板子终于到了。ESP32-S31-Korvo-1 是乐鑫面向智能音频和 HMI(人机交互)应用推出的一款多媒体开发板,基于 ESP32-S31-WROOM-3 模组,主打语音识别、语音唤醒,同时带板载摄像头,并配套一块 4.3 寸 LCD 子板(ESP32-S3-LCD-EV-Board-SUB3)。所以它不是单纯的语音板,而是"音频 + 视觉 + 显示"三合一的多媒体交互平台。

做工方面,这是 V1.1 版本,和之前的 V1.0 有几处能一眼看出的区别:V1.1 用的是哑光黑阻焊,PCB 尺寸更大,装配时 LCD 子板是叠在主板上方的;而早期的 V1.0 是绿色阻焊,LCD 子板往板子边缘外伸,好让板载功能在调试时露在外面。这次的哑光黑看着确实更沉稳、更有成品感,叠板结构也更紧凑。值得一提的是 V1.1 相比 V1.0 的 GPIO 映射没有变化,老代码和资料可以直接沿用。 

板子拿在手里分量足,元件排布密度不低——毕竟音频、摄像头、LCD 接口、SD 卡这些全塞在一块板上。左右对称的布局是它外观上最鲜明的特征:两侧各一颗麦克风、各一颗功放、各一个喇叭输出口,一看就是奔着立体声双通道去的。

二、外设介绍

把板子翻来覆去看一圈,ESP32-S31-Korvo-1 的外设可以归成几大块:核心模组、音频、摄像头与显示、存储、供电、按键与指示。下面逐一说。

核心模组

板载 ESP32-S31-WROOM-3 模组。这颗模组规格给得相当足:支持 2.4 GHz Wi-Fi 6、蓝牙 5.4、蓝牙 Classic,还带 IEEE 802.15.4(也就是 Zigbee 3.0 和 Thread 1.4)。模组内部集成了 ESP32-S31、16 MB SPI Flash 和 16 MB PSRAM,板载 PCB 天线。16+16 的存储配置在做音视频缓冲、模型驻留、图形界面时都很宽裕,这一点比很多同类板子舍得堆料。

音频是整板的核心,布局左右对称:

音频 Codec 用的是 ES8389,一颗低功耗立体声 Codec,自带双 ADC/DAC、低噪声前置放大、耳机驱动、数字音效、模拟混音和增益控制。它通过 I2S 和 I2C 挂在 ESP32-S31 上,能做独立于应用软件的硬件音频处理。有一点要注意:ES8389 的 DAC 和 ADC 数据都必须以 TDM(时分复用)格式和 SoC 交互,它的 Pin 4(MCLK)可以通过寄存器配置复用为 TDMIN。 麦克风:板载左右两颗模拟麦克风,直接走到 Codec,构成双麦阵列。 功放:左右各一颗 NS4150B,低 EMI 的 3 W 单声道 D 类功放,分别驱动左右声道。 喇叭输出口:左右各一个,都能驱动 4Ω 3W 的喇叭,排针间距 2.00 mm。 为了压低数字噪声、提升音质,板子还给音频部分做了独立供电,和数字部分分开。这是个用心的细节。

音频的 I2S 走 GPIO2~GPIO6(MCLK/SCLK/LRCLK/SDOUT/DSIN),Codec 的 I2C 控制走 GPIO0/GPIO1,功放使能是 GPIO7。

摄像头与显示

这是 S31-Korvo-1 区别于纯语音板的地方:

DVP 摄像头:板载 DVP 并口摄像头接口,出厂已装好摄像头模块,8 位数据线走 GPIO46~GPIO53,配 PCLK/XCLK/VSYNC/HSYNC。板上还专门给摄像头配了 2.8 V 和 1.5 V 的 LDO 供电。 LCD 接口:配套 4.3 寸 LCD 子板,走的是 RGB 并口,16 位数据线(DB0~DB15)占用了一大批 GPIO,再加 CS、PCLK、DE、HSYNC、VSYNC 等控制信号。子板通过 LCD 连接器叠在主板上。

存储

板载 microSD 卡槽,支持 4-bit microSD,SDIO 3.0,用来存放音频、录音或图片资源。这里有个设计巧思:SD 卡和一颗(默认不焊的)SPI NAND Flash 共用 GPIO20~GPIO25,默认走 microSD;如果想改用 SPI NAND,需要动焊接改板——拆掉一批电阻、再补焊一批阻容和芯片,S31 本身 1.8 V 和 3.3 V 的 NAND 都支持。对量产选型来说留了灵活性,但对普通开发者来说默认用 SD 卡就够了。

供电

供电设计比较讲究,接口是三个 USB:

USB Type-C(Power):纯供电,不通信。USB Type-C(UART):能供电、能烧录、能通过板载 USB-to-UART 桥(最高 3 Mbps)和 S31 通信。 USB 2.0 Type-A:接的是 S31 的 USB 2.0 OTG 高速接口,S31 在这里作 USB Host,可以接下游 USB 设备,最大输出 500 mA(带 TPS2051C 限流)。

板上有 5 V 电源开关、红色上电指示灯,以及一堆 LDO/Buck 把 5 V 降到 3.3 V(系统)、2.8 V/1.5 V(摄像头)等各路电压。要提醒的是:如果同时驱动大功率喇叭 + 用 Type-A 口给外设供电,要保证总输入电流达到 3 A,而且烧录用的 USB 线最好和供电线分开。