ESP32-S3-RS485-WLED
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- WLED 使用：参见 使用说明
- Arduino 开发：参见 Arduino 开发
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- 固件烧录：参见 Flash 固件的烧录与擦除
- 问题排查：联系 技术支持
| SKU | 产品 |
|---|---|
| 35580 | ESP32-S3-RS485-WLED |
产品简介
ESP32-S3-RS485-WLED 是一款微雪 (Waveshare) 设计的 ESP32-S3 工控类灯带控制开发板。板载 ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 模组，配备 16MB Flash 和 8MB PSRAM，支持 2.4GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE)，集成双路 WLED 灯带输出、隔离 RS485 通信、音频采集与播放电路，并采用导轨式保护外壳，适用于智能灯光、工业通信、AI 语音交互和 IoT 控制等应用。
板载资源
- ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 集成 2.4GHz Wi-Fi 和蓝牙 5，双核最高主频 240MHz，内置 16MB Flash 和 8MB PSRAM
- ES8389 音频编解码器
- ES7210 多通道音频 ADC
- RS485 收发器 使用
GPIO21 (RS485_EN)控制收发方向 - NS4150B 音频功率放大器
- 刀片式保险丝 用于灯带输出回路保护
- 5 ~ 24V 电源输入端子 为控制器和外接灯带供电
- 隔离 RS485 接线端子 用于连接传感器、PLC、Modbus 等外部设备
- GPIO 接线端子 引出灯带控制信号和扩展 GPIO
- 灯带电源输出端子 输出电压跟随外部输入电源
- 双阵列麦克风 用于音频采集和语音识别
- PWR、TXD、RXD 指示灯 显示电源及 RS485 收发状态
- PH2.0 4PIN 喇叭接口 用于外接喇叭
- 3.5mm 音频接口 用于音频输出
- USB Type-C 接口 用于程序下载、通信和 5V 供电
- 120R 匹配电阻跳线 可按 RS485 总线需要使能
- BOOT 按键 用于进入下载模式
- RESET 按键 用于复位开发板
- 数字隔离电路 隔离主控与 RS485 总线信号
- 隔离电源模块 为 RS485 隔离侧供电
接口介绍
左侧端子说明
- 供电端子：
- 电源正极：DC 5V ~ 24V
- 电源负极
- Type-C：可用于固件下载和 USB 通信
- SH1.0：
- GND：地线
- 3V3：3.3V 供电输出
- GPIO3：引出 I/O
- GPIO4：引出 I/O
- 耳机端子：3.5mm 耳机接口
右侧端子说明
- RS485 端子：
- A+：RS485 A+ 信号引脚
- B-：RS485 B- 信号引脚
- GPIO 端子：
- GPIO2'：5V 工作电平
- GPIO16'：5V 工作电平
- 输出端子：
- 输出电源正极
- 输出电源负极：默认不开启
WLED 和灯带输出
- 两路灯带数据信号分别由
GPIO2和GPIO16控制，经板载电平转换后从GPIO2'、GPIO16'输出 5V 逻辑电平。 - 可支持 WS2812B、WS2811、SK6812、TM1814、SM16704、APA102、SK9822 和单色 LED 灯带等常见灯带。
- WLED 固件可通过 Web 页面配置灯带类型、GPIO、LED 数量、颜色、亮度、动态效果、分区和场景。
- 对于 DATA + CLK 双线灯带，可将两路灯带输出分别配置为数据和时钟信号；实际配置以所用灯带和 WLED 固件支持情况为准。
VOUT 电压跟随外部输入电源。5V、12V 或 24V 灯带必须使用与其额定电压一致的电源。请根据灯带功率选择足够电流的电源和线材；使用时须确保端子连接可靠并采取充分散热措施。
引脚定义
使用接线端子和扩展接口前，请核对板载丝印、引脚定义及外设额定电压。
| GPIO | 信号名 | 连接到 | 备注 |
|---|---|---|---|
| GPIO0 | BOOT | BOOT 按键 | Strapping pin；按住 BOOT 后复位可进入下载模式 |
| GPIO2 | LED1 | 灯带输出通道 1 | 经电平转换后从 GPIO2' 输出 5V 逻辑电平 |
| GPIO3 | GPIO3 | GPIO 扩展端子 | 3.3V 逻辑电平 |
| GPIO4 | GPIO4 | GPIO 扩展端子 | 3.3V 逻辑电平 |
| GPIO6 | GPIO6 | Vout- 使能 | 高电平使能，低电平关闭 |
| GPIO7 | I2S_MCLK | ES7210 / ES8389 音频电路 | I2S 主时钟 |
| GPIO8 | I2S_DSDIN | ES7210 / ES8389 音频电路 | I2S 串行数据输入 |
| GPIO9 | I2S_SCLK | ES7210 / ES8389 音频电路 | I2S 串行位时钟 |
| GPIO10 | I2S_ASDOUT | ES7210 / ES8389 音频电路 | I2S 音频数据输出 |
| GPIO14 | Audio_SCL | ES7210 / ES8389 音频电路 | 音频控制 I2C 时钟 |
| GPIO15 | Audio_SDA | ES7210 / ES8389 音频电路 | 音频控制 I2C 数据 |
| GPIO16 | LED2 | 灯带输出通道 2 | 经电平转换后从 GPIO16' 输出 5V 逻辑电平 |
| GPIO17 | RS485_TX | RS485 隔离收发电路 | UART 发送 |
| GPIO18 | RS485_RX | RS485 隔离收发电路 | UART 接收 |
| GPIO19 | USB_N | USB Type-C D- | ESP32-S3 原生 USB |
| GPIO20 | USB_P | USB Type-C D+ | ESP32-S3 原生 USB |
| GPIO21 | RS485_EN | RS485 隔离收发电路 | RS485 收发方向控制 |
| GPIO45 | I2S_LRCK | ES7210 / ES8389 音频电路 | I2S 左右声道时钟 |
| GPIO46 | PA_CTRL | NS4150B 音频功放 | 功放使能控制 |
灯带与 RS485 接口
| 信号 | GPIO / 端子 | 说明 |
|---|---|---|
LED1 | GPIO2 / GPIO2' | 通道 1；板端输出为 5V 逻辑电平 |
LED2 | GPIO16 / GPIO16' | 通道 2；板端输出为 5V 逻辑电平 |
RS485_TX | GPIO17 | UART 发送信号 |
RS485_RX | GPIO18 | UART 接收信号 |
RS485_EN | GPIO21 | RS485 收发方向控制；发送前切换为发送状态，发送完成后切回接收状态 |
A+ | RS485 端子 | RS485 差分总线 A |
B- | RS485 端子 | RS485 差分总线 B |
120R | 跳线帽 | 总线末端使用时可使能终端匹配电阻 |
音频接口
| 信号 | GPIO | 说明 |
|---|---|---|
I2S_MCLK | GPIO7 | I2S 主时钟 |
I2S_DSDIN | GPIO8 | I2S 串行数据输入 |
I2S_SCLK | GPIO9 | I2S 串行位时钟 |
I2S_ASDOUT | GPIO10 | I2S 音频数据输出 |
Audio_SCL | GPIO14 | ES7210 / ES8389 控制总线时钟 |
Audio_SDA | GPIO15 | ES7210 / ES8389 控制总线数据 |
I2S_LRCK | GPIO45 | I2S 左右声道时钟 |
PA_CTRL | GPIO46 | NS4150B 功放使能控制 |
电源与按键
| 信号 / 按键 | GPIO / 信号 | 说明 |
|---|---|---|
VIN+ | 5 ~ 24V | 外部电源正极 |
GND | 电源负极 | 外部电源负极 |
VOUT+ / VOUT- | 灯带电源输出 | 输出电压跟随端子输入电压 |
VOUT- EN | GPIO6 | 高电平使能，低电平关闭 |
BOOT | GPIO0 | 按下拉低，用于进入下载模式 |
RESET | CHIP_PU | 复位信号 |
外部引出引脚
使用注意
- 外部电源电压必须与灯带额定电压一致，接线前应再次确认正负极。
- 灯带输出总电流最高为 8A；实际可用电流受电源、线材、端子接触和散热条件限制。
GPIO2'和GPIO16'是 5V 灯带输出信号；GPIO3和GPIO4是 3.3V GPIO。- RS485 长距离或总线末端通信时，可使用跳线帽接入板载 120R 匹配电阻，非末端节点通常不接入。
GPIO19/GPIO20已连接 USB Type-C，不建议作为普通 GPIO 使用。
产品尺寸
开发方式
ESP32-S3-RS485-WLED 支持 Arduino IDE 和 ESP-IDF 两种开发框架，为开发者提供灵活的选择，您可以根据项目需求和个人偏好选择合适的开发工具。
Arduino 通常更容易上手，对初学者和爱好者更加友好。ESP-IDF 提供更完整的开发工具链和更细粒度的系统控制，适合复杂项目或对性能有较高要求的应用。
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Arduino IDE 是一款便捷灵活、易于上手的开源电子原型平台。无需太多基础知识，简单学习后即可快速开发。Arduino 拥有庞大的全球用户社区，提供海量开源代码、项目示例和教程，以及丰富的库资源，封装了复杂功能，让开发者能够快速实现各种功能。您可以参考 Arduino IDE 开发环境搭建教程 完成初始设置，教程中同时提供了相关示例程序供参考。
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ESP-IDF 全称 Espressif IoT Development Framework，是乐鑫科技为 ESP 系列芯片推出的专业开发框架。它基于 C 语言开发，包含编译器、调试器、烧录工具等，支持命令行或集成开发环境（如 Visual Studio Code 配合 Espressif IDF 插件）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。