1. 产品简介
不再为使用FireBeetle 2 ESP32-E而担心内存不足或缺乏PSRAM空间的问题！现在有一款拥有16M Flash和2M PSRAM大内存版本的FireBeetle 2 ESP32-E(N16R2)！
这款产品提升了内存容量和运行内存空间，使得它在运行诸如LVGL图形库来进行界面交互设计等应用时能够提供更好的性能。它基于乐鑫的ESP32-WROOM-32E-N16R2模组，搭载32位双核处理器，主频达到240MHz，支持WIFI和蓝牙双模通信，非常适用于IoT场景。
在产品设计方面，FireBeetle 2 ESP32-E(N16R2)具有以下特点：
丰富的外设接口
包括17路数字引脚、11路模拟引脚、3路UART接口、1路SPI接口、1路I2C接口、1路I2S接口、以及2路DAC接口，可以满足各种硬件连接需求。
双电源供电方式
支持USB和外接3.7V锂电池两种供电方式，可实现双电源下自动切换电源功能，并支持USB和外接DC两种充电方式。
支持多种编程方式
包括Arduino IDE、ESP-IDF、MicroPython等，满足不同开发者的编程习惯。
紧凑设计，方便嵌入
尺寸仅25.4mm × 60mm，板载WIFI和蓝牙天线，采用邮票孔设计，方便嵌入或集成到PCB原型板上。
广泛的应用场景
不仅适用于家庭自动化改造，物联网项目原型开发，物联网远程控制，远程机器人控制等场景，也适用于运行LVGL图形库做界面设计或交互的项目。
此外，本产品是FireBeetle系列物联网低功耗开发板之一，如果不能满足您的需求，可以通过查看FireBeetle系列选型指南选择更为合适的型号。
2. 产品特性
- 搭载ESP32-WROOM-32E-N16R2双核模组
- 主频达240MHz，配备16M Flash和2M PSRAM的大内存
- 低功耗开发板，支持WiFi和蓝牙双模通信
- 板载GDI显示接口，能够快速连接显示屏
- 板载充电电路以及PH2.0锂电池接口，支持双电源供电和自动切换
- 支持Arduino IDE、ESP-IDF、MicroPython编程等多种方式
- 设计紧凑，体积小巧，适合空间有限和嵌入式的物联网项目
3. 规格参数
电源参数
- 输入电压
- USB-C接口：5V DC
- PH2.0接口：3.7V Li-ion
- VCC引脚：5V DC
MCU参数
- 处理器：Tensilica LX6双核处理器（一核处理高速连接；一核独立应用开发）
- 主频：240MHz
- SRAM：520KB
- ROM：448KB
- Flash：16MB
- PSRAM：2MB
- 片上时钟：40MHz晶振、32.768KHz晶振
无线参数
- Wi-Fi标准：FCC/CE/TELEC/KCC
- Wi-Fi协议：802.11 b/g/n/d/e/i/k/r (802.11n，速度高达150 Mbps)，A-MPDU和A-MSDU聚合，支持0.4us防护间隔
- Wi-Fi频率范围：2.4~2.5 GHz
- 蓝牙协议：符合蓝牙V4.2 BR/EDR和BLE标准
- 蓝牙音频：CVSD和SBC音频
- 蓝牙频率范围：2.4~2.5GHz
外设参数
- 数字引脚×17：IO0、IO1、IO2、IO3、IO4、IO12、IO13、IO14、IO15、IO17、IO18、IO19、IO21、IO22、IO23、IO25、IO26
- 模拟引脚x11：IO0、IO2、IO4、IO12、IO13、IO14、IO15、IO25、IO26、I34、I35
- URAT接口：×3
- SPI接口：x1
- I2C接口 ：x1
- I2S 接口：x1
- DAC 接口：x2
- 触摸接口：×7
- LED PWM通道：×16
- RGB_LED：WS2812
- 显示接口：GDI
其他参数
- 接口方式：FireBeetle V2系列兼容
- 模块尺寸：25.4mm × 60mm
- 重量：23.4g
4. 功能指示图
| 序号 | 功能名称 | 功能说明 |
|---|---|---|
| ① | USB接口 | 下载程序及供电接口，支持4.75V~5.5V |
| ② | 充电指示灯 | 指示充电状态的红色LED灯，通过三种方式指示充电状态：1、充满电或未充电时熄灭；2、充电时常亮；3、USB供电，未连接锂电池时高频闪烁 |
| ③ | 用户按钮 | 使用IO27/D4引脚控制该按钮 |
| ④ | 锂电池接口 | 支持3.7V~4.2V |
| ⑤ | 板载RGB灯 | 使用IO5/D8引脚控制的WS2812 RGB灯珠 |
| ⑥ | 板载LED灯 | 使用IO2/D9引脚控制的LED灯 |
| ⑦ | 复位按钮 | 单击复位按钮，将程序复位 |
| ⑧ | 低功耗焊盘 | 此焊盘专为低功耗设计，默认为连接状态，使用小刀轻轻刮断中间的细线即可断开，断开后可降低静态功耗，通过程序控制主控进入睡眠模式后可将功耗降低。注意：焊盘断开后仅USB方式供电可驱动RGB灯 |
| ⑨ | GDI接口 | DFRobot专用显示屏接口，详情后文GDI显示接口 |
| ⑩ | ESP32-E(N16R2)模组 | 模组型号为ESP32-WROOM-32E-N16R2 |
5. 引脚布局
| 引脚分类 | 分类说明 |
|---|---|
| Control | FireBeetle的使能以及复位引脚 |
| Touch | 具有电容触摸功能的引脚 |
| Analog | 具有模拟功能的引脚 |
| Port PIN | 芯片默认的物理引脚号，可直接使用此数字控制对应引脚 |
| Arduino IDE | 在Arduino IDE中，FireBeetle将引脚号码进行了重映射，可以直接使用此符号控制对应引脚 |
| RTC PIN | FireBeetle 2 ESP32-E 具有低功耗功能，在Deep-sleep模式下，只有RTC PIN可保持工作，且仅有RTC PIN可以作为唤醒源；RTC PIN作为输出管脚时能够在芯片处于 Deep-sleep 睡眠模式下保持输出电平值，或者作为输入管脚使用时可以将芯片从 Deep-sleep 中唤醒。 |
| GND | 这是所有电源和逻辑的公共接地 |
| Power | 当5V-USB接口供电时，VCC引脚输出电压为4.7V左右，3V3引脚输出电压约为3.3V；而4V锂电池供电时，VCC引脚输出电压为4V左右，3V3引脚输出电压约为3.3V（实际测量） |
FireBeetle 2 ESP32-E(N16R2)主板上引出了21个GPIO，GPIO口主要是用来连接外部传感器、执行器等外设的，同时这些IO管脚可以复用作其他功能，例如UART、SPI、I2C等。以下对FireBeetle 2 ESP32-E(N16R2)主板引出的GPIO口做一个详细说明，方便用户使用。
| 管脚号 | 引脚名称 | 数字引脚 | 模拟引脚 | 通信引脚 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| GPIO 0 | 0/D5 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH1 | RST功能占用 | |
| GPIO 1 | 1/TXD | 可作为输入和输出 | UART0_TX | USB供电和串口打印时被占用 | |
| GPIO 2 | 2/D9 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH2 | 用于控制板载LED灯，数字输出时板载LED灯会亮。 | |
| GPIO 3 | 3/RXD | 可作为输入和输出 | UART0_RX | USB供电和串口打印时被占用 | |
| GPIO 4 | 4/D12 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH0 | ||
| GPIO 12 | 12/D13 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH5 | ||
| GPIO 13 | 13/D7 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH4 | ||
| GPIO 14 | 14/D6 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH6 | ||
| GPIO 15 | 15/A4 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH3 | ||
| GPIO 17 | 17/D10 | 可作为输入和输出 | |||
| GPIO 18 | 18/SCK | 可作为输入和输出 | SPI_SCK | ||
| GPIO 19 | 19/MISO | 可作为输入和输出 | SPI_MISO | ||
| GPIO 21 | 21/SDA | 可作为输入和输出 | I2C_SDA | ||
| GPIO 22 | 22/SCL | 可作为输入和输出 | I2C_SCL | ||
| GPIO 23 | 23/MOSI | 可作为输入和输出 | SPI_MOSI | ||
| GPIO 25 | 25/D2 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH8 | DAC_1（范围：0 |
|
| GPIO 26 | 26/D3 | 可作为输入和输出 | ADC2_CH9 | DAC_2（范围：0 |
|
| GPIO 34 | 34/A2 | 只能作为输入 | ADC1_CH6 | ||
| GPIO 35 | 35/A3 | 只能作为输入 | ADC1_CH7 | ||
| GPIO 36 | 36/A0 | 只能作为输入 | |||
| GPIO 39 | 39/A1 | 只能作为输入 |
其中IO0/D5、IO1/TXD、IO3/RX，在使用USB相关功能时被占用，尽量不复用这些引脚。USB相关电路原理设计如下图所示：
其中IO34~39是仅支持输入，不能用作输出。
FireBeetle 2 ESP32-E有2个8-bit DAC通道，将2路数字信号分别转化为2个模拟电压信号输出，两个通道可以独立地工作。DAC电路由内置电阻串和1个缓冲器组成。这2个DAC可以作为参考电压使用。
6. 尺寸图
pin脚间距：2.54mm
安装孔间距：22mm和56.6mm
安装孔尺寸：2mm
主板尺寸：25.4.00mm×60.00mm
板厚：1.6mm
7. 首次使用
7.1 下载Arduino IDE
进入Arduino官网，下载Arduino IDE： 点击下载Arduino IDE
再根据自己的电脑系统，选择合适的IDE包
7.2 配置编译环境
当你首次使用FireBeetle 2 ESP32-E(N16R2)时，需要在Arduino IDE中安装ESP32主板，具体操作步骤如下：
打开Arduino IDE，点击File->Preferences，如下图所示。
进入Preferences窗口，点击图中箭头所指图标。
在弹出的窗口中，换行添加以下json链接：
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json
再点击OK，如下图所示。
下载SDK，按以下操作步骤，进入“板卡管理”窗口。
在窗口的搜索栏中输入“ESP32”，会自动出现“esp32”的SDK，点击Install 即可。
直到出现红框中的内容，SDK安装完毕，关闭窗口。
接着选择FireBeetle 2 ESP32-E开发板，点击Tools-->Board-->ESP32 Arduino-->FireBeetle ESP32-E，如下图所示。
开发板选择完毕，将你的FireBeetle 2 ESP32-E(N16R2)连接到电脑，按以下操作步骤进行设置，最后选择对应的串口即可。
至此，FireBeetle 2 ESP32-E主板的Arduino IDE 编译环境配置完成，可以开始使用了。
8. Arduino 使用教程
注意：FireBeetle 2 ESP32-E(N16R2)没有引出IO16/D11引脚，该引脚不可用。如果在以下教程中用到该引脚，请修改配置为其他引脚。
基础教程（点击此处跳转）内容包括GPIO、RGB灯、串口、电容触摸传感器、中断、I2C、SPI、GDI的使用教程。
进阶教程（点击此处跳转）内容包括Deep_sleep模式、SD卡、WIFI、蓝牙、阿里云IoT、IFTTT的使用教程。
FAQ
Arduino IDE 无法下载板卡链接
答：先尝试更换网络排除问题，其次将板卡链接https://download.dfrobot.top/FireBeetle/package_DFRobot_index.json 替换成http://download.dfrobot.top/FireBeetle/package_DFRobot_index.json 后重新加载。
SD库的使用中，烧录程序后，串口不显示打印内容或者显示连接失败，可以尝试按下RST键。
驱动安装
FireBeetle 2 ESP32-E(N16R2)采用CH340串口芯片，在绝大部分的设备中，都可以免驱使用。若您发现插上设备，驱动没有自动安装，也可以自行手动安装：
Windows驱动安装——点击下载CH340驱动程序 esp32-wroom-32e_esp32-wroom-32ue_datasheet_cn.pdf Mac驱动安装——点击下载CH340驱动程序
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