ESP32-S3-ePaper-1.54G
本产品是一款墨水屏 AIoT 开发板，搭载 ESP32-S3-PICO-1-N8R8 双核 LX7 处理器（240 MHz），支持 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE)，内置 512KB SRAM，叠封 8MB PSRAM 和 8MB Flash。板载 1.54 英寸电子墨水屏，功耗极低，环境光下可视，适合便携设备及长续航场景。集成 RTC 实时时钟、SHTC3 温湿度传感器、Micro SD 卡槽、低功耗音频编解码芯片电路以及锂电池充放电管理电路。预留 USB、UART、I2C 及 GPIO 等扩展接口，便于功能拓展与传感器连接，为物联网终端、电子标签和便携显示器等应用提供灵活可靠的开发平台。
如果你在寻找：
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板载资源
- ESP32-S3-PICO-1-N8R8 Wi-Fi 和蓝牙 Soc，240MHz 运行频率，同时叠封集成 8MB Flash 与 8MB PSRAM
- Micro SD 卡槽 使用时需要将 SD 卡格式化为 FAT32
- ES8311 音频编解码芯片 支持音频输入与输出，低功耗设计，适合语音识别与语音播放应用
- BOOT 按键 按住 BOOT，重新上电可以进入下载模式
- PWR 按键 配合程序可实现锂电池供电情况下的电源控制
- Type-C 接口 ESP32-S3 USB 接口，可用于烧录程序和日志打印
- 麦克风 采集音频
- SHTC3 温湿度传感器 提供环境温湿度测量，便于实现环境监测功能
- MX1.25 2PIN 扬声器接口 音频输出信号，外接扬声器
- MX1.25 2PIN 锂电池接口 用于连接锂电池
- 板载贴片天线 支持 2.4GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) 和 蓝牙 5 (LE)
- PCF85063 （背面） RTC 时钟芯片，支持时间保持功能
- 2 × 6PIN 2.54mm 间距排母 可用于扩展使用
- 扬声器 播放音频
外设速查
| 模块 | 器件 / 功能 | 接口 | 地址 / 参数 | GPIO / 信号 |
|---|---|---|---|---|
| 墨水屏 | 1.54G | SPI | 200 x 200 | EPD_PWR=GPIO6，EPD_BUSY=GPIO8，EPD_DC=GPIO10，EPD_CS=GPIO11，EPD_SCLK=GPIO12，EPD_SDI=GPIO13，EPD_RST=GPIO9 |
| RTC | PCF85063ATL | I2C | 常用 7-bit 地址 0x51，32.768 kHz 晶振 | SCL=GPIO48，SDA=GPIO47，INT=GPIO5 |
| 电池采样 | VBAT 分压到 ADC | ADC | R21 上拉 200K，R38 下拉 200K；VBAT=VADC×2 | GPIO4 / BAT_ADC |
| 电源控制 | BAT_KEY / BAT_Control | GPIO | PWR 电源功能电路 | BAT_KEY=GPIO18，BAT_Control=GPIO17 |
| 音频采集/播放 | ES8311 | I2S | 常用 7-bit 地址：0x18 | I2S_MCLK=GPIO14，I2S_SCLK=GPIO15，I2S_ASDOUT=GPIO16，I2S_LRCK=GPIO38，I2S_DSDIN=GPIO45，PA_EN=GPIO42，PA_CTRL=GPIO46 |
| 温湿度传感器 | SHTC3 | I2C | 常用 7-bit 地址：0x70 | SCL=GPIO48，SDA=GPIO47 |
| SD Card | TF 卡座 | SDIO | SD_CLK=GPIO39，SD_MOSI=GPIO41，SD_MISO=GPIO40 | |
| USB Type-C | ESP32-S3 原生 USB | USB | 下载、日志 | USB_N=GPIO19，USB_P=GPIO20 |
| UART0 | 默认串口 | UART | 调试 / 外部引出接口 | U0TXD=GPIO43，U0RXD=GPIO44 |
| 充电管理 | ETA6098 | 电源 | 单节锂电池充放电 | GH1.25 电池接口 |
| 3.3 V DC-DC | MP1605 | 电源 | 系统 3.3 V | VCC3V3 |
ePaper 屏参数
| 显示面板 | 电子墨水屏 | 显示尺寸 | 1.54 英寸 |
|---|---|---|---|
| 显示分辨率 | 200 × 200 | 灰度等级 | 2 |
| 通信接口 | SPI | 全局刷新 | 20s |
| 显示颜色 | 红、黄、黑、白 | 快速刷新 | 15s |
| 可视角度 | >170° | 显示方式 | 反射式 |
引脚定义
在使用 ESP32-S3-ePaper-1.54G 板上预留的 GPIO 端子时需注意接线颜色和对应功能，避免接线惯性导致烧坏开发板。
扩展口
| 类型 | 信号 |
|---|---|
| 电源 | 5V / 3V3 / GND |
| I2C | SCL(GPIO48) / SDA(GPIO47) |
| UART | TX(GPIO43) / RX(GPIO44) |
| USB | USB_N(GPIO19)/ USB_P(GPIO20) |
| GPIO | GPIO1 / GPIO2 / GPIO3 |
GPIO 完整分配
下表列出板上电路已占用的 GPIO 及已引出到扩展口的引脚。
| GPIO | 信号名 | 连接到 | 备注 |
|---|---|---|---|
| GPIO0 | BOOT / Key1 | BOOT 按键 | Strapping pin；按键接入下载模式 |
| GPIO1 | GPIO1 | 预留排母 | 扩展口 GPIO1 |
| GPIO2 | GPIO2 | 预留排母 | 扩展口 GPIO2 |
| GPIO3 | GPIO3 | 预留排母 | 扩展口 GPIO3 |
| GPIO4 | BAT_ADC | 电池电压分压采样 | R21 上拉 200K，R38 下拉 200K；VBAT=VADC×2 |
| GPIO5 | RTC_INT | PCF85063 RTC 中断 | - |
| GPIO6 | EPD3V3_EN | 墨水屏电源开关 | 墨水屏 3.3V 供电使能 |
| GPIO7 | EPD_TP_RST | 墨水屏预留触摸 | 触摸屏复位引脚（预留） |
| GPIO8 | EPD_BUSY | 墨水屏忙状态 | - |
| GPIO9 | EPD_RST | 墨水屏复位 | - |
| GPIO10 | EPD_D/C | 墨水屏数据 / 命令 | - |
| GPIO11 | EPD_CS | 墨水屏片选 | SPI 从机选择 |
| GPIO12 | EPD_SCLK | 墨水屏 SPI 时钟 | SPI 通信时钟 |
| GPIO13 | EPD_SDI | 墨水屏 SPI 数据 | SPI 主机发送数据 |
| GPIO14 | I2S_MCLK | ES8311 音频主时钟 | - |
| GPIO15 | I2S_SCLK | ES8311 音频位时钟 | - |
| GPIO16 | I2S_ASDOUT | ES8311 音频数据输出 | I2S 音频输出 |
| GPIO17 | BAT_Control | 电池电源控制 | 电池充放电管理 |
| GPIO18 | BAT_KEY | 电池电源使能开关 | - |
| 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 | EPD_TP_INT | 墨水屏触摸中断 | 触摸屏中断（预留） |
| GPIO38 | I2S_LRCK | ES8311 音频帧时钟 | - |
| GPIO39 | SD_CLK | SD 卡 SDIO 时钟 | - |
| GPIO40 | SD_MISO | SD 卡 SDIO 数据 0 | - |
| GPIO41 | SD_MOSI | SD 卡 SDIO 命令 | - |
| GPIO42 | PA_EN | ES8311 电源供电开关 | - |
| GPIO43 | U0TXD | 预留 UART TX 排母 | 扩展口 TX |
| GPIO44 | U0RXD | 预留 UART RX 排母 | 扩展口 RX |
| GPIO45 | I2S_DSDIN | ES8311 音频数据输入 | I2S 音频采集 |
| GPIO46 | PA_CTRL | 音频功放使能 | - |
| GPIO47 | SDA | I2C 数据总线 | RTC/SHTC3/ES8311/EPD_TP 共用 |
| GPIO48 | SCL | I2C 时钟总线 | RTC/SHTC3/ES8311/EPD_TP 共用 |
使用注意
- 外接 I2C 设备时，需要避开
0x18、0x70、0x51地址冲突。 GPIO19/GPIO20已连接 USB Type-C，不建议当普通 GPIO 使用。GPIO0是 BOOT 引脚，EN/CHIP_PU是复位信号，不建议作为普通用户输入。GPIO33到GPIO37用于连接内部集成的 Octal SPI PSRAM，不可用于其他功能。
产品尺寸
开发方式
ESP32-S3-ePaper-1.54G 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。
两种开发方式各有优势，开发者可根据自身需求和技能水平选择。Arduino 简单易学、上手快，适合初学者和非专业人士；ESP-IDF 则提供更高级的开发工具和更强的控制能力，适合有专业背景或对性能要求较高的开发者，更适用于复杂项目开发。
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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。