《ESP32-C5 探索：IO 扩展板的引脚功能与基础电平测试》...

一、试用背景与硬件准备

本次试用聚焦 FireBeetle 2ESP32-C5 开发板 及其配套的 FireBeetle 2 ESP32-C5 IO 扩展板，旨在帮助用户理解 IO 扩展板的引脚功能，并通过基础电平测试验证其硬件性能。

•     硬件清单：

◦     FireBeetle 2 ESP32-C5 开发板

◦     FireBeetle 2 ESP32-C5 IO 扩展板

◦     Micro USB 数据线（用于连接开发板与电脑）

二、硬件认知：开发板与 IO 扩展板外观解析1. FireBeetle 2 ESP32-C5 开发板

•     外观：黑色 PCB 板，印有 “DFROBOT”“FireBeetle 2 ESP32-C5 V1.0” 标识，配备 GPIO 引脚排、复位键（RST）、电源接口，支持 3.7-4.2V 供电，核心为 ESP32-C5 芯片，具备 Wi-Fi 6 和蓝牙 5.0 能力。

•     关键引脚：清晰标注 3V3（3.3V 电源）、GND（地）、数字 IO（如 D2、D5 等）、模拟 IO（如 A0、A1 等）及通信接口（UART、I2C 等）。

2. FireBeetle 2 ESP32-C5 IO 扩展板

•     外观：黑色 PCB 板，印有 “DFROBOT” 品牌标识，通过排针 / 排母与开发板对接，配备彩色引脚标识（红、绿、蓝等区分不同功能区域）。

•     功能：拓展开发板 IO 数量，简化引脚识别与外设连接，让零基础用户能快速定位电源、数字 / 模拟 IO 等接口。

三、IO 扩展板引脚功能解析

IO 扩展板通过彩色区域 + 文字标识区分不同功能引脚，以下为核心功能区解析：

1. 电源引脚区（红色标识为主）

•     3V3：输出 3.3V 直流电源，可为传感器、小型执行器供电。

•     GND：接地引脚，为电路提供公共地，需与外设的地引脚连接。

2. 数字 IO 区（绿色 / 蓝色标识为主）

•     标识为 “D2、D5、D6” 等数字引脚，支持数字信号的输入 / 输出（如控制 LED 亮灭、读取按钮状态）。

3. 模拟 IO 区（部分绿色标识）

•     标识为 “A0、A1” 等模拟引脚，支持模拟信号的采集（如读取电位器、温湿度传感器的模拟输出）。

4. 通信接口区

•     I2C 接口（SDA、SCL 引脚）：用于连接 I2C 协议的外设（如 OLED 显示屏、传感器模块）。

•     UART 接口（TX、RX 引脚）：用于串口通信，可与电脑或其他串口设备双向传输数据。

四、基础电平测试实战（零基础可操作）

本次测试通过控制数字 IO 输出高低电平，并通过串口打印状态，验证 IO 扩展板的引脚功能。

1. 软件环境搭建（Arduino IDE）

•     下载安装 Arduino IDE：前往Arduino 官网 下载对应系统的 IDE 并安装。

•     添加 ESP32-C5 开发板支持：

a.  打开 Arduino IDE，点击「文件→首选项→附加开发板管理器网址」，输入https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_c5_index.json 后点击 “好”。

b.  点击「工具→开发板→开发板管理器」，搜索 “ESP32 C5” 并安装开发板包。

•     选择开发板与端口：

c.  用 Micro USB 连接开发板与电脑，点击「工具→开发板」，选择「FireBeetle 2ESP32-C5」。

d.  点击「工具→端口」，选择开发板对应的串口（如COMx 或/dev/cu.usbserial-xxx）。

2. 硬件连接

将 FireBeetle 2 ESP32-C5 开发板与 IO 扩展板对齐排针 / 排母接口，轻轻按压直至完全咬合，确保物理连接牢固。

3. 代码编写与上传

在 Arduino IDE 中编写以下代码，实现控制 IO 扩展板的 D2 引脚输出高低电平，并通过串口打印状态：

•     代码说明：

◦     pinMode(2, OUTPUT)：将 IO 扩展板的 D2 引脚设为输出模式，可控制其电平高低。

◦     digitalWrite(2, HIGH/LOW)：分别控制 D2 引脚输出高电平或低电平。

◦     delay(2000)：延时函数，让电平状态保持 2 秒，便于观察。

4. 测试结果查看

点击 Arduino IDE 右上角的「上传」按钮，等待代码编译并上传至开发板。上传完成后：

•     打开「工具→串口监视器」，波特率选择「115200」，即可看到串口循环打印 “D2 引脚输出高电平”“D2 引脚输出低电平”。

•     若有万用表，可测量 IO 扩展板 D2 引脚的电平（高电平时约 3.3V，低电平时约 0V），进一步验证电平输出正常。

五、试用总结与拓展建议1. 试用总结

作为新手试用用户，本次测试清晰感受到 IO 扩展板的引脚标识优势—— 彩色区域和文字标注让引脚功能一目了然，即使无额外外设也能通过代码和串口验证其电平输出能力。开发板与扩展板的物理连接简单牢固，Arduino 代码的编写逻辑也易于理解，整体入门门槛较低。

2. 拓展建议

•     添加外设测试：后续可在 IO 扩展板的 D2 引脚上连接一个 LED 灯（需串联 220Ω 电阻），直观观察电平变化对硬件的控制效果。

•     模拟信号采集：尝试使用 IO 扩展板的模拟 IO 引脚（如A0），连接电位器等模拟设备，通过代码读取并打印模拟值，探索模拟信号采集功能。

•     通信接口应用：学习 I2C 协议基础知识，连接 OLED 显示屏等 I2C 外设，利用 IO 扩展板的 SDA、SCL 引脚实现数据显示，深入体验扩展板的通信能力。

通过本次试用，用户可充分掌握 FireBeetle2 ESP32-C5 IO 扩展板的引脚功能与基础电平控制方法，为后续物联网项目的硬件扩展打下坚实基础。