esp-dev-kits Choose target... Choose version... ESP32-S31 系列开发板 ESP32-S31-Function-CoreBoard-1 ESP32-S31-Korvo-1 ESP-Mosaico 用户指南 相关资源与法律声明 相关文档和资源 免责声明和版权公告 esp-dev-kits ESP-Mosaico 下载 PDF ESP-Mosaico [English] ESP-Mosaico 是乐鑫基于 ESP32-S31 打造的可扩展智能交互开发套件，面向磁吸扩展、运动感知、方形触摸屏与端侧多媒体等应用场景。设备搭载 480 × 480 QSPI 方形触摸屏、音频编解码与功放、六轴 IMU、双磁力计、SPI NAND flash，并提供左右两个 2 × 10P、2.54 mm 标准间距端子的模块接口，可用于摄像头等功能扩展。 开发板的板级支持包 (BSP) 与应用示例存放在 esp-mosaico 工程中。 备注 本文档对应 CoreBoard V1.0 硬件。请查看主板上的丝印版本号，以确认您的开发板版本。 用户指南 入门指南 硬件参考 硬件版本 相关文档 免责声明和版权公告 下一页 上一页 对本文档有建议？ 提交文档反馈 帮助完善本文档？ 在 GitHub 上修改 查找更多资料？ 访问乐鑫社区 联系商务支持 联系技术支持 © 版权所有 2016 - 2026, 乐鑫信息科技（上海）股份有限公司 利用 Sphinx 构建，使用的 基于 RTD Sphinx 的主题 。 esp-dev-kits Choose target... Choose version... ESP32-S31 系列开发板 ESP32-S31-Function-CoreBoard-1 ESP32-S31-Korvo-1 ESP-Mosaico 用户指南 入门指南 组件介绍 开始开发应用 硬件参考 功能框图 电源选项 Type-C 接口 DCDC 3.3 V 电路 BOOST 电路 开关机电路 MCU 与管脚分配 I2C 设备地址 LCD 接口 振动马达接口 模块接口 硬件版本 相关文档 免责声明和版权公告 相关资源与法律声明 相关文档和资源 免责声明和版权公告 esp-dev-kits ESP-Mosaico ESP-Mosaico V1.0 下载 PDF ESP-Mosaico V1.0 [English] 备注 本文档对应 CoreBoard V1.0 硬件。请查看主板上的丝印版本号，以确认您的开发板版本。 本指南将帮助您快速上手 ESP-Mosaico，并提供该款开发板的详细信息。 ESP-Mosaico 是一款基于 ESP32-S31 的可扩展智能交互开发套件，适用于磁吸扩展玩具、运动感知交互、方形触摸屏 HMI、端侧语音与多媒体等应用。设备集成 480 × 480 QSPI 方形触摸屏、ES8311 音频编解码、NS4150B 功放、BMI270 六轴 IMU、双 BMM150 磁力计、SPI NAND flash，以及左右两个 2 × 10P、2.54 mm 标准间距端子的模块接口。 ESP-Mosaico 主控采用乐鑫 ESP32-S31，支持 2.4 GHz Wi-Fi 6（IEEE 802.11b/g/n/ax）、Bluetooth® 5.4（LE + BR/EDR）以及 IEEE 802.15.4（Thread / Zigbee）。存储方面，整机配置封装内 16 MB PSRAM、板载 16 MB SPI NOR flash 与板载 1 Gbit SPI NAND flash，满足图形界面、多媒体与资源缓存需求。显示方面配备 CO5300 驱动的 480 × 480 QSPI 方形触摸屏，触摸控制器为 CST9220 系列。 音频方面，ESP-Mosaico 集成 ES8311 编解码芯片、NS4150B D 类功放。电源系统兼容 USB Type-C 5 V 供电与 3.7 V / 65 mAh 锂电池供电，板载 TP4057 充电、BQ27220 电量计与 SAM8108 开关机控制；Type-C 接口与左右模块接口均支持电源输入与输出。此外，板载 USB 2.0 High-Speed OTG 接口可用于供电、调试与通信，并预留 UART 扩展能力与左右模块接口。 ESP-Mosaico 整机外观（点击放大） 本指南包括如下内容： 入门指南：简要介绍了开发板和硬件、软件设置指南。 硬件参考：详细介绍了开发板的硬件。 硬件版本：介绍硬件历史版本和已知问题（如有）。 相关文档：列出了相关文档的链接。 免责声明和版权公告: 链接到免责声明和版权公告。 入门指南 本小节将简要介绍 ESP-Mosaico，说明如何在 ESP-Mosaico 上烧录固件及相关准备工作。 组件介绍 ESP-Mosaico 由 CoreBoard（核心板）和 BaseBoard（底板）组成。下文先介绍正面视图及其主要组件，再介绍背面视图及其主要组件。 正面 ESP-Mosaico 整机正面（点击放大） ESP-Mosaico CoreBoard 正面（点击放大） ESP-Mosaico BaseBoard 正面（点击放大） 以下按照顺时针的顺序依次介绍正面 PCB 上的主要组件。 序号 主要组件 描述 CoreBoard（核心板） 核心板，集成主控芯片、射频天线、电源管理、显示接口、音频编解码与传感器等。 1 ESP32-S31NRV16 ESP32-S31 主控芯片，RISC-V 32 位双核，最高 320 MHz，芯片内封装 16 MB PSRAM；支持 2.4 GHz Wi-Fi 6、Bluetooth 5.4（LE + BR/EDR）与 IEEE 802.15.4。 2 KH-3216-A35 Ceramic Antenna（陶瓷天线） 2.4 GHz 贴片陶瓷天线，用于 Wi-Fi 与 Bluetooth 射频收发。 3 Orange LED（橙色 LED） 程序可控单色状态灯，连接 GPIO3，低电平点亮。 4 TLV62569 降压 (DCDC) 转换芯片，将输入电源转换为系统 3.3 V。 5 BMM150 三轴地磁传感器（BMM150 #2），I2C 地址 0x11。 6 SY7088 升压 (BOOST) 转换芯片，为需高于电池电压的电路供电。 7 Display Connector（显示屏连接座） 用于连接 480 × 480、2.16 寸 QSPI 触摸屏（CO5300 驱动 + CST9220 触摸）。 8 TP4057 锂电池充电管理芯片，为板载锂电池充电。 9 BQ27220 电池电量计，I2C 地址 0x55，用于电压、电流、电量 (SOC) 等状态检测。 10 3V3 Power LED（3.3 V 电源指示灯） 开机后，3.3 V 供电正常时点亮；关机时熄灭。 11 HUSB320 USB Type-C 接口控制器，负责 CC 逻辑检测，并据此控制 USB 供电方向。 12 Charge LED（充电指示灯） 充电状态指示：红灯表示充电中，绿灯表示已充满。 13 SAM8108 开关机控制芯片，配合 POWER 按键实现整机开关控制。 14 HE9073A33 低压差稳压器 (LDO)，为音频 codec 提供独立供电以降低噪声。 15 NS4150B 低 EMI、无需滤波器的 3 W 单声道 D 类功放，用于驱动扬声器。 16 ES8311 低功耗单声道音频编解码芯片，I2C 地址 0x19，通过 I2S 与主控传输音频数据。 17 BMM150 三轴地磁传感器（BMM150 #3），I2C 地址 0x12。 18 BMI270 六轴 IMU（加速度计 + 陀螺仪），I2C 地址 0x69。 19 GD25Q128EWIGR 16 MB (128 Mbit) SPI NOR flash，用于程序与数据存储。 20 GD5F1GM7UEYIGR 1 Gbit（128 MB）SPI NAND flash，用于大容量资源存储。 BaseBoard（底板） 底板，集成扬声器、电池与左右 2 × 10P 模块接口，通过板对板连接座与核心板对接。 21 Speaker（喇叭） 板载扬声器，由 NS4150B 功放驱动。 22 BTB Connector（主副板连接座） 60 针 0.5 mm 板对板连接座，用于连接 CoreBoard 与 BaseBoard。 23 Expansion Header 1（外扩排针 1） 2 × 10P、2.54 mm 双排扩展排针，引出 GPIO 与电源，用于功能扩展。 24 Battery（电池） 3.7 V / 65 mAh 锂电池，为整机提供便携供电。 25 Expansion Header 2（外扩排针 2） 另一组扩展排针，引出剩余 GPIO 与电源。 背面 ESP-Mosaico 整机背面（点击放大） ESP-Mosaico CoreBoard 背面（点击放大） ESP-Mosaico BaseBoard 背面（点击放大） 以下按照顺时针的顺序依次介绍背面 PCB 上的主要组件。 序号 主要组件 描述 CoreBoard（核心板） 核心板背面，引出按键、Type-C 接口、麦克风与振动马达等。 1 BTB Connector（板对板连接座） 与 BaseBoard 对接的板对板连接座（背面侧）。 2 Vibration Motor（震动马达） 振动马达，由 GPIO8 控制（高电平开启），用于触觉反馈。 3 BOOT Button（BOOT 按键） 上电时按住可进入固件下载模式。 4 LMA2718B331-OE1 板载麦克风，连接至 ES8311，用于语音采集。 5 Type-C Connector（Type-C 接口） USB 2.0 High-Speed 接口，用于供电、调试下载与 USB 通信，并支持锂电池充电。 6 POWER Button（开关机按键） 单击切换整机开关机状态（POWER 按键）。 7 Function Button（功能按键） 应用按键，连接 GPIO7，低电平有效。 BaseBoard（底板） 底板背面，提供调试触点与背扩供电触点。 8 Debug Pads（调试触点） 引出 GND / TX / RX / BOOT / EN / 3V3 等调试信号的测试点。 9 Back Expansion Pads（背扩触点） 背面扩展触点，引出 I2C 与供电接口，可用于给设备供电。 开始开发应用 通电前，请确保 ESP-Mosaico 完好无损。 必备硬件 ESP-Mosaico USB 数据线（支持数据传输） 电脑（Windows、Linux 或 macOS） 备注 请确保使用适当的 USB 数据线。部分数据线仅可用于充电，无法用于数据传输和编程。 硬件说明 烧录方式 请使用 USB 数据线，将 ESP-Mosaico 通过板载 Type-C 接口连接至电脑。该接口为 USB 2.0 High-Speed，可同时供电并完成 USB 协议数据通信。原生 ESP32-S31 芯片仅支持在烧录模式下通过该接口烧录固件，不具备自动烧录与日志输出能力。出厂固件已集成 CDC 虚拟串口，支持自动烧录和串口日志输出。若无法烧录，可尝试在关机状态下按住 BOOT 按键后再开机，进入烧录模式。此外，左右模块接口分别提供 USB Serial/JTAG（左侧）和 TX/RX 串口（右侧），均可用于调试和下载程序。 电源说明 Type-C 接口可为设备供电，内部电池的额定充电电流为 65 mA；当插入用电端设备时，Type-C 接口会自动切换为供电模式，最大输出 5 V / 500 mA，超出 1 A 时会自动断电，并会隔一段时间自动恢复。 左右两侧模块接口提供向外供电的 3.3 V 与 5 V 引脚（3V / 5V），这两个电源仅在 GPIO60 置低时才会输出。VIN 为向设备供电的接口，同时也会为设备内电池充电。 软件设置 请前往 ESP-IDF 快速入门 章节查看如何快速设置开发环境。本开发板目标芯片为 esp32s31。 备注 开发板使用 USB 端口与电脑通信。大多数操作系统（Windows、Linux、macOS）已预装所需驱动，开发板插入后可自动识别。如无法识别设备或无法建立串口连接，请参考 与 ESP32-S31 建立串口连接 获取安装驱动的详细步骤。 板级支持包与示例 乐鑫为 ESP-Mosaico 提供了板级支持包 (BSP)，可帮助您更轻松地初始化 LCD、触摸、音频、传感器、电池、NAND flash、模块资源与 USB 控制台等外设。 BSP 与示例工程：esp-mosaico 推荐结合 ESP-Claw 应用开发框架进行开发。 推荐首次烧录后使用 BSP 提供的 USB CDC 控制台与自动下载能力。典型命令： idf.py set-target esp32s31 idf.py -p /dev/ttyACM0 flash monitor 备注 首次烧录可能需要手动进入 ROM 下载模式。 芯片复位时 USB 设备会短暂断开，IDF Monitor 通常会自动重连。 若仅附加监视器而不希望复位应用，可使用 monitor --no-reset。 相关配置项：CONFIG_BSP_USB_CONSOLE、 CONFIG_BSP_USB_CONSOLE_AUTO_INIT、 CONFIG_BSP_USB_AUTO_DOWNLOAD。 硬件参考 功能框图 ESP-Mosaico 的主要组件和连接方式如下图所示。 ESP-Mosaico 功能框图（点击放大） 电源选项 可通过以下方法为开发板供电： 通过 Type-C（USB-C 接口） 供电 使用 USB Type-C 数据线连接设备的 Type-C 接口。 通过 背部触点 供电 通过 BaseBoard 背面的背扩触点引入外部电源，即可对设备进行供电。 通过 电池 供电 设备支持 3.7 V / 65 mAh 锂电池供电。 无论采用何种供电方式，均通过 POWER 按键完成开关机。上述外部供电方式可对设备内锂电池进行充电。 Type-C 接口 Type-C 接口电路图（点击放大） Type-C 接口连接 ESP32-S31 USB 2.0 High-Speed OTG，用于供电、调试与应用通信；板载 USB Serial/JTAG 相关信号用于下载与调试。应用侧推荐使用 BSP 的 USB CDC 控制台与自动下载功能。 DCDC 3.3 V 电路 DCDC 3.3 V 电路图（点击放大） 板载 TLV62569 将 VDD 降压为 MCU_3V3，再经 VCC_PW 控制的负载开关输出 VCC_3V3。图中 U7 为 3.3 V 电源指示灯。 电源控制相关 GPIO（BSP 定义）： 信号 GPIO 说明 VCC_3V3 / VCC_PW GPIO60 系统 3.3 V 轨控制，低电平有效；开启时 BSP 默认做软启动斜坡。 CODEC_3V3 GPIO56 Codec 电源控制，高电平有效。 POWER_SWITCH GPIO57 请求整机关机；BSP 正常运行时保持高阻，关机时以开漏方式拉低。 BOOST 电路 BOOST 电路图（点击放大） 板载 SY7088 升压电路，由 VCC_3V3 使能，输出 VOUT_BOOST，为需高于电池电压的电路供电。 开关机电路 开关机电路图（点击放大） SAM8108 配合 POWER 按键实现整机开关控制；POWER_SWITCH 信号亦可由软件监测或请求关机。 MCU 与管脚分配 下表按功能分组列出 ESP-Mosaico BSP 中的主要管脚分配。 ESP-Mosaico 主要管脚分配 分类 信号 GPIO 说明 I2C / 传感器 I2C0_SDA GPIO0 共享 I2C：触摸、ES8311、BMI270、BMM150、BQ27220、模块 EEPROM I2C0_SCL GPIO1 共享 I2C 时钟 SENSOR_INT GPIO2 IMU / 磁力计中断或信号 TOUCH_INT GPIO6 触摸中断 人机交互 STATUS_LED GPIO3 橙色状态灯，程序可控，低电平点亮 AI_BUTTON GPIO7 应用按键，低电平有效 MOTOR GPIO8 振动马达，高电平开启 LCD LCD_DATA3 GPIO9 CO5300 QSPI DATA3 LCD_DATA2 GPIO35 CO5300 QSPI DATA2 LCD_DATA0 GPIO36 CO5300 QSPI DATA0 LCD_RST GPIO42 LCD 复位 LCD_TE GPIO43 LCD_TE 防撕裂同步 LCD_SCL GPIO44 QSPI 时钟 LCD_CS GPIO50 LCD 片选 LCD_DATA1 GPIO51 CO5300 QSPI DATA1 音频 I2S_BCK GPIO37 音频位时钟 I2S_DOUT GPIO40 音频数据输出（DAC） PA_CTRL GPIO45 功放使能 I2S_WS GPIO49 音频帧时钟（字选择） I2S_DIN GPIO52 音频数据输入（ADC） I2S_MCLK GPIO54 音频主时钟 CODEC_PW GPIO56 Codec 3.3 V 电源控制 电源 POWER_SWITCH GPIO57 开关机请求 VCC_3V3_CTRL GPIO60 系统 3.3 V 电源控制 NAND Flash NAND_CLK GPIO20 SPI NAND（SD_D0） NAND_D GPIO21 SPI NAND（SD_D1 / SIO0） NAND_Q GPIO22 SPI NAND（SD_D2 / SIO1） NAND_CS GPIO23 SPI NAND（SD_D3） NAND_HOLD GPIO24 SPI NAND（SD_CLK / SIO3） NAND_WP GPIO25 SPI NAND（SD_CMD / SIO2） I2C 设备地址 共享 I2C 总线（I2C0_SDA / I2C0_SCL）上的 7-bit 地址如下。其中板载器件位于 CoreBoard / BaseBoard；模块 EEPROM 位于外接模块上，不在主板上，仅在对应模块插槽接入带 EEPROM 的模块时出现。 I2C 地址 器件 说明 0x11 BMM150 #2 板载三轴地磁传感器 0x12 BMM150 #3 板载三轴地磁传感器 0x19 ES8311 板载音频编解码芯片 0x50 模块 EEPROM（Left） 位于左侧模块上，不在主板；由 GPIO14 低电平选通 0x51 模块 EEPROM（Right） 位于右侧模块上，不在主板；由 GPIO39 高电平选通 0x55 BQ27220 板载电池电量计 0x5A CST9220 板载触摸控制器 0x69 BMI270 板载六轴 IMU LCD 接口 LCD 接口电路图（点击放大） LCD 驱动芯片：CO5300，QSPI 接口，分辨率 480 × 480。 触摸控制器：CST9220 系列，I2C 接口（TP_SCL / TP_SDA / TP_RST / TP_INT）。 振动马达接口 振动马达电路图（点击放大） 振动马达由 MOTOR (GPIO8) 经低边 MOSFET 驱动，高电平开启。 模块接口 BaseBoard 提供两组 2 × 10P、2.54 mm 间距外扩排针（H2 左侧 / H1 右侧），引出 GPIO、UART、USB Serial/JTAG、电源与地，便于二次开发与功能扩展。除电源与地外，所有扩展信号脚均支持 GPIO，并可通过 GPIO 交换矩阵灵活映射外设功能。下表中的 ADC / TOUCH / COMP / DAC 等标注为该脚的模拟功能能力，不限制其作为通用 GPIO 使用。 ESP-Mosaico 提供左右两个模块插槽，BSP 通过 EEPROM 地址选择完成发现： 插槽 EEPROM 地址 说明 Left（H2） 0x50 地址选择 GPIO14，低电平 Right（H1） 0x51 地址选择 GPIO39，高电平；相对左侧旋转 180° 安装 左侧模块插槽（H2）引脚 左侧模块接口电路图（点击放大） 以下按连接器顺时针顺序介绍（自 Pin1 起，先奇数脚一侧，再偶数脚一侧回绕）。 引脚 信号 说明 1 GPIO55 ADC 3 GPIO19 ADC 5 GPIO18 TOUCH 7 GPIO17 TOUCH 9 GPIO16 TOUCH 11 GPIO15 TOUCH 13 USJ_DN（GPIO33） USB Serial/JTAG D- 15 USJ_DP（GPIO34） USB Serial/JTAG D+ 17 5V_IN 外部 5 V 输入（可为整机供电并充电） 19 VCC_3V3 3.3 V 输出（由 GPIO60 控制） 20 GND 地 18 5V_OUT 5 V 输出（由 GPIO60 控制） 16 GPIO0 SDA（板载共享 I2C） 14 GPIO1 SCL（板载共享 I2C） 12 GPIO4 DAC 10 GPIO14 TOUCH；EEPROM 地址选择 8 GPIO12 TOUCH 6 GPIO13 TOUCH 4 GPIO48 ADC 2 GPIO53 ADC 右侧模块插槽（H1）引脚 右侧模块接口电路图（点击放大） 以下按连接器顺时针顺序介绍（自 Pin1 起，先奇数脚一侧，再偶数脚一侧回绕）。 引脚 信号 说明 1 GPIO49 * ADC；与 codec I2S_WS 复用 3 GPIO52 * ADC；与 codec I2S_DIN 复用 5 GPIO54 * ADC；与 codec I2S_MCLK 复用 7 GPIO37 * COMP；与 codec I2S_BCK 复用 9 GPIO40 * COMP；与 codec I2S_DOUT 复用 11 GPIO38 COMP 13 RX0（GPIO59） UART RX 15 TX0（GPIO58） UART TX 17 5V_IN 外部 5 V 输入（可为整机供电并充电） 19 VCC_3V3 3.3 V 输出（由 GPIO60 控制） 20 GND 地 18 5V_OUT 5 V 输出（由 GPIO60 控制） 16 GPIO0 SDA（板载共享 I2C） 14 GPIO1 SCL（板载共享 I2C） 12 GPIO5 DAC 10 GPIO39 TOUCH；EEPROM 地址选择 8 GPIO10 TOUCH 6 GPIO11 TOUCH 4 GPIO47 ADC 2 GPIO46 ADC 重要 表中带 * 的 5 个引脚与板载音频 codec 的 I2S 总线复用：GPIO49``（``I2S_WS）、GPIO52``（``I2S_DIN）、GPIO54``（``I2S_MCLK）、GPIO37``（``I2S_BCK）、GPIO40``（``I2S_DOUT）。这些引脚**仅在不需要 codec 功能时才可占用**；若应用仍使用板载 ES8311 / 扬声器 / 麦克风音频通路，请勿将这些引脚用于模块扩展。 备注 左侧摄像头模块占用 DVP 管脚时，会复用 GPIO14（原 EEPROM 地址选择脚）作为 DVP D4，并暂停该插槽的 EEPROM 访问，直到释放摄像头资源。 硬件版本 无历史版本。 相关文档 ESP-Mosaico CoreBoard V1.0 原理图 (PDF) 2.16 寸 480 × 480 QSPI AMOLED 屏幕规格书 (PDF) ESP32-S31 系列芯片技术规格书 (HTML) ESP-Mosaico BSP 与示例：esp