功能简介

特性	无特性，不解释
主控	ESP32-S3
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
接口	I2C	UART	USB

产品介绍

产品简介

ESP32-S3-GEEK 是一款基于 ESP32-S3R8 设计的以太网开发板，具备出色的 Wi-Fi 和蓝牙无线连接功能，拥有更可靠且高效的有线以太网连接，且支持 PoE 供电 (仅 PoE 版本)。板载摄像头接口，兼容 OV2640、OV5640 等主流摄像头，方便进行图像和视频采集。开发板还预留了 Pico 兼容接口，支持部分树莓派 Pico 扩展板，并依托其丰富的生态和开源资源，用户可以快速灵活地进行二次开发，可广泛应用于物联网、图像采集、智能家居及人工智能项目。

产品特性

基于 ESP32-S3R8 高性能芯片，配备 Xtensa 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240MHz
集成 512KB SRAM 和 384KB ROM，内置 8MB PSRAM 和 16MB Flash
支持 2.4GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE)，内置天线，支持外接天线
板载 W5500 以太网芯片，通过 SPI 接口扩展 10/100Mbps 网络连接
支持外接 PoE 模块实现以太网供电功能 (符合 IEEE 802.3af 标准)
板载摄像头接口，兼容 OV2640 和 OV5640 等主流摄像头，适用于图像和视频采集
板载 USB Type-C 接口，支持供电、调试和固件下载，开发更便捷
板载 Micro SD 卡槽，支持外接 SD 卡存储图片和文件
板载 Pico 兼容接口，提供丰富的外设扩展，兼容性强

资源简介

1、ESP32-S3R8
双核处理器，高达 240MHz 的运行频率

2、W25Q128
16MB Flash，用于储存程序和数据

3、W5500
网口芯片

4、H1102NLT
网络变压器

5、JW5060
稳压芯片

6、USB Type-C 接口
可用于下载程序和供电

7、以太网接口
RJ45 10/100M 自适应网口

8、PoE 接口
可外接 PoE 模块

9、摄像头接口
可兼容 OV2640/OV5640 等摄像头

10、IPEX 1 代天线接口
预留接口，须改焊电阻使能

11、陶瓷天线
默认使能，可改焊设置为 IPEX 外接天线

12、Micro SD 卡槽
13、BOOT 按键
14、ACT 指示灯
15、LINK 指示灯
16、RESET 按键

接口介绍

产品尺寸

使用说明

器件准备

ESP32-S3-ETH x1
PoE Module (B) x1
OV2640摄像头 x1
16GB SD卡 x1
USB线 type A公口转 Type C公口 x1

在操作前，建议先浏览目录，快速了解文档结构。为顺利操作，请仔细阅读FAQ，提前了解可能的问题。文档中所有资料均提供超链接，方便下载。

Arduino开发

本章介绍 Arduino 环境搭建，包括 Arduino IDE、ESP32板管理、相关库的安装，程序编译下载及示例程序测试，帮助用户掌握开发板，便于二次开发。

环境搭建

下载和安装 Arduino IDE

点击访问Arduino官网，选择对应的系统和系统位数下载。
运行安装程序，全部默认安装即可。

更多 Arduino IDE 使用说明，请见：Arduino 官方说明文档

安装 ESP32 开发板

ESP32相关主板在Arduino IDE使用，须先安装“ESP32 开发板”软件包。
国内部分区域安装，可能会因网络因素无法“在线安装”，一般推荐“离线安装” 。
安装“ESP32 开发板”软件包教程，详见：Arduino 板管理教程

ESP32-S3-ETH 开发板安装说明
板名称	板安装要求	版本号要求
ESP32-S3-ETH	“离线”安装/“在线”安装	2.0.12 以下

安装库

在安装 Arduino 库时，通常有两种方式可供选择：在线安装 和 离线安装。
对于大多数库，用户可以通过 Arduino 软件的在线库管理器轻松搜索并安装。然而，一些开源库或自定义库未被同步到 Arduino 库管理器中，因此无法通过在线搜索获取。在这种情况下，用户只能通过离线方式手动安装这些库。
库安装教程，详见：Arduino 库管理教程

ESP32-S3-ETH 库文件说明
库名称	说明	库安装要求
Adafruit_NeoPixel	NeoPixel灯条控制库	“在线”或“离线”安装
ESP32-BLE-Keyboard	ESP32蓝牙键盘库	“在线”或“离线”安装
ETHClass	ESP32以太网库	“离线”安装

运行第一个 Arduino 程序

如果你刚入门学习ESP32和Arduino，还不知道如何创建、编译、烧录和运行Arduino ESP32程序，那么请展开看看，希望可以帮助到你！

新建工程

运行Arduino IDE，选择 File -> New Sketch
输入代码：

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  Serial.println("Hello, World!");
  delay(2000);
}

保存代码工程，选择 File -> Save As...；在弹出的菜单选择保存工程路径，并输入工程名，如 Hello_World，点击保存

编译和烧录程序

选择对应的开发板，以ESP32S3主板为例： Tools -> Board -> esp32 -> ESP32S3 Dev Module
选择对应的端口，另外若ESP32S3主板只有USB口，须打开（Enable）USB CDC，如下图所示：
编译并上传程序：
打开串口监视窗口，程序每隔2秒会打印“Hello World!”，运行情况如下所示：

示例程序

ESP32-S3-ETH 示例程序
序号	示例程序	说明	依赖库
1	IO_Test	基础例程：GPIO引脚高低电平控制	-
2	RGB_LED	基础例程：GPIO引脚控制WS2812彩灯	Adafruit NeoPixel
3	SD_Card	基础例程：SD卡加载，读写操作	-
4	WiFi_AP	基础例程：设置为AP热点，允许其他WiFi设备接入联网
5	WiFi_STA	基础例程：设置为STA模式，可接入WiFi路由网络进行联网，并可实时控制GPIO口的电平输出
6	BLE_Keyboard	基础例程：蓝牙键盘功能演示	ESP32-BLE-Keyboard
7	ETH_Web_CAM	综合例程：通过以太网连接，实现网络摄像头功能	ETHClass

Arduino 工程设置：

IO_Test

【程序说明】

该程序演示了如何使用ESP32-S3-ETH模块的多个GPIO引脚作为输出控制端口。程序会按顺序将每个GPIO引脚依次设置为高电平（打开）和低电平（关闭），每次状态变化间隔300毫秒。通过这种方式，可以观察到GPIO引脚的依次开关操作。

【硬件连接】

ESP32-S3-ETH GPIO引脚定义图

使用USB线把板子接入电脑

【代码分析】

1.GPIO 引脚设置：程序首先定义了 25 个 GPIO 引脚，并在 setup() 函数中将它们初始化为输出模式。所有引脚在开始时都被设置为低电平（关闭状态）。

#define NUM_GPIO 25

// Define GPIO pins
const int gpio_pin[NUM_GPIO] = {21, 17, 16, 18, 15, 3, 2, 1, 0, 44, 43, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 45, 46, 47, 48};

2. GPIO 控制循环：

在 loop() 函数中，程序会依次将每个 GPIO 引脚打开（设置为高电平），延时300毫秒，然后再关断引脚（设置为低电平）。
这个过程会不断重复。

3. 打印输出：程序通过 USB 口输出每个 GPIO 引脚的状态信息，提示该引脚是处于高电平（开启）还是低电平（关闭）状态。

void loop() {
  // Turn on each GPIO one by one
  for (current_gpio = 0; current_gpio < NUM_GPIO; current_gpio++) {
      digitalWrite(gpio_pin[current_gpio], HIGH); // Set GPIO pin to HIGH (turn on)
      printf("GPIO %d set to HIGH.\n", gpio_pin[current_gpio]); // Print GPIO state
      delay(300); // Delay for 300ms
  }

  // Turn off each GPIO one by one
  for (current_gpio = 0; current_gpio < NUM_GPIO; current_gpio++) {
      digitalWrite(gpio_pin[current_gpio], LOW); // Set GPIO pin to LOW (turn off)
      printf("GPIO %d set to LOW.\n", gpio_pin[current_gpio]); // Print GPIO state
      delay(300); // Delay for 300ms
  }

想了解更多关于Arduino ESP32库关于GPIO相关的使用？可访问：Arduino ESP32 库 GPIO 使用。

【运行效果】

程序烧录完成后，设备的运行效果如下：

ESP32-S3-ETH 将依次控制 25 个 GPIO 引脚。程序会在每个 GPIO 引脚上切换高电平（HIGH）和低电平（LOW）状态，并将状态变化通过 USB 输出至监视窗口。
输出的低电平为 0V，高电平为当前板子的工作电压。由于 ESP32-S3 的工作电压为 3.3V，因此高电平为 3.3V。
打开 Arduino IDE 的串口监视窗口，可以观察到各个 GPIO 引脚的状态切换，如下图所示：

GPIO流水灯实验参考例图

使用场景：适用于学习和测试ESP32-S3的GPIO引脚控制。用户可以使用万用表检测各个 GPIO 引脚的电压高低，或者通过连接 LED 和电阻，进行简单的流水灯测试。

RGB_LED

【程序说明】

该程序使用GPIO21引脚控制一颗 WS2812 RGB LED，展示多种灯光效果，包括单色填充（Color Wipe）、彩虹渐变（Rainbow）和剧院追逐效果（Theater Chase）。

【硬件连接】

使用USB线把板子接入电脑

【代码分析】

1.GPIO 引脚设置：程序首先定义了 RGB LED控制引脚为 GPIO 引脚，并在 **`setup` 函数**中，

初始化 NeoPixel RGB LED：
- 使用 `strip.begin()` 开启 LED 控制功能。
- 设置 LED 亮度为 50%，通过 `strip.setBrightness(50)` 实现。
- 调用 `strip.show()` 将 LED 初始化为熄灭状态。
- 设置额外指示灯（LED1）的输出模式，并通过 `digitalWrite(LED1, HIGH)` 点亮指示灯

#define PIN 21           // Pin connected to WS2812 RGB LED
#define LED1 -1          // GPIO for an additional LED (optional)

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  #if defined (__AVR_ATtiny85__)
    if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1);
  #endif

  strip.begin();
  strip.setBrightness(50);
  strip.show();

  pinMode(LED1, OUTPUT);
  digitalWrite(LED1, HIGH);  // Turn on the additional LED
}

【运行效果】

单色填充：RGB LED 依次显示红、绿、蓝三种颜色，每种颜色持续一段时间
剧院追逐：白色、红色和蓝色的动态追逐效果，LED 以周期性闪烁的方式显示颜色

SD_Card

【程序说明】

该程序演示了如何在ESP32-S3-ETH模块上操作SD卡，包括初始化SD卡、创建和写入文件、列出目录中的文件以及读取文件内容。程序将创建一个名为`waveshare.txt`的文件，写入"Hello world from Waveshare"这段文字，并列出SD卡根目录中的所有文件信息，最后读取`waveshare.txt`文件内容并打印到串口监视器上。

【硬件连接】

SD卡控制引脚说明
SPI接口	ESP32-S3-ETH
CS (SS)	GPIO4
DI (MOSI)	GPIO6
DO (MISO)	GPIO5
SCK (SCLK)	GPIO7

板子装上SD卡（推荐用16GB以下的闪迪SD卡），使用USB线把板子接入电脑

【代码分析】

1. setup()

初始化串口通信和SD卡。
通过 SPI.begin() 初始化ESP32的SPI总线，指定用于SD卡通信的引脚。
调用 SD.begin() 尝试挂载SD卡，成功时输出卡的大小。
调用三个核心功能：
- writeFileToSD()：创建并写入文件。
- listFilesOnSD()：扫描并打印SD卡根目录下的所有文件。
- readFileFromSD()：打开并读取 waveshare.txt 文件的内容。

2. writeFileToSD()

主要功能是创建或打开 waveshare.txt 文件，并写入文本 "Hello world from Waveshare"。
在完成文件写入后，文件被关闭以确保写入操作正确完成。

3. listFilesOnSD()

扫描SD卡根目录中的所有文件，并将文件名通过串口输出。
使用 openNextFile() 函数依次打开目录中的每个文件并打印它们的名称，最后关闭根目录文件。

4. readFileFromSD(const char *filePath)

打开并读取指定路径的文件，这里是 waveshare.txt。
如果文件存在，使用 file.read() 逐字节读取内容，并通过串口输出文件的内容，最后关闭文件。

想了解更多关于Arduino ESP32库关于SD卡相关的使用？可访问：Arduino ESP32 库 SD 使用。

【运行效果】

程序烧录完成后，设备的运行效果如下：

首先挂载SD卡，然后创建和写入文件，再扫描并列出SD卡的根目录文件，最后打开并读取一个特定文件的内容。

使用场景：适用于学习和演示如何在ESP32上进行文件的读写操作，或用于存储传感器数据、日志信息等需要持久化存储的数据记录应用。

WIFI_AP

【程序说明】

该程序将ESP32-S3-ETH配置为WiFi接入点（AP模式），允许其他设备连接到该WiFi网络。连接设备的MAC地址和分配的IP地址将会在串口监视器上打印出来。通过此程序可以了解如何使用ESP32作为接入点并动态监控连接到接入点的设备信息。

【硬件连接】

使用 USB 线将板子连接到电脑。

【代码分析】

1. setup()

初始化串口通信并配置 ESP32 为 WiFi 接入点（AP）。
使用 WiFi.softAP() 设置 AP，指定网络名称（SSID）为"ESP32-S3-ETH"，密码为"88888888"。
使用 WiFi.onEvent() 注册 WiFi 事件处理程序，用于处理客户端连接和断开连接。
在串口上打印确认信息，指示 AP 初始化成功。

2. formatMacAddress()

将 MAC 地址从字节数组格式转换为可读的字符串格式（如 XX:XX:XX:XX:XX:XX）。
用于在串口上显示连接设备的 MAC 地址。

3. WiFiEvent()

处理 WiFi 事件，例如客户端连接和断开连接。
当设备连接时：
- 打印该设备的 MAC 地址。
- 添加短暂延迟（500 毫秒）以确保 DHCP 有时间分配 IP 地址。
- 调用 printDeviceIP() 获取并显示分配的 IP 地址。
当设备断开连接时，打印断开连接信息。

4. printDeviceIP(const uint8_t* mac)

根据 MAC 地址检索并打印已连接设备的 IP 地址。
使用 ESP-IDF 函数 esp_wifi_ap_get_sta_list() 和 tcpip_adapter_get_sta_list() 获取连接设备列表。
遍历设备列表，比较 MAC 地址以识别目标设备。
如果 IP 地址有效（非 0.0.0.0），则打印 IP 地址。否则，表示 DHCP 尚未分配 IP 地址。

5. loop()

包含一个小延迟以保持 CPU 空闲，防止不必要的负载。
主循环中没有其他操作。

想了解更多关于 Arduino ESP32 库的 WiFi的功能？可访问：Arduino ESP32 库 WiFi 使用。

【运行效果】

程序烧录完成后，设备的运行效果如下：

ESP32-S3-ETH WiFi热点

ESP32-S3-ETH模块会启动一个WiFi接入点，网络名称为 "ESP32-S3-ETH"。
设备连接到该接入点后，其MAC地址和分配的IP地址会被打印到串口监视器上。
当设备断开连接时，也会在串口上输出断开消息。

使用场景：适用于物联网应用中的本地网络创建和设备管理。通过接入点模式将ESP32设为中心节点，并监控连接设备的IP和MAC信息。

WIFI_STA

【程序说明】

该程序将ESP32-S3模块配置为WiFi工作站（STA模式）并搭建一个Web服务器，通过Web页面控制连接到GPIO18的LED。用户可以在网页上查看当前LED状态（LED ON 或 LED OFF）并切换LED的开关状态。每次LED状态变化时，状态信息会在网页和串口监视器上显示。

【硬件连接】

WIFI控制GPIO18输出高低电平

使用 USB 线将板子连接到电脑。

有条件的同学，可以参考右图串上一个LED灯，实测查看GPIO18的高低电平状态，或者用万用表测量。

【代码分析】

1. setup()

功能: 初始化系统设置，包括串口通信、GPIO配置、WiFi连接和Web服务器启动。
主要步骤:
- 初始化串口通信（用于调试输出）。
- 设置GPIO18为输出，并确保LED初始状态为关闭。
- 连接到WiFi网络并在串口监视器上打印IP地址。
- 启动Web服务器，等待客户端连接。

2. loop()

功能: 处理客户端连接和HTTP请求，根据请求内容切换LED状态，并生成HTML页面显示当前LED状态。
主要步骤:
- 检查是否有新客户端连接，读取HTTP请求内容。
- 根据请求路径 "/H" 或 "/L" 来控制GPIO18的高低电平，切换LED状态。
- 生成包含当前LED状态和切换链接的HTML页面，返回给客户端。
- 关闭与客户端的连接，等待下一个连接请求。

想了解更多关于 Arduino ESP32 库的 WiFi的功能？可访问：Arduino ESP32 库 WiFi 使用。

【运行效果】

程序烧录完成，设备的运行效果如下：