【花雕动手做】ESP-Mosaico 多功能交互模块：硬件接口、安装方式与软件使用要点

多功能交互模块（乐鑫原厂）是 ESP-Mosaico 最常用的磁吸扩展模块，板载多种感知 + 输出外设，带 AT24C02 EEPROM 自动识别，Claw 固件插上即识别、自动加载驱动与 UI 面板，创客语音编程首选模块。为官方磁吸扩展板，板型编号 `0x16`，依托板载 AT24C02 EEPROM 实现 Claw 固件自动识别，支持左槽 H2、右槽 H1 双槽安装，是语音 AI 编程最常用的感知交互扩展外设。

正面

以下按图中标号，沿顺时针方向介绍正面主要组件。

背面

以下按图中标号介绍背面主要组件。

1、硬件总览 & 板载器件

模块型号标识：`board type = 0x16`

- GL5506 光敏电阻（LDR，光照 ADC 采集）
- AS312 人体红外 PIR 传感器（移动检测）
- IR 红外发射管 + AO3400A 驱动管（红外遥控发射）
- 6 颗 WS2812 单点 RGB 灯珠：顶部 4 颗 + 按键下方 2 颗
- 2 个触摸焊盘：支持**电容触摸**，也可以焊成机械按键
- AT24C02 EEPROM（I2C，用于主板自动识别模块）
- 接口：2×10P 2.54mm 排针，磁吸卡扣结构，适配 H2 左槽 / H1 右槽

2、左右插槽引脚对照表（重点）

> 同一模块，插左、右槽，GPIO 映射完全不一样；**右槽必须旋转 180° 倒装**，否则识别失败、外设异常。

供电：3V3、5V、GND，由主板插槽受控输出，单槽最大 100mA。

3、硬件参考
（1）插槽与发现
ESP-Mosaico 通过 EEPROM 地址区分左右插槽：

模块 I2C 使用扩展接口 SDA / SCL（GPIO0 / GPIO1）。CoreBoard V1.2 上该总线为对外 I2C1；V1.0 上与板载器件共享同一路 I2C。

（2）左右插槽管脚
下表给出多功能交互模块在左右插槽上的信号对应关系。

模块采用 **2×10P，2.54mm 标准双排排针**，磁吸卡扣结构；供电由主板插槽受控输出，**3V3、5V 单路最大输出 100mA，由主板 GPIO60 统一使能开关**，不适合驱动大功率舵机、电机。

总线说明：
- CoreBoard V1.0：扩展 I2C 与板载 IMU、音频 Codec 共用总线，多模块同时挂载容易 I2C 冲突锁死；
- CoreBoard V1.2：扩展 I2C1 独立，板载传感器使用 I2C0，稳定性更强，支持左右双交互模块同时使用。

左侧模块接口电路图

右侧模块接口电路图

（3）外设说明
光敏电阻 (LDR)
GL5506 经 ADC 采样，读数以 0–100 表示环境明暗，可用于指示或调节 LED 亮度。
人体感应 (PIR)
AS312 输出运动检测电平。检测到人体活动时，界面对应状态会点亮。
红外发射 (IR)
红外 LED 经 AO3400A 驱动，发送 NEC 红外码（8-bit 地址与命令），载波 38 kHz。
WS2812
模块共 6 颗 WS2812，可单独或一起设置颜色，并限制亮度。
按键与触摸
KEY_L / KEY_R 共用同一对焊盘，可作按键或触摸：
按键：机械按下，对地有效。
触摸：手指触摸焊盘即可触发，按下按键同样会触发。

（4）电源
模块由主机扩展接口的 VCC_3V3 供电，该电源仅在 GPIO60 置低时输出。CoreBoard V1.2 的对外 3.3 V 由独立 DCDC 产生，与内部 MCU 供电隔离。

（5）相关文档
ESP-Mosaico 多功能交互模块原理图

4、开始使用

必备硬件

ESP-Mosaico（CoreBoard V1.0 或 V1.2）
ESP-Mosaico 多功能交互模块
USB 数据线（支持数据传输）
电脑（Windows、Linux 或 macOS）

安装说明
 

安装方式（重点，高频踩坑）
1. **必须断电插拔，禁止热插拔**：带电插拔极易造成 I2C 总线挂死、IO 口损坏。
2. 左槽 H2：模块**正向插入**，丝印方向和主板保持一致，识别地址 0x50，识别脚 GPIO14 拉低。
3. 右槽 H1：模块**整体旋转 180° 倒装**，识别地址 0x51，识别脚 GPIO39 拉高；不翻转会引脚错位、识别失败，严重可短路。
4. 安装完成后上电，主板 I2C 读取 EEPROM 信息，校验板型 0x16，识别成功后屏幕自动弹出模块控制面板。未写入该信息的模块不会被识别。
5. 支持左右插槽同时插上两块多功能交互模块，两套外设独立工作、互不干扰。
6. 确认主机已关机或已关闭对外 3.3 V / 5 V 输出后，将模块插入左侧或右侧模块插槽。插入右侧时请按 180° 方向安装。
7. 通过 Type-C 为 ESP-Mosaico 供电并开机。扩展 3.3 V / 5 V 仅在 GPIO60 置低时输出。

使用说明

识别成功后，屏幕会为每个已插入的插槽提供功能入口，可在环境光 (LDR)、人体感应 (PIR)、红外发射 (IR)、RGB 灯 (LED)、按键 (Key) 与触摸 (Touch) 之间切换。左右插槽可以同时使用，功能互不影响。

5、软件使用（两种开发路线）

路线 A：Claw AI 语音编程（推荐，创客教学主流）
无需手动写底层驱动，即插即用：
1. 模块识别成功后，屏幕自动加载功能面板，可直接在屏幕上查看光照值、PIR 状态、控制 RGB、测试红外发射、触摸按键。
2. 长按橙色 AI 键唤起 AI 语音编程，直接用自然语言描述功能，自动生成 Lua 代码一键部署运行。
示例指令：
  - “读取光敏电阻，光线低于阈值点亮彩虹 RGB”
  - “PIR 检测到人，红灯闪烁，同时发射红外码打开空调”
  - “左触摸切换灯效，右触摸关闭灯光”
3. 接入 Web 控制台（设备 IP）：在线实时查看传感器日志、调试参数、自定义红外码、保存项目为 Skill 技能包，可导出分享。

路线 B：ESP-IDF 原生底层开发
绕过 EEPROM 自动识别机制，直接操作 GPIO：
1. 可自由使用 ADC、RMT、触摸外设驱动对应硬件；WS2812 推荐使用 RMT 外设驱动。
2. 电源控制：GPIO60 置位可以关断扩展槽 5V/3V3 输出，用于低功耗管理。
3. 自制兼容模块：可以写入对应 EEPROM 地址与板型 0x16，接入 Claw 自动识别体系；无 EEPROM 也可裸驱 GPIO。

6、常见问题与限制要点
1. 模块识别失败：优先检查是否断电插拔、右槽是否 180° 翻转；其次排查主板版本，V1.0 尽量不要多 I2C 模块同开；EEPROM 损坏则无法自动识别，只能底层裸驱。
2. 供电上限：单槽 100mA，仅适合传感器、小功率 RGB，大功率外设必须独立外部供电。
3. 资源复用风险：V1.0 主板部分扩展引脚和音频 I2S 复用；如果需要麦克风、扬声器功能，尽量避开复用引脚。
4. PIR 传感器有延时：人体感应触发后会保持一段时间高电平，属于传感器本身特性。
5. 触摸焊盘默认裸露，可贴导电胶或者焊接轻触开关使用。

7、典型创客项目参考
环境光自动补光灯、人体感应提醒门铃、红外万能遥控器、触摸交互小游戏、简易入侵检测告警装置。

附录

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