开发环境搭建教程，教程中同时提供了相关示例程序供参考。