工欲善其事

ESP32的优势之一是它的GPIO比ESP8266多得多。您不必兼顾或多复用IO。有几件事要注意，因此请仔细查看引脚分配图。

ESP32外围设备和I/O

尽管ESP32总共有48个GPIO引脚，但其中只有25个引出到开发板两侧的插头。这些引脚可以分配给各种外围职责，包括：

● 15个ADC通道：15个12位SAR ADC的通道。ADC范围可以在固件中设置为0-1V，0-1.4V，0-2V或0-4V

● 2个UART接口：一个用于串口加载代码。它们具有流控制，并支持IRDA！

● 25个PWM输出：25个通道PWM引脚用于调光LED或控制电动机。

● 2个DAC通道：8位DAC可产生真正的模拟电压。

● 3个SPI和1个I2C接口：有3个SPI和1个I2C接口，可连接各种传感器和外围设备。

● 9个触摸引脚：9个GPIO具有电容触摸感应。

• 18 个模数转换器 (ADC) 通道
• 4 组SPI接口
• 3 组UART接口
• 1 组I2C接口
• 16 个PWM输出通道
• 2 个数模转换器 (DAC)
• 2 个I2S接口
• 10 个电容式感应 GPIO
• 16 个 RTC GPIO
• ESP32 内置2个霍尔传感器

得益于ESP32的引脚多路复用功能，这意味着单个GPIO引脚可以充当ADC输入/DAC输出/触摸引脚。

ESP32引脚分配

ESP32开发板总共有30个引脚将其连接到外界。为简单起见，具有相似功能的引脚分组在一起。引脚如下：

重要的说在前面，在使用ESP32的时候不建议使用以下引脚，因为会在项目中出现各种无解的问题。

不建议使用或限制使用的引脚

不建议使用 Strapping引脚 ，SPI flash 引脚 以及 仅输入的引脚

Strapping 引脚

GPIO 0
GPIO 2
GPIO 4
GPIO 5 (启动时必须为高电平)
GPIO 12 (启动时必须为低电平)
GPIO 15 (启动时必须为高电平)

注意：

在硬件上要注意使用外接模块时不能将GPIO12拉高，否则将导致ESP32启动异常。还有一些GPIO在启动或重置时其状态更改为高或者输出PWM信号，在使用时需要注意。

仅输入引脚

GPIO 34 到 39 是 GPI – 仅输入引脚。这些引脚没有内部上拉或下拉电阻。它们不能用作输出，因此只能将这些引脚用作输入：

GPIO 34
GPIO 35
GPIO 36
GPIO 39

这些引脚都是ESP32用于引导加载程序或者烧录模式/在大多数内置USB/Serial的开发板上，不需要担心这些引脚的状态，开发板会把这些引脚设置为正确的状态，以便使用烧录或启动模式。

但是，如果你有外设连接到这些引脚上，当你在尝试上传新代码、用新固件烧写ESP32或重置电路板时可能会遇到麻烦，例如不明原因的错误和失败。可能是因为这些外设阻止ESP32进入正确的模式。

所以以上的引脚 不建议在项目中使用。

让我们更详细地分析ESP32引脚及其功能。

GPIO引脚

ESP32开发板有25个GPIO引脚，可以通过编程方式分配给各种功能。每个启用的GPIO都可以配置为内部上拉或下拉或设置为高阻抗。

仅输入GPIO引脚

GPIO34、GPIO35、GPIO36（VP）和GPIO39（VN）引脚无法配置为输出，它们可以用作数字输入、模拟输入或其他目的。另请注意，它们没有像其他GPIO引脚那样具有内部上拉或下拉电阻。

同样，GPIO36（VP）和GPIO39（VN）引脚也是ADC超低噪声前放大器的组成部分，这有助于配置Pre-Amp的采样时间和噪声。

ESP32中断引脚

所有GPIO都可以配置为中断。

ADC引脚

ESP32具有15个12位ADC输入通道。这些GPIO可用于将引脚上的模拟电压转换为数字数字。

ESP32 有 18 x 12 位 ADC 输入通道（而ESP8266 只有 1x 10 位 ADC）。这些是可用作 ADC 和相应通道的 GPIO：

与某些数字外设（PWM、软件 SPI 和 I2C）不同，ADC 引脚是固定的，即您必须使用具有 ADC 功能的预定义 GPIO 引脚，并且不能在软件中对其进行配置。但是，您必须了解一些限制。

尽管 ESP32 有 18 个通道的 ADC，但并非所有 ADC 引脚都可供用户使用。在 8 个 ADC1 通道中，只有 6 个可用（ACD1_CH0 和 ACD1_CH3 到 ACD1_CH7），而 ADC1_CH1 和 ADC1_CH2 不可用（即使引脚在 ESP32 开发板中没有暴露）。

来到ADC2，就有些复杂了。当您使用 ESP32 的 Wi-Fi 时，Wi-Fi Driver 使用 ADC2 Peripheral。因此，只有在未启动 Wi-Fi 驱动程序时才能使用 ADC2。

即使您正在使用 ADC2（假设未使用 Wi-Fi），所有引脚也并非随时可用，因为与 ADC2 相关的一些引脚用于其他重要目的（引导绑定）。

ADC 输入通道具有 12 位分辨率。这意味着您可以获得范围从 0 到 4095 的模拟读数，其中 0 对应于 0V，4095 对应于 3.3V。您还可以在代码和 ADC 范围上设置通道的分辨率。

ESP32 ADC 引脚没有线性行为。您可能无法区分 0 和 0.1V，或 3.2 和 3.3V。使用 ADC 引脚时需要牢记这一点。您将获得类似于下图所示的行为。

ESP32上的ADC是12位ADC，这意味着它具有检测4096离散模拟电平的能力。换句话说，它将将输入电压映射到0和操作电压之间的3.3V之间，为0到4095之间的整数值。

您还可以在代码中设置通道的ADC分辨率和ADC范围。

ESP32 内置霍尔效应传感器

ESP32 还具有内置霍尔效应传感器，可检测周围磁场的变化。

• GPIO 36
• GPIO 39

DAC引脚

ESP32具有两个8位DAC通道，可用于将数字信号转换为真正的模拟电压。它可以用作控制模拟设备的数字电位计。

ESP32上的双DAC具有8位分辨率，这意味着0到256之间的值将产生一个模拟电压在0到3.3V之间。

触摸引脚

ESP32具有9个电容接触式GPIO。当电容载荷（例如人的手指）与GPIO紧邻时，ESP32检测到电容的变化。

通过将它们连接到任何导电物体，例如电线、螺纹、箔、布、导电涂料等。这些电容式触摸引脚也可以用来从深度睡眠中唤醒ESP32。

SPI引脚

SPI引脚ESP32具有三个SPI（SPI，HSPI和VSPI），支持从机和主机模式。这些SPI还支持以下通用SPI特征：

● SPI格式转移的4个正时模式

● 最多80 MHz和80 MHz的分开时钟

● 最多64字节FIFO

仅VSPI和HSPI是可用的SPI接口，并且集成的闪存芯片使用第三个SPI总线。标准库通常在两者之间使用VSPI引脚。默认情况下，可以用的SPI的引脚映射是：

SPI（Serial Peripheral Interface） 协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间，要求通讯速率较高的场合。

芯片的管脚上只占用四根线。
MISO： 主器件数据输出，从器件数据输入。
MOSI：主器件数据输入，从器件数据输出。
SCK： 时钟信号，由主设备控制发出。
NSS（CS）： 从设备选择信号，由主设备控制。当NSS为低电平则选中从器件。

ESP32集成了4组SPI外设。

• SPI0和SPI1在内部用于访问ESP32所连接的闪存。两个控制器共享相同的SPI总线信号，并且有一个仲裁器来确定哪个可以访问该总线。
• SPI2和SPI3是通用SPI控制器，有时分别称为HSPI和VSPI。它们向用户开放。SPI2和SPI3具有独立的总线信号，分别具有相同的名称。每条总线具有3条CS线，最多能控制6个SPI从设备。

需要注意的是，HSPI和VSPI并不是网友们认为的high-speed SPI 和Very High-speed SPI，这是SPI和HSPI、VSPI是一样的，只不过是换个名字用于区分，SPI相当于SPI0或SPI1，HSPI相当于SPI2，VSPI相当于SPI3。

I2C引脚

ESP32具有单个I2C总线，可让您连接多达112个传感器和外围设备。默认情况下，SDA和SCL引脚分配给以下引脚。但是，您可以在带有Wire.Begin（SDA，SCL）命令的任何GPIO引脚上键入I2C协议。

其实在ESP32中任何引脚都可以定义为SDA或SCL，但不到逼不得已不推荐这么做。

I2S 高速数位音讯传输标准协议

在ESP32引脚上实际是标记为 DAC1 和 DAC2

• GPIO 25
• GPIO 26

UART引脚

ESP32具有2个UART接口，即UART0和UART2，可提供异步通信（RS232和RS485）和IRDA支持，并以最高5Mbps进行通信。

● UART0引脚连接到USB到串行转换器，用于闪烁和调试。因此，不建议使用UART0引脚。

● 另一方面，UART2是附加的串口1引脚，并且未连接到USB到串行转换器。这意味着您可以使用它们连接到诸如GPS、指纹传感器等的UART设备。

PWM引脚

开发板有25个由脉冲宽度调制（PWM）控制器控制的PWM引脚的通道（几乎所有GPIO引脚）。PWM输出可用于驱动数字电动机和LED。

控制器由PWM计时器和PWM操作员组成。每个计时器都以同步或独立的形式提供时间，并且每个PWM操作员为一个PWM通道生成波形。

ESP32 PWM 控制器主要设计用于控制 LED 的强度，但它也可用于生成其他目的的 PWM 信号。它有16个通道，可以产生独立的PWM波形。

ESP32 PWM 控制器有 8 个高速通道和 8 个低速通道，我们总共有 16 个通道。它们根据速度分为两组。每组有 4 个定时器/8 个通道。这意味着每两个通道共享同一个定时器。因此，我们无法独立控制每对通道的 PWM 频率。

所有可以作为输出的引脚都可以用作 PWM 引脚（GPIO 34 到 39 不能产生 PWM）。

要设置 PWM 信号，您需要在代码中定义这些参数：

• 信号的频率；
• 占空比;
• 脉宽调制通道
• 要输出信号的 GPIO。

RTC GPIO引脚

一些GPIO被引到RTC低功率子系统，它们称为RTC GPIO。这些是特殊的引脚，用于当超低功率（ULP）协作者运行时从深度睡眠中唤醒ESP32。以下GPIO可以用作外部唤醒源。

电源引脚

有两组电源引脚 - VIN引脚和3.3V引脚。如果您具有调节的5V电压源，则可以将VIN引脚用于直接提供ESP32及其外围设备。 3.3V引脚是板载电压调节器的输出。该引脚可用于为外部组件提供电源。 GND是ESP32开发板的地引脚。

EN引脚

EN引脚用于启用ESP32。上拉高电平时启用芯片。当拉低时，芯片以最小的功率工作。