Hardware Connection
接线前请以 PCBA 标注确认硬件版本。下表中标有适用版本的引脚只可按对应版本使用。
主板接口概览
顶层接口:
- Type-C 接口(用于 UART 和供电)
- MicroSD 卡槽
- Reset 按键
- 无线模块连接器
- Snap 按键
- 调试用 UART 接口
- USB 摄像头接口
- LED 板连接器
- FPC摄像头模块接口
底层接口:
- 电源输入接口
- 报警输入接口
- PIR 输入接口
- 扩展 GPIO 接口(包括 UART、I2C、SPI、电源输出)
- Boot 按键
开发套件快速入门指南
- 开箱后,检查主板和配件确保完好无损。
- 将摄像头模块(OV5640 模块或 USB 模块)连接到主板。
- 将通信模块(Cat-1 或 WiFi-Halow)安装到主板(可选)。
- 通过 Type-C 或 4Pin Wafer 连接器连接调试 UART 接口。
- 通过 Type-C 接口或电源连接器供电。
- 完成以上步骤后,即可开始相关调试工作。
程序下载和调试请参考:AI Camera 系统烧录
接口说明
外设电源控制
在使用相机、ISP、补光灯、光传感器或电池电量检测前，先按主板版本置高对应的供电控制 GPIO。使用 TF 卡前也必须先开启 TF 卡供电。V2.0 的 TF 卡供电与 Cat-1/HaLow 模组供电使能共用 GPIO48，不能只按旧版的 TF 卡逻辑处理。
| 用途 | GPIO | 适用硬件版本 | 接线或软件控制注意事项 |
|---|---|---|---|
| 相机、补光和电池检测的供电控制 | CAM_PWR / GPIO3 | V1.0、V1.1、V1.2 | V2.0 不使用此 GPIO 供电控制。 |
| 相机、补光和电池检测的供电控制 | CAM_PWR / GPIO42 | V2.0 | 替代 V1.x 的 GPIO3 控制。 |
| TF 卡供电控制 | TF_PWR / GPIO42 | V1.0、V1.1、V1.2 | V2.0 不使用此 GPIO 作为 TF 卡供电控制。 |
| TF 卡供电控制 | TF_PWR_ON / GPIO48 | V2.0 | 与 Cat-1/HaLow 模组供电使能共用；启用 TF 卡时需同时评估模组供电状态。 |
USB 摄像头接口
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | VDD | 电源供电 | 最大电流 500mA |
| 2 | GND | 地 | 与信号地共用 |
| 3 | DM | USB 差分信号(-) | 需符合 USB2.0 规范 |
| 4 | DP | USB 差分信号(+) | 需符合 USB2.0 规范 |
PIR GPIO 定义
PIR 接口仅在 V1.1、V1.2 和 V2.0 支持。V1.0 没有该接口。J21 的针脚定义以原理图网络名为准：
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能 | 引脚类型 | 上拉/下拉 | 复用功能 | 适用硬件版本 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3V3_PIR | PIR 3.3V 供电 | S | — | V1.1、V1.2、V2.0 | |
| 2 | GND | 地 | S | — | V1.1、V1.2、V2.0 | |
| 3 | SDIO_IRQ(INT) | 中断/复用信号 | I/O | GPIO41；与 TF/HaLow 使用冲突 | V1.1、V1.2、V2.0 | |
| 4 | ALA_IN | 报警输入 | I | GPIO2 | V1.1、V1.2、V2.0 |
RTC（仅 V2.0）
V1.0、V1.1 和 V1.2 没有板载 RTC。V2.0 的 RTC 与摄像头共用 I2C 总线；若软件同时访问两者，须按同一总线配置处理。
| RTC 信号 | GPIO | 适用硬件版本 | 说明 |
|---|---|---|---|
| RTC 中断 | GPIO3 | V2.0 | V2.0 中 GPIO3 不再用于相机、补光或电池检测的供电控制。 |
| I2C_SDA | GPIO4 | V2.0 | 与 FPC 摄像头模块的 I2C_SDA 共用。 |
| I2C_SCL | GPIO5 | V2.0 | 与 FPC 摄像头模块的 I2C_SCL 共用。 |
扩展 GPIO 接口(16Pin)
16 针扩展排针提供 uart、I2C、SPI 和 GPIO 等通信接口。开发者可以使用这些接口扩展传感器模块,如 PIR 传感器、OLED 模块等。
该表仅描述物理针脚与信号网络。针脚是否可用取决于硬件版本以及 TF、Cat-1、HaLow 和 USB 的当前配置；不得将表中任一复用 GPIO 视为所有版本均可用。
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能 | 引脚类型 | 上拉/下拉 | 复用功能 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | TXD0 | Uart0 TX | I/O/T | PU 10K | GPIO43 |
| 2 | GND | 地 | S | ||
| 3 | RXD0 | Uart0 RX | I/O/T | PU 10K | GPIO44 |
| 4 | GND | 地 | S | ||
| 5 | GPIO | GPIO41 | I/O/T | ||
| 6 | 5V0 | 5V0 输入 | S | ||
| 7 | SPI_MISO | SPI_MISO | I/O/T | GPIO40 | |
| 8 | 3V3 | 3V3 输出 | S | ||
| 9 | SPI_CLK | SPI_CLK | I/O/T | GPIO39 | |
| 10 | Alarm_IN | 报警输入 | I | GPIO2,ADC1_CH1 | |
| 11 | SPI_MOSI | SPI_MOSI | I/O/T | GPIO38 | |
| 12 | SPI_CS | SPI_CS | I/O/T | GPIO45 | |
| 13 | GPIO | GPIO19 | I/O/T | USB_D-,ADC2_CH8 | |
| 14 | GPIO | GPIO48 | I/O/T | ||
| 15 | GPIO | GPIO20 | I/O/T | USB_D+,ADC2_CH9 | |
| 16 | GPIO | GPIO46 | I/O/T |
FPC摄像头模块接口
摄像头模块 OV5640 支持 8 位并行输入接口。主板 IO 配置如下:
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能 | 引脚类型 | 上拉/下拉 | ESP32-S3 引脚 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Null | ||||
| 2 | GND | 地 | S | ||
| 3 | I2C_SDA | I2C_数据 | I/O | PU 4K7 | GPIO4 |
| 4 | AVDD | 2.8V（NE101 实际供电） | S | ||
| 5 | I2C_SCL | I2C_时钟 | O | PU 4K7 | GPIO5 |
| 6 | CAM_RST | 硬件复位（低电平有效） | RC 电路 | ||
| 7 | CSI_VSYNC | V同步 | I | GPIO6 | |
| 8 | CSI_PWDN | 电源关闭控制（高电平有效） | PD 1K | ||
| 9 | CSI_HSYNC | H同步 | I | GPIO7 | |
| 10 | DVDD | 1.5V | S | ||
| 11 | DOVDD | 2.8V（NE101 实际供电） | S | ||
| 12 | CSI_D7 | 数据位7 | I | GPIO16 | |
| 13 | CSI_MCLK | MCLK 时钟输出 | O | GPIO15 | |
| 14 | CSI_D6 | 数据位6 | I | GPIO17 | |
| 15 | GND | 地 | S | ||
| 16 | CSI_D5 | 数据位5 | I | GPIO18 | |
| 17 | CSI_PCLK | 像素时钟 | I | GPIO13 | |
| 18 | CSI_D4 | 数据位4 | I | GPIO12 | |
| 19 | CSI_D0 | 数据位0 | I | GPIO11 | |
| 20 | CSI_D3 | 数据位3 | I | GPIO10 | |
| 21 | CSI_D1 | 数据位1 | I | GPIO9 | |
| 22 | CSI_D2 | 数据位2 | I | GPIO8 | |
| 23 | Null | ||||
| 24 | Null |
注意: 使用前请按本页的外设电源控制表置高对应版本的相机供电控制 GPIO。
OV5640 电气参数说明：当前发货的 60°/15cm OV5640 模组支持 AVDD
2.6–3.0V（典型值2.8V）、DVDD1.5V和 DOVDD1.8–2.8V；NE101 主板实际提供 AVDD2.8V、DVDD1.5V和 DOVDD2.8V。原理图中的1V2是 DVDD 网络标注错误，不能作为实际供电值。
CAM_RST/RESET 为低电平有效，CSI_PWDN/PWDN 为高电平有效。OV5640 的 MCLK（XVCLK）芯片规格为6–27MHz，典型值为24MHz，传感器端逻辑电平属于 DOVDD I/O 域（NE101 为2.8V）；NE101 当前生产配置在 GPIO15 输出5MHz，这是针对本板连接和信号完整性验证的板级配置，不代表通用模组的额定输入范围。
闪光灯和光传感器 IO
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能 | 引脚类型 | 上拉/下拉 | ESP32-S3 引脚 |
|---|---|---|---|---|---|
| 24 | FLASH_LED | LEDC_PWM | O | PD 100K | GPIO47 |
| 39 | LIGHT_RESISTOR | ADC | A | GPIO1 |
注意: 1. 使用前请按本页的外设电源控制表置高对应版本的相机/补光供电控制 GPIO；2. 光照强度 0% 到 100% 对应输出电压 0 到 2.5V。
TF 卡 IO
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能 | 引脚类型 | 上拉/下拉 | ESP32-S3 引脚 |
|---|---|---|---|---|---|
| 31 | CMD | SDIO_CMD | O | PU 10K | GPIO38 |
| 32 | CLK | SDIO_CLK | O | PU 10K | GPIO39 |
| 33 | DAT0 | SDIO_DA0 | I | PU 10K | GPIO40 |
| 34 | CD | SDIO_IRQ | I | PU 1M | GPIO41 |
注意: 1. 使用前请按本页的外设电源控制表置高对应版本的 TF 卡供电控制 GPIO；2. 请使用 MMC 1 位模式协议驱动；3. 由于 GPIO38–GPIO41 和 GPIO45 的复用关系，不能与冲突的 WiFi-Halow 或 4G Cat-1 配置同时使用。
其他 IO
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能 | 引脚类型 | 上拉/下拉 | ESP32-S3 引脚 |
|---|---|---|---|---|---|
| 23 | CFG_KEY | IRQ_IN | I | PU 10K | GPIO21 |
| 22 | BAT_DET | ADC | A | GPIO14 |
注意: 1. 启用电池电量检测前，请按本页的外设电源控制表置高对应版本的供电控制 GPIO；2. 电池电量 0% 到 100% 对应电压范围 1.8 到 3V。
通信模块排针定义
通信模块安装在 J11 和 J15 排针上。J11 16 针排针提供相关信号。J15 12 针排针仅用于物理支撑。
请注意,由于 IO 资源不足,IO 配置与某些 IO 存在冲突
16 针扩展排针
详细信息请参考对照表。
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能 | 引脚类型 | 上拉/下拉 | ESP32-S3 引脚 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | VCC_IN | 电源输出 | S | ||
| 2 | 3V3 | 3V3 输出 | S | ||
| 3 | VCC_IN | 电源输出 | S | ||
| 4 | 3V3 | 3V3 输出 | S | ||
| 5 | WIFI_PWR_H | 电源使能 | I/O/T | GPIO48 | |
| 6 | GND | GND | |||
| 7 | SPI_MOSI | SPI_MOSI | I/O/T | GPIO38 | |
| 8 | SPI_MISO | SPI_MISO | I/O/T | GPIO40 | |
| 9 | SPI_CS | SPI_CS | I/O/T | GPIO45 | |
| 10 | SPI_CS | SPI_CS | I/O/T | GPIO45 | |
| 11 | WIFI_BUSY | 状态 | I/O/T | GPIO20,USB_D+,ADC2_CH9 | |
| 12 | IRQ | 中断 | I/O/T | GPIO41 | |
| 13 | GND | GND | |||
| 14 | WIFI_WAKE | 唤醒 | I/O/T | GPIO19,USB_D-,ADC2_CH8 | |
| 15 | SPI_CLK | SPI_CLK | I/O/T | GPIO39 | |
| 16 | WIFI_RST | 复位#低 | I/O/T | GPIO46 |
IO 冲突表
不要在已经被当前通信模块、TF 卡、USB 或 PIR 配置占用的 GPIO 上再连接外设。下表按原理图中的配置列出占用网络；“—”只表示该配置没有给 GPIO 分配用途，不表示该 GPIO 可安全用于其他外设。
| ESP32-S3 GPIO | 仅 WiFi | WiFi + Cat-1 + UART | WiFi + Cat-1 + USB | HaLow WiFi |
|---|---|---|---|---|
| GPIO19 | — | — | USB_D− | WIFI_WAKE |
| GPIO20 | — | — | USB_D+ | WIFI_RST |
| GPIO46 | — | Cat-1 通信（TX） | USB_VBUS | WIFI_BUSY |
| GPIO48 | — | CAT1_PWR_H | CAT1_PWR_H | WIFI_PWR_H |
| GPIO41 | TFCARD_DET | — | — | SDIO_IRQ(INT) |
| GPIO40 | SDIO_DA0（TF） | — | — | SDIO_DA0（MISO） |
| GPIO39 | SDIO_CLK（TF） | — | — | SDIO_CLK（CLK） |
| GPIO38 | SDIO_CMD（TF） | — | — | SDIO_CMD（MOSI） |
| GPIO45 | — | Cat-1 通信（RX） | — | SDIO_DA3（CS） |
| GPIO2 | 报警输入 | 报警输入 | 报警输入 | 报警输入 |
| TXD0 / RXD0 | 系统烧录串口 | 系统烧录串口 | 系统烧录串口 | 系统烧录串口 |