ESP32的接口不能随便用，如何快速从Arduino过渡到ESP32的新手指南-进阶篇

进阶篇

接续如何快速从Arduino过渡到ESP32的新手指南-基础篇，继续了解ESP32的各种引脚接口吧！

内容介绍

1. SPI引脚

2. I2C引脚

3. UART引脚

4. RTC引脚

5. Strapping引脚

6. EN引脚

SPI引脚

引脚名称	对应脚位
VSPI_MOSI	23
VSPI_MISO	19
VSPI_CLK	18
VSPI_CS	5
HSPI_MOSI	13
HSPI_MISO	12
HSPI_CLK	14
HSPI_CS	15
CS	2

SPI是什么

SPI（串行外设接口）是一种用于设备之间连接的技术。通过SPI，ESP32可以与其他同样使用SPI连接的传感器相互传输数据。

SPI的传输采用同步的时间线，也称为共享时钟信号，这有助于确保传输的数据准确一致。

SPI主要应用于需要短距离、高速串行通信的场景，例如需要快速同步数据的显示屏、SD卡读取器、加速度传感器等。

可以将SPI想象成一种精密的对话方式，其中主设备（ESP32）和 从设备（传感器、显示屏等）在共同的时钟引导下，按照特定的规则交流信息。

在SPI通信中，通常有四个信号线：

1. MOSI（Master Out Slave In）：主设备向从设备发送数据的线路。

2. MISO（Master In Slave Out）：从设备向主设备发送数据的线路。

3. SCLK（Serial Clock）：时钟信号，用于同步主设备和从设备之间的数据传输。

4. SS/CS（Slave Select/Chip Select）：选择从设备的线路，用于告诉从设备何时准备好接收或发送数据。

   SPI使用注意

避免冲突

当我们涉及到使用引脚时，尤其是在处理不是SPI接口的设备时，建议尽量避免直接使用SPI接口。这主要是因为在引入库的过程中，通常会默认使用SPI接口的一些关键引脚，比如SCLK、MOSI、MISO，这些引脚通常会被预设为SPI功能，可能导致冲突。

可自定义SPI引脚

在ESP32中，你可以通过代码调整SPI接口的配置，包括更改SCLK、MOSI、MISO等引脚。这为你提供了更大的灵活性，以适应不同的硬件连接需求。

可共用引脚

如果你需要同时连接多个SPI接口的设备，可以共用SCLK、MOSI、MISO这些引脚，然后通过单独的CS引脚来区分不同的设备。

VSPI和HSPI的选择

在ESP32中，VSPI和HSPI是两个可用的SPI接口，它们的功能是相同的。一些库可能默认使用其中一个，多数是VSPI。

I2C引脚

 

I2C是什么

I2C（Inter-Integrated Circuit）与SPI类似，也用于跟各种设备进行沟通。

设备彼此沟通的规则，我们通常会称呼为串行通信协议。

I2C使用注意

I2C引脚

I2C只需要两个引脚，不管连接几个I2C设备都是使用SDA和SCL。这使得它在连接多个设备时非常方便，因为它占用的引脚相对较少。

I2C 与 SPI 的 SDA 不一样

• SPI的SDA：在SPI通信中，SDA通常指的是MOSI（Master Out Slave In），全称是"Master Out Slave In"，表示主设备输出数据给从设备。

• I2C的SDA：在I2C通信中，SDA表示Serial Data Line，全称是"Serial Data Line"，表示是用于双向传输数据的串行数据线。

I2C 与 SPI 的 SCL 不一样

• SPI的SCL：在SPI通信中，时钟线通常称为SCLK（Serial Clock），全称是"Serial Clock"。SCLK用于同步数据的传输，主设备通过SCLK向从设备发送时钟脉冲，以确保数据的有效传输。

• I2C的SCL：在I2C通信中，SCL表示Serial Clock Line，全称是"Serial Clock Line"。I2C总线上的SCL同样用于同步数据传输，主设备通过SCL向从设备发送时钟信号。

如果一个设备使用I2C协议进行通信，那么它的SCL和SDA线就应该连接到I2C总线上。同样，如果一个设备使用SPI协议进行通信，那么它的SCLK、MISO、MOSI等线就应该连接到SPI总线上。这两者的线不能直接互连，否则通信将无法正常进行。

UART引脚

UART是什么

UART代表通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）。与SPI、I2C一样，是一种串行通信协议。

然而，与它们不同的是，UART没有共享的时钟信号。在UART通信中，发送和接收设备之间通过起始位、数据位、校验位和停止位来协调数据的传输。

可以理解为，

• UART：通过相对的时间来同步信息

• SPI、I2C：通过绝对的时钟信号来确保通信的同步。

在UART中，设备之间通过约定好的位序列来解释和同步数据。这种异步的方式使得UART更加灵活，适用于一些不需要严格时钟同步的场景。

UART使用注意

简单来说，只用UART2，UART0不能用

UART0

与USB连接，通常用于烧录（flashing）和调试。

UART2

UART2可以连接到外部设备，如GPS、指纹传感器、距离传感器等，而不会影响烧录和调试功能。

RTC引脚

RTC是什么

当我们使用 RTC（Real-Time Clock，实时时钟）时，它实际上是一个独立的时钟系统。无论主电源是否关闭，RTC 都能够持续供电，确保设备能够在断电状态下仍然维持准确的时间。

在ESP32，我们通过RTC来唤醒待机状态的设备来达到省电的功能。

在ESP32等设备上，利用RTC来唤醒待机状态是一种常见的省电策略。待机状态（或深度睡眠）是一种极低功耗的模式，其中主处理器被关闭，但RTC仍在运行，以确保设备能够在预定的时间唤醒。这对于周期性地执行任务、定时采集数据或在特定事件发生时唤醒设备都是非常有用的。

一些常见的应用场景包括：

• 定时唤醒：在预定的时间唤醒设备以执行特定的任务，例如数据采集、通信等。

• 事件触发唤醒：当某些特定事件发生时，通过RTC唤醒设备，以便立即响应该事件。

• 电池供电设备的省电模式：在电池供电的设备中，RTC的使用可以帮助最小化功耗，延长电池寿命。

Strapping 引脚

在ESP32中，存在两种重要的模式，分别是BOOT模式和FLASH模式。BOOT模式用于运行ESP32上的程序，而FLASH模式用于上传程序到ESP32。Strapping pins（引脚配置开关）用于配置ESP32的工作模式。通常情况下，带有内置USB/Serial的开发板会自动将这些引脚配置到正确的状态，以支持烧录或启动。然而，如果其他设备使用这些引脚，可能会导致ESP32进入错误的模式。

具体而言，Strapping pins是一组用于配置启动模式的引脚。在带有内置USB/Serial的开发板上，系统会根据需要自动配置这些引脚。但是，当其他设备使用相同的引脚时，可能会影响ESP32的启动模式，因此在设计硬件连接时需要特别注意。

EN引脚

对于ESP32，EN（Enable）引脚是用于控制芯片的启用和禁用的关键引脚。以下是关于EN引脚的一些基本信息：

• 默认状态：EN引脚默认是拉高的（pulled high），表示芯片处于启用状态。当EN引脚被拉高时，ESP32可以正常运行。

• 拉低禁用：当EN引脚被拉低时，芯片被禁用，即停止工作。拉低EN引脚通常会导致芯片断电或进入低功耗模式，具体取决于系统的设计。

• 复位功能：EN引脚还连接到一个按钮开关，通过按下按钮将EN引脚拉低，可以触发芯片的复位（reset）操作。这个按钮提供了一种手动重置芯片的方式。

拉高：给引脚高电位，拉低：给引脚低电位

总体而言，EN引脚提供了对ESP32芯片的启用和禁用控制，同时允许通过按钮触发复位。这是在开发和测试过程中非常有用的功能，因为它允许用户手动重置芯片，或者在需要时禁用芯片以减小功耗。

错误更正说明

ESP32 WROOM-32上传选择

当使用Arduino IDE上传程序到ESP32开发板时，对于常见的ESP32开发板，例如ESP32 WROOM-32，你可以在Arduino IDE中选择"ESP32 Dev Module"进行上传。这个开发板型通常是Arduino IDE默认支持的。

在先前的文章中使用的"ESP32 WROOM DA"选项是针对另一种ESP32模块的开发板。

虽然使用"ESP32 WROOM-32"开发板也能成功选择"ESP32 WROOM DA"上传，这可能是因为在Arduino IDE的"esp32"支持包中，"ESP32 WROOM-32"也有相应的支持。

因此，最终建议在使用ESP32 WROOM-32开发板时，选择"ESP32 Dev Module"，以确保在Arduino IDE中有更全面的支持和兼容性。这样能够更方便地进行开发和调试，确保代码能够正确地烧录到ESP32开发板上。

后续我会继续分享零基础入门ESP32的教学文章， 

也欢迎关注我的视频号与B站：伊娃老师来了。

审核编辑 黄宇