功能简介

特性	无特性，不解释
主控	ESP32-S3R2
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
接口		Type C UART GPIO

说明

产品简介

ESP32-S3-SIM7670G-4G(以下统称开发板) 是一款微雪 (Waveshare) 设计的多功能、高性能的微控制器开发板。其中板载了 SIM7670G 4G通讯模组、OV通用摄像头接口、TF卡槽、RGB炫彩灯、18650电池槽、测量电池电压IC、太阳能充电接口等外设，采用的 ESP32-S3R2 是集成了低功耗 Wi-Fi 和 BLE5.0 的系统级芯片(SoC)，此外还具有外部 16MB Flash 和 2MB PSRAM。Soc内部的硬件加密加速器、RNG、HMAC 和数字签名 (Digital Signature) 模块，可以满足物联网的安全要求。采用的 SIM7670G 4G通讯模组提供移动网络，结合ESP32-S3R2可实现随身WIFI、物联网数传等功能。多种低功耗工作状态满足在物联网 (IoT)、移动设备、户外监控、智能家居等应用场景的功耗需求。

产品特性

搭载高性能 Xtensa® 32位LX7双核处理器，主频高达 240 MHz
支持 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) 和 Bluetooth® 5 (LE)，板载天线
内置 512KB 的 SRAM 和 384KB ROM，叠封 2MB PSRAM 和外接 16MB Flash

硬件说明

板载贴片天线，使用0R短接可选外部天线，如图中⑲、⑳
板载RGB炫彩灯珠，WS2812B驱动，如图中㉓
板载Camera接口：使用24pin摄像头排线接口，如图中⑫

支持摄像头列表如下：

model	max resolution	color type	Len Size
OV2640	1600 x 1200	color	1/4"
OV3660	2048 x 1536	color	1/5"
OV5640	2592 x 1944	color	1/4"
OV7670	640 x 480	color	1/6"
OV7725	640 x 480	color	1/4"
NT99141	1280 x 720	color	1/4"
GC032A	640 x 480	color	1/10"
GC0308	640 x 480	color	1/6.5"
GC2145	1600 x 1200	color	1/5"
BF3005	640 x 480	color	1/4"
BF20A6	640 x 480	color	1/10"
SC101IOT	1280 x 720	color	1/4.2"
SC030IOT	640 x 480	color	1/6.5"
SC031GS	640 x 480	color	1/6"

板载TF-Card卡槽，支持文件、图片存储，如图中⑬
板载太阳能充电接口，如图中⑱
- 可以通过背面输入选贴不同电阻切换太阳能输入电压
- 当太阳能处于充电中时，板载绿色LED会亮起，如图中㉖、㉘
板载电路开关，当使用18650供电时可通过开关控制电路通断，如图中㉛
板载 USB 转 UART 芯片和自动下载电路，接上 Type-C 线缆后即可烧写程序和固件，如图中⑦
板载使用 ESP32-S3 USB连接 A/SIM7670X USB接口，使用TinyUSB协议可实现ppp拨号上网，作为随身WIFI功能
板载 18650 电池接口，接入 3.7V 单节18650锂电池，注意锂电池接口正负极标志
- 当电池反接时板载黄色LED会亮起警告，如图中㉕
开发板预留GPIO可用于外部器件连接，可以灵活配置成 I2C、SPI等外设功能，详细功能请参考GPIO占用说明
板载 GNSS IPEX1代接口，上电后使用相关指令即可开启GNSS定位功能，如图中㉑
板载拨码开关，便于控制Camera、USB HUB电路、4G模组的上电，可以控制4G模组的USB电路切换，如图中㉚
板载LED灯说明：
- 板载电池防反接LED，当电池反接亮起黄灯，如图中㉕
- 板载太阳能充电LED，当太阳能输入电压有效时亮起绿灯，如图中㉖
- 板载电源指示灯，接入电源开机时亮起蓝灯，如图中㉔
- 板载模组网络指示灯，当模组开启后亮起红灯，注册到网络后200ms频闪，如图中㉗

硬件连接

本开发板ESP32-S3 UART转USB与4G模组USB供用一个TYPE-C口，用户可通过开发板背面拨码开关的 USB 通道来选择4G模组的USB与ESP32-S3的USB接口连接或是TYPE-C接口连接。本功能常用在ESP32-S3使用TinyUSB通信4G模组时拨号上网，作为随身WIFI、无线热点等应用

太阳能充电说明

开发板背部太阳能输入选择电阻可以切换太阳能输入最大电压。默认使用0R电阻连接5V标识位置，支持5~6V电压输入的太阳能板。当使用更高电压输入的太阳能板时，应短接对应电压的焊点。

产品尺寸

开发环境配置

以下开发系统默认为Windows

ESP-IDF

推荐使用VSC插件进行开发

使用VSCode插件开发

安装VSCode

打开VSCode官网的下载页面，选择对应系统和系统位数进行下载
运行安装包后，其余均可以默认安装，但这里为了后续的体验建议，建议在此处勾选框中的1、2、3项
- 第一二项开启后，可以直接通过鼠标右键文件或者目录打开VSCode，可以提高后续的使用体验.
- 第三项开启后，选择打开方式时，可以直接选择VSCode

安装Espressif IDF插件

注：当前插件最新版本为V1.6.0，为体验一致，用户可以选择与我们一样的版本

打开VSCode,使用快捷键Shift+Ctrl+X，进入插件管理器
在搜索栏中，输入Espressif IDF，选择对应的插件点击 install即可
使用快捷键F1，输入
```
esp-idf: configure esp-idf extension
```
选择express（此教程针对第一次安装的用户，故只讲述初次的通用安装教程）
打开后显示该界面
选择下载服务器，我们推荐国内用户使用Espressif作为你的下载服务器
选择想要现在的ESP-IDF版本，我们选择最新的V5.0.1(注意ESP-IDF从V4.4版本后才开始支持ESP32-S3)
下面两个分别为ESP-IDF容器安装地址和ESP-IDF所需的工具安装地址，
- 注意：如果之前有安装过ESP-IDF，或者失败过的，请务必彻底删除文件或者创建全新的无中文路径
配置完成后，点击 install 进行下载
进入下载页面，其会自动安装对应工具与环境，稍等片刻即可
安装完成后，会进入以下界面，说明安装完成

使用官方例程

ESP官方为我们提供大量的例程,并且写详细的使用方法与效果，点击此处查看

创建例程

使用快捷键F1，输入
```
esp-idf:show examples projects
```
选择你当前的IDF版本
以Hello world例程为例
①选择对应例程
②其readme会说明该例程适用于什么芯片（下文有介绍例程怎么使用与文件结构，这里略）
③点击创建例程
选择放置例程的路径，要求无例程同名文件夹

修改COM口

此处显示使用对应的COM口，点击可以修改对应COM口
我们的CH343的COM为COM5，所以我们选择COM5，请根据自己CH343对应COM口进行选择
选择使用的工程或者例程
然后我们的COM口就修改好了

修改驱动对象

此处显示的是使用的驱动对象，点击可以修改对应驱动对象
选择使用的工程或者例程
点击后需要稍等片刻
选择我们需要驱动的对象，也就是我们的主芯片为ESP32S3
选择openocd的路径，这里对我们没有影响，所以我们随便选择一个即可

其余状态栏简介

①SDK 配置编辑器，ESP-IDF很多功能与配置可以在其内修改
②全部清理，清空所有编译文件，
③编译
④当前下载方式，默认为UART
⑤烧录当前固件，请在编译后进行
⑥打开串口监视器，用于查看串口信息
⑦编译，烧录，打开串口监视器一体按键（调试时最常用）

编译、烧录、串口监视

点击我们之前介绍的编译，烧录，打开串口监视器按键
编译可能需要较长时间才能完成，尤其是在第一次编译时。
- 在此过程中，ESP-IDF可能会占用大量CPU资源，因此可能会导致系统卡顿。
因为我们使用的是CH343为USB转串口芯片，并且板载自动下载电路，无需手动操作即可自动下载
下载成功后，自动进入串口监视器，可以看到芯片输出对应的信息并提示10S后重启

Arduino

如果没用使用过arduino-esp32的基础建议仔细阅读官方文档，点击此处查看

安装Arduino IDE

打开官网软件下载页面,选择对应的系统和系统位数下载
可以选择直接下载，也可以选择捐赠并下载
运行安装程序，全部默认安装即可

在线安装arduino-esp32

打开首选项
添加对应的板管理链接，点击该按键

在第一个空白处，添加下文

https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

保存设置
打开板管理器并搜索输入ESP32
等待下载
arduino-esp32下载完成

离线安装arduino-esp32

离线包（提取码：1r4i）
- 提取码：1r4i
将压缩包解压缩

将解压文件放在对应用户的arduino器件包目录

C:\Users\{用户名}\AppData\Local\Arduino15\packages\

以用户名为waveshare为例

C:\Users\waveshare\AppData\Local\Arduino15\packages\

关闭全部arduino窗口，确保arduino关闭
打开arduino，并打开板管理器,看到esp32-arduino已经安装即可

使用Arduino例程

选择例程，这里我们选择获取芯片ID的例程
选择我们的板子为 ESP32S3 Dev Moudule
选择我们的端口号，这里我们选择CH343的COM5
点击下载按键,此时会自动编译并下载
下载完成
打开串口监视器
看到循环输出的芯片ID

Cat-1模组指令集

HTTP

AT指令	指令说明	返回值
AT+HTTPINIT	开启HTTP service	OK
AT+HTTPPARA="URL",https://www.waveshare.cloud/api/sample-test/	连接远端server	OK
AT+HTTPDATA=5,1000	输入数据	DOWNLOAD <键入 hello OK
AT+HTTPACTION=0	开始HTTP请求，0：GET；1：POST；2：HEAD；3：DELETE；4：PUT	OK +HTTPACTION: 0,200,54
AT+HTTPTERM	关闭HTTP service	OK
AT+HTTPPARA	设置HTTP参数	OK
AT+HTTPHEAD	读取HTTP响应头信息	OK
AT+HTTPREAD	读取HTTP响应信息	OK

MQTT

AT指令	指令说明	返回值
AT+CMQTTSTART	开启MQTT服务	OK
AT+CMQTTACCQ=0,"Waveshare-7670X",0	申请MQTT client	OK
AT+CMQTTCONNECT=0,"tcp://mqtt.easyiothings.com",20,1	发送 MQTT 请求，连接私有MQTT服务器（MQTTS）	OK
AT+CMQTTTOPIC=0,8	输入消息发布主题	>A7670Pub OK
AT+CMQTTPAYLOAD=0,9	输入发布的消息内容	OK >waveshare
AT+CMQTTPUB=0,0,60	发布消息	OK +CMQTTPUB: 0,0
AT+CMQTTSUB=0,8,1	订阅消息主题	>A7670Sub OK +CMQTTSUBTOPIC: 0,0 [10:03:39.665]收←◆ +CMQTTRXSTART: 0,8,15 +CMQTTRXTOPIC: 0,8 A7670Sub +CMQTTRXPAYLOAD: 0,15 {"data":"test"} +CMQTTRXEND: 0
AT+CMQTTSTOP	停止MQTT服务	OK
AT+CMQTTREL	释放客户端	OK
AT+CMQTTUNSUBTOPIC	释放订阅主题	OK
AT+CMQTTUNSUB	释放订阅	OK

GNSS

AT+CGNSSPWR=1	开启GNSS功能	+CGNSSPWR: READY!
AT+CGNSSTST=1	开启GNSS数据输出	OK

例程讲解

ESP32-S3应用

Camera

本例程是基于ESP32的CameraWebServer例程

首先需要设置WIFI名和密码，切换默认硬件为ESP32S3
请打开开发板背面拨码开关的 CAM 开关，并接入支持的摄像头
确认CameraPins

#define PWDN_GPIO_NUM     -1
#define RESET_GPIO_NUM    -1
#define XCLK_GPIO_NUM     34
#define SIOD_GPIO_NUM     15
#define SIOC_GPIO_NUM     16
#define Y9_GPIO_NUM       14
#define Y8_GPIO_NUM       13
#define Y7_GPIO_NUM       12
#define Y6_GPIO_NUM       11
#define Y5_GPIO_NUM       10
#define Y4_GPIO_NUM       9
#define Y3_GPIO_NUM       8
#define Y2_GPIO_NUM       7
#define VSYNC_GPIO_NUM    36
#define HREF_GPIO_NUM     35
#define PCLK_GPIO_NUM     37

烧录代码，打开终端访问提示的IP即可

TF-Card

将TF-Card插入TF卡槽
定义引脚

const int SDMMC_CLK = 5;
const int SDMMC_CMD = 4;
const int SDMMC_DATA = 6;
const int SD_CD_PIN = 46;

烧写程序，打开终端显示文件内容

RGB

本开发板使用一颗WS2812b炫彩灯珠，信号引脚为38

烧录示例代码后LED灯渐变

BAT

本开发板使用MAX17048作为电池电量测量IC

首先确定I2C引脚

烧写代码更改阈值

随身WIFI Demo应用

本Demo应用使用TinyUSB协议栈与4G Cat-1模组通信，使用ppp拨号直接为ESP32-S3供网

本Demo使用编译好的固件，请先下载Flash Tools下载工具

下载固件：
- ESP32-S3-A7670E_USB_4G_CDC.bin
- ESP32-S3-SIM7670G_USB_4G_CDC.bin

打开Flash Tools工具，选择开发模式，选定该固件，地址为0x0,如图所示，插入SIM卡下载启动程序

将开发板背面拨码开关4G开启，USB关闭，重新上电开发板，等待炫彩LED显示红色，打开手机连接WIFI：ESP32-S3-A-SIM7670X-4G-HAT，密码：12345678即可上网

完整工程请查看示例程序

Waveshare Cloud应用

请下载示例程序，打开GNSS-With-WaveshareCloud示例代码

本应用通过ESP32-S3软串口与SIM7670G通信，通过发送AT指令开启GNSS并解析NMEA GNSS数据上传至Waveshare Cloud，通过Web View地图页面显示开发板的具体位置

这里使用Waveshare Cloud提供的地图服务来作演示： 1.通过设备|设备属性页面创建任意类型的设备，并获取MQTT连接数据

2.将参数填入GNSS-With-WaveshareCloud程序中。

资料

文档

程序

示例程序

驱动

Windows驱动

软件工具

数据手册

FAQ

问题：示例中ESP32-S3是如何通过4G模组的USB进行拨号上网的？

ESP32-S3通过串口、USB都可以进行ppp拨号上网，本示例中通过TinyUSB协议，使用枚举USB的地址进行拨号上网

问题：ESP32-S3拨号上网代码如何修改？

本示例中的代码通过esp-idf进行编译烧录，使用Arudino IDE需要进行移植tinyUSB和ppp数据包处理等

问题：代码可以协助修改么？

我们不协助修改代码，请自行处理

问题：随身WIFI这个，打开网页好卡，你们那边会吗？

测速软件会尽可能拉满速度，这个时候模组和ESP32-S3之间的数据包传输拉满，造成卡顿,Cat-1模组，速度有限，只做测试使用
如果客机需求带宽太大可能会出现崩溃,介时可以从源码自行修改代码做处理

1、参照开发环境配置的ESP-IDF篇，安装ESP-IDF开发环境以及vscode编程工具。

2、使用vscode打开示例程序，进入menuconfig手动设置APN。

3、向开发板烧录程序，断电重启开发板即可。

{{{5}}}

插上GPS天线到GNSS天线座子，并将接收器标签面朝下置于空旷的室外（注意阴雨天气测试不了），上电需要等待约1分钟才能接收到定位信号；

由于 GPS 室内搜星不稳定，请将模块或者天线放到阳台或窗户旁，或者直接在户外可视天空下进行实验.

问题：这款开发板有没有将摄像头的视频通过4g远程传输的例程呢？

这个没有现成的示例程序，请自行编程，二次开发实现
模组只提供数据连接，ESP32采集摄像头是有一个视频流的，这个视频流暂时是用html显示，也就是直接显示到网页上
如果把视频流数据通过模组映射出去就可以实现图传功能；理论是没问题的；需要搭建有公网IP的服务器等等，理论上关于4G图传是可以实现的，4G模组给ESP32-S3供网，将摄像头画面通过frp转发到公网的代理服务器，代理到公网服务器分配资源是可以做到远程摄像头功能

问题：为什么摄像头画面黑屏？

请和下图一样配置：

问题：为什么烧录AP示例程序后，没有出现对应的热点？

要实现热点功能：

0） X7670X 要注册到网络和成功拨号上网
1） 将开发板背面拨码开关4G开启，USB关闭，重新上电开发板
2)  正确下载对应的固件,切记不要混淆A7670 和 SIM7670 固件，记得勾选
3)  验证阶段请用能打电话的手机卡，建议从手机取下验证过的卡，物理网卡限制多，容易被封号，验证功能没问题后再用