MB0184 S3 cam#

1. 介绍#

S3 cam开发板是一款基于乐鑫ESP32 S3 WROOM-1-N16R8模组，其双核 Xtensa LX7 MCU 主频达 240MHz，内置 16MB FLASH、8MB SRAM 等存储，集成 2.4GHz Wi-Fi 与低功耗蓝牙(Bluetooth® LE)。它板载Type-C转串口，Type-C 转OTG，RGB LED，OV3660摄像头及SD卡接口；并且将GPIO口通过排针引出，两排排针的间距为25.5mm，方便开发者快速开发与实验。可应用于智能家居、工业自动化、医疗保健、消费电子、智慧农场等。

2. 规格参数#

工作电压：DC3.3V
输入电压：DC3.3~DC5V
工作电流：120mA(平均)
ESP32模组：ESP32-S3-WROOM-1
FLASH：16MB
时钟频率：240MHZ
摄像头类型：OV3660
SD卡：采用SD_MMC一线模式
USB转串口：采用Type C 接口，CH340C USB转串口芯片（可通过此接口下载程序）
USB转OTG：采用Type-C接口，此接口可用于debug调试或外部挂载存储设备
产品尺寸：67mm x 29mm
Wi-Fi

• 支持IEEE802.11b/g/n 协议

• 在2.4GHz频带支持20MHz和40MHz频宽

• 支持1T1R模式，数据速率高达150Mbps

• 无线多媒体(WMM)

• 帧聚合(TX/RXA-MPDU, TX/RX A-MSDU)

• 立即块确认(ImmediateBlock ACK)

• 分片和重组(Fragmentation/defragmentation)

• Beacon 自动监测（硬件TSF）

• 4个虚拟Wi-Fi接口

• 同时支持基础结构型网络(InfrastructureBSS) Station 模式、SoftAP 模式和 Station + SoftAP 混杂模式

• 天线分集

• 802.11mc FTM

蓝牙

• 低功耗蓝牙(Bluetooth LE)：Bluetooth 5、Bluetooth Mesh

• 高功率模式，发射功率最高20dBm

• 速率支持125Kbps、500Kbps、1Mbps、2Mbps

• 广播扩展(LEAdvertising Extensions)

• 多广播(Multiple Advertising Sets)

• 信道选择(LEChannelSelection Algorithm #2)

• Wi-Fi 与蓝牙共存，共用同一个天线

功耗管理

• 通过选择时钟频率、占空比、Wi-Fi工作模式和单独控制内部器件的电源，实现精准电源控制

• 针对典型场景设计的四种功耗模式：Active、Modem-sleep、Light-sleep、Deep-sleep

• Deep-sleep 模式下功耗低至7µA

• Deep-sleep 模式下 RTC 存储器仍保持工作

安全机制

• 安全启动-内部和外部存储器的权限控制

• Flash 加密-加密和解密存储器

• 加密硬件加速器：AES-128/256 (FIPS PUB 197)、 SHA(FIPS PUB 180-4)、RSA、随机数生成器(RNG)、 HMAC、数字签名

3. 接口描述#

具体引脚功能可以参考用户手册开发板部分引脚与外设连接示意表

开发板	摄像头	SD卡
IO4	SIOD
IO5	SIOC
IO6	VYSNC
IO7	HREF
IO15	XCLK
IO16	Y9
IO17	Y8
IO18	Y7
IO12	Y6
IO10	Y5
IO8	Y4
IO9	Y3
IO11	Y2
IO13	PCLK
IO38		CMD
IO39		CLK
IO40		DATA

4. Arduino#

Arduino IDE安装请参考: Arduino IDE

请仔细阅读以上参考链接。

下载#

在上述Arduino IDE 安装教程中有如何安装ESP32芯片包的说明(安装的版本可以为最新版)，此处就不过多赘述。首先我们打开下载好的Arduino IDE 软件，点击工具->开发板->esp32->ESP32S3 DEV Moudle;端口选择使用USB线与开发板后新增的端口（如未有新增串口请检查是否安装CH340驱动或更换USB线）。

OV3660示例#

随后点击“文件->示例->ESP32->Camera->CameraWebServer”,打开用户示例。在CameraWebServer.ino中修改开发板需要连接的WiFi密码和账户名，“*ssid"为账户名，”*password"为WiFi密码。 注意：后续打开摄像头观察实验现象电脑也需连接该WiFi.(开发板于电脑处于同一局域网即可) 在board.config.h中修改开发板类型为"CAMERA_MODEL_ESP32S3_EYE". 随后单进行程序下载即可。下载成功后串口会打印以下信息在浏览器输入打印出来的链接"http://172.20.10.2"(具体链接以打印的为准)

进来之后首先会没有画面,我们需要点击“Start Stream”,便会出现画面如下图。

SD卡示例#

首先，还是开发板连接好电脑，选择好对应的开发板和端口然后复制好下列代码，直接烧录到开发板即可。

#include "driver/sdmmc_host.h"
#include "driver/sdmmc_defs.h"
#include "esp_vfs_fat.h"
#include "sdmmc_cmd.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

// SDIO引脚定义 - 使用ESP32-S3的SDIO引脚
#define SD_CLK_PIN GPIO_NUM_39  // SD卡时钟
#define SD_CMD_PIN GPIO_NUM_38  // SD卡命令
#define SD_D0_PIN  GPIO_NUM_40  // SD卡数据线0

// 全局变量
bool sdCardAvailable = false;
sdmmc_card_t* sdCard = nullptr; 

// 函数声明
bool initSDCard();
bool testSDCard();
void printSDCardInfo();
void printTestResult(bool result);
void unmountSDCard();
void runTestCycle();

void setup() {
  // 初始化串口
  Serial.begin(115200);
  
  // 等待串口准备就绪
  while (!Serial) {
    usleep(100000); // 等待0.1秒
  }
  
  Serial.println("=== SD卡离线测试系统 ===");
  Serial.println("系统启动完成，准备测试...\n");
  
  // 运行初始测试
  runTestCycle();
  
  // 提示用户可以重新测试
  Serial.println("\n测试结束 - 如需重新测试，请拔插SD卡后按下开发板的RST按钮");
}

void loop() {
  // 主循环保持空闲，不做任何操作
  delay(1000);
}

// 完整测试流程
void runTestCycle() {
  // 初始化SD卡
  Serial.println("1. 开始初始化SD卡...");
  sdCardAvailable = initSDCard();
  
  if (sdCardAvailable) {
    // 打印SD卡基本信息
    Serial.println("\n2. SD卡基本信息:");
    printSDCardInfo();
    
    // 执行SD卡测试
    Serial.println("\n3. 开始SD卡功能测试...");
    bool testResult = testSDCard();
    
    // 打印测试结果
    printTestResult(testResult);
    
    // 卸载SD卡（释放资源）
    Serial.println("\n4. 卸载SD卡");
    unmountSDCard();
  } else {
    Serial.println("\n初始化失败，无法进行测试");
  }
}

// 初始化SD卡 - 使用SDMMC模式
bool initSDCard() {
  Serial.printf("使用引脚: CLK=%d, CMD=%d, DATA0=%d\n", 
                SD_CLK_PIN, SD_CMD_PIN, SD_D0_PIN);

  // 配置SDMMC主机
  sdmmc_host_t host = SDMMC_HOST_DEFAULT();
  host.max_freq_khz = SDMMC_FREQ_HIGHSPEED;
  
  // 配置SDMMC插槽
  sdmmc_slot_config_t slot_config = SDMMC_SLOT_CONFIG_DEFAULT();
  slot_config.clk = (gpio_num_t)SD_CLK_PIN;
  slot_config.cmd = (gpio_num_t)SD_CMD_PIN;
  slot_config.d0 = (gpio_num_t)SD_D0_PIN;
  slot_config.width = 1;  // 1位模式
  
  // 挂载配置
  esp_vfs_fat_sdmmc_mount_config_t mount_config = {
    .format_if_mount_failed = false,
    .max_files = 5,
    .allocation_unit_size = 16 * 1024
  };
  
  esp_err_t ret = esp_vfs_fat_sdmmc_mount("/sdcard", &host, &slot_config, &mount_config, &sdCard);
  
  if (ret != ESP_OK) {
    Serial.printf("SDMMC挂载失败: 0x%x - %s\n", ret, esp_err_to_name(ret));
    
    // 尝试格式化
    Serial.println("尝试格式化SD卡...");
    mount_config.format_if_mount_failed = true;
    ret = esp_vfs_fat_sdmmc_mount("/sdcard", &host, &slot_config, &mount_config, &sdCard);
    
    if (ret != ESP_OK) {
      Serial.printf("格式化也失败: 0x%x - %s\n", ret, esp_err_to_name(ret));
      return false;
    }
  }
  
  Serial.println("SD卡初始化成功");
  return true;
}

// SD卡测试函数
bool testSDCard() {
  if (!sdCardAvailable) return false;
  
  String testPath = "/sdcard/test.txt";
  bool testPassed = true;
  
  // 1. 删除可能存在的旧测试文件
  Serial.println("\n测试步骤1/4: 删除旧测试文件");
  if (remove(testPath.c_str()) != 0) {
    if (errno != ENOENT) {  // ENOENT表示文件不存在，属于正常情况
      Serial.printf("删除失败: %s\n", strerror(errno));
      testPassed = false;
    } else {
      Serial.println("没有旧文件需要删除");
    }
  } else {
    Serial.println("旧文件删除成功");
  }
  
  // 2. 写入测试文件
  Serial.println("\n测试步骤2/4: 写入测试文件");
  FILE* file = fopen(testPath.c_str(), "w");
  if (!file) {
    Serial.println("写入失败: 无法创建文件");
    return false;
  }
  
  const char* testContent = "SD card test content: 123456";
  fprintf(file, "%s", testContent);
  fclose(file);
  Serial.printf("已写入内容: %s\n", testContent);
  
  // 3. 读取测试文件
  Serial.println("\n测试步骤3/4: 读取测试文件");
  file = fopen(testPath.c_str(), "r");
  if (!file) {
    Serial.println("读取失败: 无法打开文件");
    return false;
  }
  
  char content[100] = {0};
  fread(content, 1, sizeof(content)-1, file);
  fclose(file);
  
  // 移除可能的换行符
  String contentStr = String(content);
  contentStr.trim();
  Serial.printf("读取内容: %s\n", contentStr.c_str());
  
  // 4. 验证内容
  Serial.println("\n测试步骤4/4: 验证内容一致性");
  if (contentStr != testContent) {
    Serial.println("内容验证失败: 期望与实际不符");
    testPassed = false;
  } else {
    Serial.println("内容验证成功");
  }
  
  // 清理测试文件
  Serial.println("\n清理测试文件");
  if (remove(testPath.c_str()) != 0) {
    Serial.printf("测试文件删除失败: %s\n", strerror(errno));
    // 删除失败不视为测试失败
  } else {
    Serial.println("测试文件已删除");
  }
  
  return testPassed;
}

// 打印SD卡信息
void printSDCardInfo() {
  if (!sdCardAvailable) return;
  
  // 卡名称
  Serial.printf("卡名称: %s\n", sdCard->cid.name);
  
  // 卡类型
  Serial.print("卡类型: ");
  if (sdCard->ocr & 0x40000000) {
    Serial.println("高容量(SDHC)/扩展容量(SDXC)");
  } else {
    Serial.println("标准容量(SDSC)");
  }
  
  // 容量信息
  uint64_t cardSize = (uint64_t)sdCard->csd.capacity * sdCard->csd.sector_size;
  Serial.printf("总容量: %.2f GB (%.2f MB)\n", 
                (float)cardSize / (1024 * 1024 * 1024),
                (float)cardSize / (1024 * 1024));
  
  // 工作频率
  Serial.printf("工作频率: %d kHz\n", sdCard->max_freq_khz);
  
  // 文件系统
  Serial.println("文件系统: FAT32");
  Serial.println("挂载点: /sdcard");
}

// 打印测试结果
void printTestResult(bool result) {
  Serial.println("\n======================");
  if (result) {
    Serial.println("===== 测试通过! =====");
  } else {
    Serial.println("===== 测试失败! =====");
  }
  Serial.println("======================");
}

// 卸载SD卡
void unmountSDCard() {
  if (sdCardAvailable) {
    esp_vfs_fat_sdmmc_unmount();
    sdCardAvailable = false;
    Serial.println("SD卡已成功卸载");
  }
}

烧录成功后串口会打印以下测试信息

如果没有打印以上信息，请更换容量小于64GB的SD卡或将SD卡格式化为FTA32格式。

5. 注意事项#

1.无法烧录程序到开发板？

答：请更换数据线或重新安装CH340驱动。

2.请勿直接使用IO口直接接入大功率电机。

MB0184 S3 cam

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