Schéma de câblage — ESP32-S3 N16R8 + DWM3000 (UWB DS-TWR)

Câblage pour carte ESP32-S3-DevKitC-1 (style 44 broches, double USB-C) avec module ESP32-S3-WROOM-1 N16R8 (16 MB flash Quad-SPI + 8 MB PSRAM octal).

✓ Niveaux logiques compatibles. ESP32-S3 et DWM3000 fonctionnent tous deux en 3.3 V — connexion directe, pas de level shifter. Le firmware utilise le bus matériel FSPI de l'ESP32-S3 (GPIO12/11/13/10) pour des performances optimales (jusqu'à 80 MHz).

⛔ ESP32-S3 N16R8 = PSRAM OCTAL : GPIO35, GPIO36, GPIO37 sont RÉSERVÉES. Contrairement aux variantes N8R2 (PSRAM Quad), la version R8 utilise un bus octal SPI PSRAM qui occupe en interne GPIO33 à GPIO37. Ne JAMAIS câbler quoi que ce soit dessus, même si la carte les expose physiquement — le firmware planterait au démarrage.

1. Schéma physique — ESP32-S3-DevKitC-1 (44 broches, double USB-C)

Identification :

Module ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 (blindage métallique avec antenne PCB intégrée en haut)
44 broches au pas 2.54 mm (22 par côté)
Deux connecteurs USB-C centrés en bas : UART (gauche, via CH343/CH340 ou USB natif) + USB OTG natif (droite, GPIO19/20)
Boutons RST (gauche) et BOOT (droite)
LED RGB WS2812 sur GPIO48 (au lieu d'une LED simple)
Antenne RF en HAUT — extrémité opposée à l'USB

+3.3 V GND SCK MOSI MISO CS IRQ RST Pin libre RÉSERVÉ PSRAM

📐 Orientation physique :

Tiens la carte avec les USB-C en bas (UART à gauche, USB-OTG à droite) et l'antenne en haut.
Le côté gauche contient toutes les broches utiles pour DWM3000 : 3V3 en haut, puis IO10/IO11/IO12/IO13/IO14 regroupés vers le bas, et IO15 au milieu pour RST.
Le côté droit est essentiellement libre — sauf les 3 broches IO35/36/37 en rouge qui sont réservées à la PSRAM octale et ne doivent JAMAIS être câblées.
La masse GND est prise sur l'avant-dernière broche en bas, côté droit, pour faciliter le retour.

2. Tableau de correspondance — ESP32-S3 N16R8

Signal	GPIO	Côté	Position (USB en bas)	DWM3000	Couleur fil
VCC	3V3	Gauche	2ème depuis le haut (broche `3V3` principale)	VCC	Rouge
GND	GND	Droite	Avant-dernière en bas (juste avant le 5V)	GND	Noir
SCK	IO12	Gauche	18ème depuis le haut (au milieu du bloc FSPI)	SCK	Orange
MOSI	IO11	Gauche	17ème depuis le haut	MOSI	Vert
MISO	IO13	Gauche	19ème depuis le haut	MISO	Bleu
CS	IO10	Gauche	16ème depuis le haut	CS_n	Violet
IRQ	IO14	Gauche	20ème depuis le haut	IRQn	Rose
RST	IO15	Gauche	8ème depuis le haut	RSTn	Cyan

Astuce repérage : les 5 broches FSPI (IO10/IO11/IO12/IO13/IO14) sont consécutives côté gauche, juste au-dessus de 5V/GND en bas. C'est le seul bloc consécutif de GPIO sur la carte → câblage très propre avec un connecteur 5 broches.

3. Configuration du code

Les #define dans dw3000_uwb_ranging.ino pour l'ESP32-S3 :

#define PIN_SCK    12    // IO12 — FSPI CLK
#define PIN_MOSI   11    // IO11 — FSPI MOSI
#define PIN_MISO   13    // IO13 — FSPI MISO
#define PIN_CS     10    // IO10 — FSPI CS
#define PIN_IRQ    14    // IO14 — Interruption
#define PIN_RST    15    // IO15 — Reset DW3000

L'ESP32-S3 dispose de 3 bus SPI matériels (SPI1 dédié au flash, SPI2/FSPI et SPI3/HSPI libres). Utiliser FSPI (= SPI2_HOST) :

SPIClass spi_dw(FSPI);
spi_dw.begin(PIN_SCK, PIN_MISO, PIN_MOSI, PIN_CS);

Côté Arduino IDE — configuration critique pour N16R8 :

Carte : ESP32S3 Dev Module (board package « esp32 by Espressif Systems », v2.0.14+)
Flash Size : 16MB (128Mb)
PSRAM : OPI PSRAM ★ impératif pour la version R8 (Quad PSRAM ne fonctionnerait pas)
Flash Mode : QIO 80MHz
Partition Scheme : 16M Flash (3MB APP/9.9MB FATFS) ou similaire
USB Mode : Hardware CDC and JTAG (USB natif) ou USB-OTG
USB CDC On Boot : Enabled si on utilise l'USB-C de droite (USB natif)
Upload Speed : 921600 baud (le S3 le tient sans problème)
Vitesse Serial : 115200 baud
Bibliothèque : Makerfabs ESP32 UWB DW3000 — vérifier compatibilité ESP32-S3 (FSPI vs VSPI) avant compilation.

4. Checklist montage

Condensateur de découplage 100 nF au plus près des broches VCC/GND du DWM3000 (rappel CLAUDE.md).
Masse commune entre l'ESP32-S3 et le DWM3000 — vérifier au multimètre la continuité GND.
Câbles SPI les plus courts possibles (idéalement < 10 cm). L'ESP32-S3 peut monter à 80 MHz sur le FSPI, mais le DW3000 reste à ~8 MHz max.
Antenne UWB du DWM3000 dégagée des plans de masse, du blindage WiFi de l'ESP32-S3 et de toute pièce métallique (≥ 2 cm).
Si alimentation par USB sur câble long : ajouter un condo électrolytique 10 µF près du DWM3000 (le S3 + WiFi tire jusqu'à 500 mA en pics).
Avant de souder/connecter : vérifier au multimètre que le 3V3 sort bien 3.3 V ± 0.1 V.
Pour la calibration du délai d'antenne : commande série CALIB <dist> avec une distance connue de référence.
Tirer profit de la PSRAM 8 MB pour buffers WiFi/UDP étendus si besoin (configurer CONFIG_SPIRAM_USE_MALLOC=y).

⛔ Broches à ne JAMAIS utiliser sur ESP32-S3 N16R8 :

IO33 à IO37 — utilisées par la PSRAM octale 8 MB. Sur la version N16R8 spécifiquement (ne s'applique pas à N8R2). Câbler dessus = boot loop garanti.
IO26 à IO32 — utilisées par le flash SPI interne, généralement non exposées sur la carte.
IO0 (BOOT), IO3, IO45, IO46 — strap pins. Si tirés au mauvais niveau au démarrage, empêchent le boot ou changent la tension flash.
IO19, IO20 — réservées au port USB-OTG natif. Utiliser pour autre chose désactive la programmation/debug via l'USB-C de droite.
IO48 — connectée à la LED RGB WS2812 onboard.

5. Mode download (flashage)

L'ESP32-S3 a deux options de flashage selon le port USB-C utilisé :

USB-C gauche (UART) : via la puce CH343/CP210x — comportement classique, auto-reset géré par DTR/RTS. Si ça bloque sur « Failed to connect » : maintenir BOOT, appuyer brièvement sur RST, relâcher BOOT, puis lancer l'upload.
USB-C droite (USB natif) : connexion CDC directe au SoC ESP32-S3 — plus rapide (12 Mbps full-speed), pas de puce intermédiaire. Pour entrer en mode download : maintenir BOOT + appuyer/relâcher RST + relâcher BOOT. Le port USB s'énumère alors en « ESP32-S3 Built-in JTAG ».

⚠ USB natif et reset : après chaque flash via l'USB natif, le port COM disparaît et réapparaît. Si le Serial Monitor ne se reconnecte pas, vérifier USB CDC On Boot = Enabled et redémarrer la carte.

6. Variantes de cartes ESP32-S3

Carte	Module	Flash / PSRAM	SCK / MOSI / MISO	CS / IRQ / RST	Notes
ESP32-S3 DevKitC-1 N16R8 (réf.)	WROOM-1	16 MB / 8 MB OPI	IO12 / IO11 / IO13	IO10 / IO14 / IO15	Double USB-C, 44 pins. IO33-37 réservées PSRAM octale.
ESP32-S3 DevKitC-1 N8R2	WROOM-1	8 MB / 2 MB Quad	IO12 / IO11 / IO13	IO10 / IO14 / IO15	PSRAM Quad : IO35-37 libres. Sinon identique.
ESP32-S3 DevKitC-1 N8 (sans PSRAM)	WROOM-1	8 MB / —	IO12 / IO11 / IO13	IO10 / IO14 / IO15	Toutes les broches GPIO sont libres.
YD-ESP32-S3 N16R8	WROOM-1	16 MB / 8 MB OPI	IO12 / IO11 / IO13	IO10 / IO14 / IO15	Clone bon marché, pinout compatible DevKitC-1. CH343 USB-Série.
ESP32-S3-DevKitM-1	MINI-1	varies	IO12 / IO11 / IO13	IO10 / IO14 / IO15	Format réduit avec module MINI (sans PSRAM externe).
Carte ESP32-WROOM-32 classique	WROOM-32	4 MB / —	D18 / D23 / D19	D5 / D27 / D26	⚠ Pinout SPI différent — voir `schema_cablage_esp32.html`.
Makerfabs ESP32-S3 UWB DW3000	—	—	—	—	Carte intégrée : DW3000 déjà câblé. Aucun branchement requis.

Schéma adapté à la carte ESP32-S3-DevKitC-1 N16R8 — projet UWB DW3000 — 2026.