[ESP32] 輸入輸出接腳該如何使用呢?怎麼使用 GPIO 才不會踩雷?

開發 ESP32 時我們最關心哪些腳位可以使用、哪些腳位有哪些功能。可以避免使用時,踩到一些不必要的雷。以下是我蒐集各大網路上的資料再加上一些我個人使用的經驗得來的資料整理。如有任何錯誤或問題歡迎底下留言告知。

GPIO輸入輸出備註
0OKOK啟動時輸出 PWM 訊號
1TX0OK
2OKOK與板上 LED 相連接
3OKRX0啟動時輸出高電位
4OKOK
5OKOK啟動時輸出 PWM 訊號
6NONO系統使用 (SPI 快閃記憶體)
7NONO系統使用 (SPI 快閃記憶體)
8NONO系統使用 (SPI 快閃記憶體)
9NONO系統使用 (SPI 快閃記憶體)
10NONO系統使用 (SPI 快閃記憶體)
11NONO系統使用 (SPI 快閃記憶體)
12OKOKMTDI、LDO (啟動失敗時輸出高電位)
13OKOK
14OKOK啟動時輸出 PWM 訊號
15OKOK啟動時輸出 PWM 訊號
16OKOK
17OKOK
18OKOK
19OKOK
21OKOK
22OKOK
23OKOK
25OKOK
26OKOK
27OKOK
32OKOK
33OKOK
34OKNO
35OKNO
36OKNO
39OKNO

只允許輸入的腳位

GPIO 34 到 39 由於內部沒有上拉電阻以及下拉電阻,所以是不允許當成輸出腳位來使用的。

SPI 快閃記憶體腳位

GPIO 6-11 這六個腳位已經連接至 ESP32 內部的 SPI 快閃記憶體來使用了。所以一般來說,也不允許當作輸入輸出來使用。

  • GPIO 6 (SCK/CLK)
  • GPIO 7 (SDO/SD0)
  • GPIO 8 (SDI/SD1)
  • GPIO 9 (SHD/SD2)
  • GPIO 10 (SWP/SD3)
  • GPIO 11 (CSC/CMD)

UART 串口 (TX RX)

ESP32 提供 3 組的 UART。其中 TX0 RX0 與 USB 共連,以及 TX1 RX0 由於 預設連接 SPI 快閃記憶體的關係,所以要使用的話需要將其設定到其他的 GPIO 上,才可以正常使用。

  • GPIO 1 (TX0)
  • GPIO 3 (RX0)
  • GPIO 9 (RX1)
  • GPIO 10 (TX1)
  • GPIO 16 (RX2)
  • GPIO 17 (TX2)

類比數位轉換器 (ADC)

ESP32 內部共有 18 組 ADC 頻道可以使用。以下為 ADC 可以使用的腳位,也可以參考最上面腳位圖的橘色區塊。

ESP32 內部有分為兩組 ADC,分別為 ADC1 及 ADC2。而如果使用 WiFi 功能時,ADC2 就會無法使用,可以改使用 ADC1。

  • ADC1_CH0 (GPIO 36)
  • ADC1_CH1 (GPIO 37)
  • ADC1_CH2 (GPIO 38)
  • ADC1_CH3 (GPIO 39)
  • ADC1_CH4 (GPIO 32)
  • ADC1_CH5 (GPIO 33)
  • ADC1_CH6 (GPIO 34)
  • ADC1_CH7 (GPIO 35)
  • ADC2_CH0 (GPIO 4)
  • ADC2_CH1 (GPIO 0)
  • ADC2_CH2 (GPIO 2)
  • ADC2_CH3 (GPIO 15)
  • ADC2_CH4 (GPIO 13)
  • ADC2_CH5 (GPIO 12)
  • ADC2_CH6 (GPIO 14)
  • ADC2_CH7 (GPIO 27)
  • ADC2_CH8 (GPIO 25)
  • ADC2_CH9 (GPIO 26)

數位類比轉換器 (DAC)

ESP32 提供 2 組的 DAC。以下為該 DAC 腳位

  • DAC1 (GPIO25)
  • DAC2 (GPIO26)

電容式感應腳位

ESP32 提供 10 組電容式感應觸摸通道的腳位。該腳位功用可以感知任何在有電荷的東西(例如:皮膚)。

  • T0 (GPIO 4)
  • T1 (GPIO 0)
  • T2 (GPIO 2)
  • T3 (GPIO 15)
  • T4 (GPIO 13)
  • T5 (GPIO 12)
  • T6 (GPIO 14)
  • T7 (GPIO 27)
  • T8 (GPIO 33)
  • T9 (GPIO 32)

PWM

ESP32 提供 16 個 PWM 通道。除了只允許輸入的腳位以外(GPIO 34-39),其他均可輸出 PWM 訊號。

積體匯流排電路 (I2C)

I2C 最常見的應用就是連接 LCD ,可以減少 LCD 所需要連接的 GPIO,只需要四條線即可實現,非常方便。

  • GPIO 21 (SDA)
  • GPIO 22 (SCL)

啟動時特殊做動 Pin

以下 GPIO 會在 ESP32 啟動或是重置時會輸出高電位或是輸出 PWM 訊號。

  • GPIO 1
  • GPIO 3
  • GPIO 5
  • GPIO 6 – 11
  • GPIO 14
  • GPIO 15

GPIO 最高電流

在 ESP32 內部,每個 GPIO 最高輸出電流為 40mA。

跳過的 GPIO

以下腳位在 WROOM 和 WROVER 通常不會被引出,除非使用裸晶片

  • GPIO 20
  • GPIO 24
  • GPIO 28
  • GPIO 29
  • GPIO 30
  • GPIO 31
  • GPIO 37
  • GPIO 38

功能腳位總結

功能GPIO備註
UART (串口)TX0: 1 RX0: 3
TX1: 10 RX1: 9
TX2: 17 RX2: 16
TX1 RX1 使用時需將腳位移至其他 GPIO
ADC32, 33, 34, 35, 36, 39
DAC25, 26
SPIHSPI: 14,12,13,15
VSPI: 23,19,18,5
I2CSDA: 21
SCL: 22
電容式感應腳位0, 2, 4, 12, 13, 14, 15, 27, 32, 33

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