Walfront ESP32 WiFi i Bluetooth modul za internet stvari

Informacije o proizvodu

• Modul: ESP32
• Karakteristike: WiFi-BT-BLE MCU modul

Pin Definitions

Pin Description

Ime	br.	Tip	Funkcija

Strapping Pins

Pin	Default	Funkcija

Funkcionalni opis

• CPU i interna memorija
  ESP32 modul ima dvojezgreni procesor i internu memoriju za rad sistema.
• Eksterni Flash i SRAM
  ESP32 podržava eksterni QSPI flash i SRAM, pružajući dodatne mogućnosti skladištenja i enkripcije.
• Kristalni oscilatori
  Modul koristi kristalni oscilator od 40 MHz za mjerenje vremena i sinhronizaciju.
• RTC i upravljanje malom potrošnjom
  Napredne tehnologije za upravljanje napajanjem omogućavaju ESP32 da optimizuje potrošnju energije na osnovu upotrebe.

FAQ

• P: Koje su zadane igle za vezivanje za ESP32?
  O: Podrazumevane igle za vezivanje za ESP32 su MTDI, GPIO0, GPIO2, MTDO i GPIO5.
• P: Koja je zapremina napajanja?tage raspon za ESP32?
  O: Napajanje voltagOpseg za ESP32 je 3.0V do 3.6V.

O ovom dokumentu
Ovaj dokument pruža specifikacije za ESP32 modul.

Gotovoview

ESP32 je moćan, generički WiFi-BT-BLE MCU modul koji cilja na širok spektar aplikacija, u rasponu od senzorskih mreža male snage do najzahtjevnijih zadataka, kao što su kodiranje glasa, streaming muzike i MP3 dekodiranje.

Pin Definitions

Raspored pinova

Pin Description
ESP32 ima 38 pinova. Pogledajte definicije pinova u tabeli 1.

Tabela 1: Definicije pinova

Ime	br.	Tip	Funkcija
GND	1	P	Ground
3V3	2	P	Napajanje
EN	3	I	Signal za omogućavanje modula. Active high.
SENSOR_VP	4	I	GPIO36, ADC1_CH0, RTC_GPIO0
SENSOR_VN	5	I	GPIO39, ADC1_CH3, RTC_GPIO3
IO34	6	I	GPIO34, ADC1_CH6, RTC_GPIO4
IO35	7	I	GPIO35, ADC1_CH7, RTC_GPIO5
IO32	8	I/O	GPIO32, XTAL_32K_P (32.768 kHz ulaz kristalnog oscilatora), ADC1_CH4, TOUCH9, RTC_GPIO9
IO33	9	I/O	GPIO33, XTAL_32K_N (32.768 kHz izlaz kristalnog oscilatora), ADC1_CH5, TOUCH8, RTC_GPIO8
IO25	10	I/O	GPIO25, DAC_1, ADC2_CH8, RTC_GPIO6, EMAC_RXD0
IO26	11	I/O	GPIO26, DAC_2, ADC2_CH9, RTC_GPIO7, EMAC_RXD1
IO27	12	I/O	GPIO27, ADC2_CH7, TOUCH7, RTC_GPIO17, EMAC_RX_DV
IO14	13	I/O	GPIO14, ADC2_CH6, TOUCH6, RTC_GPIO16, MTMS, HSPICLK, HS2_CLK, SD_CLK, EMAC_TXD2
IO12	14	I/O	GPIO12, ADC2_CH5, TOUCH5, RTC_GPIO15, MTDI, HSPIQ, HS2_DATA2, SD_DATA2, EMAC_TXD3
GND	15	P	Ground
IO13	16	I/O	GPIO13, ADC2_CH4, TOUCH4, RTC_GPIO14, MTCK, HSPID, HS2_DATA3, SD_DATA3, EMAC_RX_ER
NC	17	–	–
NC	18	–	–
NC	19	–	–
NC	20	–	–
NC	21	–	–
NC	22	–	–
IO15	23	I/O	GPIO15, ADC2_CH3, TOUCH3, MTDO, HSPICS0, RTC_GPIO13, HS2_CMD, SD_CMD, EMAC_RXD3
IO2	24	I/O	GPIO2, ADC2_CH2, TOUCH2, RTC_GPIO12, HSPIWP, HS2_DATA0, SD_DATA0
IO0	25	I/O	GPIO0, ADC2_CH1, TOUCH1, RTC_GPIO11, CLK_OUT1, EMAC_TX_CLK
IO4	26	I/O	GPIO4, ADC2_CH0, TOUCH0, RTC_GPIO10, HSPIHD, HS2_DATA1, SD_DATA1, EMAC_TX_ER
NC1	27	–	–
NC2	28	–	–
IO5	29	I/O	GPIO5, VSPICS0, HS1_DATA6, EMAC_RX_CLK
IO18	30	I/O	GPIO18, VSPICLK, HS1_DATA7

IO19	31	I/O	GPIO19, VSPIQ, U0CTS, EMAC_TXD0
NC	32	–	–
IO21	33	I/O	GPIO21, VSPIHD, EMAC_TX_EN
RXD0	34	I/O	GPIO3, U0RXD, CLK_OUT2
TXD0	35	I/O	GPIO1, U0TXD, CLK_OUT3, EMAC_RXD2
IO22	36	I/O	GPIO22, VSPIWP, U0RTS, EMAC_TXD1
IO23	37	I/O	GPIO23, VSPID, HS1_STROBE
GND	38	P	Ground

Napomena:
GPIO6 do GPIO11 su povezani na SPI blic integrisan na modulu i nisu povezani.

Strapping Pins
ESP32 ima pet iglica za vezivanje:

• MTDI
• GPIO0
• GPIO2
• MTDO
• GPIO5

Softver može pročitati vrijednosti ovih pet bitova iz registra ”GPIO_STRAPPING”. Tokom otpuštanja sistema za resetovanje čipa (resetovanje po uključenju, resetovanje RTC čuvara i resetovanje isključenja), rezovi igle za vezivanje sample the voltage nivo kao bite za vezivanje od "0" ili "1", i držite ove bitove dok se čip ne isključi ili isključi. Bitovi za vezivanje konfigurišu režim pokretanja uređaja, radnu voltage od VDD_SDIO i drugih početnih postavki sistema. Svaki pin za vezivanje je povezan sa svojim unutrašnjim pull-up/pull-down tokom resetovanja čipa. Shodno tome, ako je igla za vezivanje nepovezana ili je povezano vanjsko kolo visoke impedancije, unutrašnje slabo povlačenje/povlačenje će odrediti zadani ulazni nivo igle za vezivanje. Da bi promijenili vrijednosti bita za vezivanje, korisnici mogu primijeniti vanjske otpore povlačenja/povlačenja ili koristiti GPIO-ove glavnog MCU-a za kontrolu jačine zvuka.tagNivo ovih pinova pri uključivanju ESP32. Nakon otpuštanja resetiranja, igle za vezivanje rade kao igle normalnog funkcioniranja. Pogledajte Tabelu 2 za detaljnu konfiguraciju režima pokretanja pomoću iglica za vezivanje.

Tabela 2: Igle za vezivanje 

Voltage internog LDO (VDD_SDIO)
Pin	Default	3.3 V	1.8 V
MTDI	Povući	0	1

Booting Mode
Pin	Default	SPI Boot		Preuzmite Boot
GPIO0	Pull-up	1		0
GPIO2	Povući	Ne brini		0
Omogućavanje/onemogućavanje štampanja dnevnika otklanjanja grešaka preko U0TXD tokom pokretanja
Pin	Default	U0TXD Aktivan		U0TXD Silent
MTDO	Pull-up	1		0
Tajming SDIO Slave
Pin	Default	Falling-Edge Sampling Falling-Edge Output	Falling-Edge Sampling Izlaz u porastu	Uzdižući Sampling Falling-Edge Output	Uzdižući Sampling Izlaz u porastu
MTDO	Pull-up	0	0	1	1
GPIO5	Pull-up	0	1	0	1

Napomena: 

• Firmver može konfigurirati bitove registra za promjenu postavki ”Voltage internog LDO (VDD_SDIO)” i “Timing SDIO Slave” nakon pokretanja.
• Interni pull-up otpornik (R9) za MTDI nije popunjen u modulu, jer flash i SRAM u ESP32 podržavaju samo snagutage od 3.3 V (izlaz VDD_SDIO)

Funkcionalni opis

Ovo poglavlje opisuje module i funkcije integrirane u ESP32.

CPU i interna memorija
ESP32 sadrži dva Xtensa® 32-bitna LX6 mikroprocesora male snage. Interna memorija uključuje:

• 448 KB ROM-a za pokretanje i osnovne funkcije.
• 520 KB SRAM-a na čipu za podatke i uputstva.
• 8 KB SRAM-a u RTC-u, koji se zove RTC FAST Memory i može se koristiti za skladištenje podataka; njemu pristupa glavni CPU tokom RTC pokretanja iz režima dubokog spavanja.
• 8 KB SRAM-a u RTC-u, što se zove RTC SLOW memorija i može mu pristupiti koprocesor tokom režima dubokog spavanja.
• 1 Kbit eFuse: 256 bita se koristi za sistem (MAC adresa i konfiguracija čipa), a preostalih 768 bita je rezervisano za korisničke aplikacije, uključujući fleš šifrovanje i ID čipa.

Eksterni Flash i SRAM
ESP32 podržava više eksternih QSPI flash i SRAM čipova. ESP32 takođe podržava hardversko šifrovanje/dešifrovanje zasnovano na AES-u radi zaštite programa i podataka programera u Flash-u.

ESP32 može pristupiti eksternom QSPI flash-u i SRAM-u kroz brze keš memorije.

• Eksterni fleš može se istovremeno mapirati u memorijski prostor CPU instrukcija i memorijski prostor samo za čitanje.
  • Kada se eksterni fleš mapira u prostor memorije CPU instrukcija, može se istovremeno mapirati do 11 MB + 248 KB. Imajte na umu da ako se mapira više od 3 MB + 248 KB, performanse keša će biti smanjene zbog spekulativnog čitanja od strane CPU-a.
  • Kada se eksterni fleš mapira u prostor memorije podataka samo za čitanje, do 4 MB se može istovremeno mapirati. Podržana su 8-bitna, 16-bitna i 32-bitna čitanja.
• Eksterni SRAM se može mapirati u prostor memorije podataka CPU-a. Istovremeno se može mapirati do 4 MB. Podržano je 8-bitno, 16-bitno i 32-bitno čitanje i pisanje.

ESP32 integriše 8 MB SPI flash i 8 MB PSRAM za više memorijskog prostora.

Kristalni oscilatori
Modul koristi kristalni oscilator od 40 MHz.

RTC i upravljanje malom potrošnjom
Uz korištenje naprednih tehnologija za upravljanje napajanjem, ESP32 se može prebacivati ​​između različitih načina napajanja.

Električne karakteristike

Apsolutne maksimalne ocjene
Naprezanja iznad apsolutnih maksimalnih ocjena navedenih u donjoj tabeli mogu uzrokovati trajno oštećenje uređaja. Ovo su samo ocjene naprezanja i ne odnose se na funkcionalni rad uređaja koji bi trebao slijediti preporučene radne uvjete.

Tabela 3: Apsolutne maksimalne ocjene

1. Modul je ispravno radio nakon 24-satnog testa na ambijentalnoj temperaturi na 25 °C, a IO-ovi u tri domena (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) izlaze na visokom logičkom nivou prema zemlji. Imajte na umu da su pinovi zauzeti flashom i/ili PSRAM-om u domeni napajanja VDD_SDIO isključeni iz testa.

Preporučeni radni uvjeti
Tabela 4: Preporučeni radni uslovi

Simbol	Parametar	Min	Tipično	Max	Jedinica
VDD33	Napajanje voltage	3.0	3.3	3.6	V
I V DD	Trenutno se isporučuje putem eksternog napajanja	0.5	–	–	A
T	Radna temperatura	–40	–	65	°C

DC karakteristike (3.3 V, 25 °C)
Tabela 5: DC karakteristike (3.3 V, 25 °C)

Simbol	Parametar		Min	Tip	Max	Jedinica
C IN	Pin kapacitivnost		–	2	–	pF
V IH	Visoki nivo unosa voltage		0.75×VDD1	–	VDD1 + 0.3	V
V IL	Ulazni volumen niskog nivoatage		–0.3	–	0.25×VDD1	V
I IH	Ulazna struja visokog nivoa		–	–	50	nA
I IL	Ulazna struja niskog nivoa		–	–	50	nA
V OH	Izlaz na visokom nivou voltage		0.8×VDD1	–	–	V
V OL	Izlaz niskog nivoa voltage		–	–	0.1×VDD1	V
I OH	Struja izvora visokog nivoa (VDD1 = 3.3 V, VOH >= 2.64 V, izlazna snaga pogona postavljena na maksimum)	VDD3P3_CPU domen napajanja 1; 2	–	40	–	mA
		VDD3P3_RTC domen napajanja 1; 2	–	40	–	mA
		VDD_SDIO domena napajanja 1; 3	–	20	–	mA

I OL	Struja ponora niskog nivoa (VDD1 = 3.3 V, VOL = 0.495 V, izlazna snaga pogona postavljena na maksimum)	–	28	–	mA
R PU	Otpor unutrašnjeg pull-up otpornika	–	45	–	kΩ
R PD	Otpor unutrašnjeg padajućeg otpornika	–	45	–	kΩ
V IL_nRST	Ulazni volumen niskog nivoatage od CHIP_PU da isključite čip	–	–	0.6	V

napomene: 

1. VDD je I/O voltage za određeni domen snage pinova.
2. Za domene napajanja VDD3P3_CPU i VDD3P3_RTC, struja po pinu koja potiče iz istog domena postepeno se smanjuje sa oko 40 mA na oko 29 mA, VOH>=2.64 V, kako se broj pinova izvora struje povećava.
3. Pinovi zauzeti flashom i/ili PSRAM-om u domeni napajanja VDD_SDIO isključeni su iz testa.

Wi-Fi radio
Tabela 6: Karakteristike Wi-Fi radija

Parametar	Stanje	Min	Tipično	Max	Jedinica
Radni frekvencijski opseg napomena1	–	2412	–	2462	MHz
TX snaga napomena2	802.11b:26.62dBm;802.11g:25.91dBm 802.11n20:25.89dBm;802.11n40:26.51dBm				dBm
Osjetljivost	11b, 1 Mbps	–	–98	–	dBm
	11b, 11 Mbps	–	–89	–	dBm
	11g, 6 Mbps	–	–92	–	dBm
	11g, 54 Mbps	–	–74	–	dBm
	11n, HT20, MCS0	–	–91	–	dBm
	11n, HT20, MCS7	–	–71	–	dBm
	11n, HT40, MCS0	–	–89	–	dBm
	11n, HT40, MCS7	–	–69	–	dBm
Odbijanje susjednog kanala	11g, 6 Mbps	–	31	–	dB
	11g, 54 Mbps	–	14	–	dB
	11n, HT20, MCS0	–	31	–	dB
	11n, HT20, MCS7	–	13	–	dB

1. Uređaj bi trebao raditi u frekvencijskom opsegu koji su dodijelila regionalna regulatorna tijela. Opseg ciljne radne frekvencije se može konfigurirati softverom.
2. Za module koji koriste IPEX antene, izlazna impedansa je 50 Ω. Za ostale module bez IPEX antena, korisnici ne moraju da brinu o izlaznoj impedanciji.
3. Ciljna TX snaga se može konfigurirati na osnovu zahtjeva uređaja ili certifikata.

Bluetooth/BLE

Radio 4.5.1 Prijemnik
Tabela 7: Karakteristike prijemnika – Bluetooth/BLE

Parametar	Uslovi	Min	Tip	Max	Jedinica
Osjetljivost @30.8% PER	–	–	–97	–	dBm
Maksimalni primljeni signal @30.8% PER	–	0	–	–	dBm
Ko-kanal C/I	–	–	+10	–	dB
Selektivnost susjednog kanala C/I	F = F0 + 1 MHz	–	–5	–	dB
	F = F0 – 1 MHz	–	–5	–	dB
	F = F0 + 2 MHz	–	–25	–	dB
	F = F0 – 2 MHz	–	–35	–	dB
	F = F0 + 3 MHz	–	–25	–	dB
	F = F0 – 3 MHz	–	–45	–	dB
Izvedba blokiranja izvan opsega	30 MHz ~ 2000 MHz	–10	–	–	dBm
	2000 MHz ~ 2400 MHz	–27	–	–	dBm
	2500 MHz ~ 3000 MHz	–27	–	–	dBm
	3000 MHz ~ 12.5 GHz	–10	–	–	dBm
Intermodulacija	–	–36	–	–	dBm

Predajnik
Tabela 8: Karakteristike predajnika – Bluetooth/BLE

Parametar	Uslovi	Min	Tip	Max	Jedinica
RF frekvencija	–	2402	–	2480	dBm
Korak kontrole pojačanja	–	–	–	–	dBm
RF snaga	BLE:6.80dBm;BT:8.51dBm				dBm
Susedni kanal prenosi snagu	F = F0 ± 2 MHz	–	–52	–	dBm
	F = F0 ± 3 MHz	–	–58	–	dBm
	F = F0 ± > 3 MHz	–	–60	–	dBm
∆ f1avg	–	–	–	265	kHz
∆ f2 max	–	247	–	–	kHz
∆ f2avg/∆ f1avg	–	–	–0.92	–	–
ICFT	–	–	–10	–	kHz
Stopa drifta	–	–	0.7	–	kHz/50 s
Drift	–	–	2	–	kHz

Reflow Profile

• Rampzona gore — Temp.: <150°C Vrijeme: 60 ~ 90 s Rampbrzina povećanja: 1 ~ 3°C/s
• Zona predgrijavanja — Temp.: 150 ~ 200°C Vrijeme: 60 ~ 120 s Rampbrzina povećanja: 0.3 ~ 0.8°C/s
• Zona reflow — Temp.: >217°C 7LPH60 ~ 90s; Peak Temp.: 235 ~ 250°C (<245°C preporučeno) Vrijeme: 30 ~ 70s
• Zona hlađenja — Peak Temp. ~ 180°CRampbrzina pada: -1 ~ -5°C/s
• Lem — Sn&Ag&Cu Lem bez olova (SAC305)

OEM Guidance

1. Važeća FCC pravila
   Ovaj modul je odobren od strane Single Modular Approval. Usklađen je sa zahtjevima FCC dijela 15C, odjeljak 15.247 pravila.
2. Specifični operativni uslovi upotrebe
   Ovaj modul se može koristiti u IoT uređajima. Input voltage za modul je nominalno 3.3V-3.6V DC. Radna temperatura okoline modula je –40 °C ~ 65 °C. Dozvoljena je samo ugrađena PCB antena. Bilo koja druga vanjska antena je zabranjena.
3. Ograničene procedure modula
   N/A
4. Dizajn antene za praćenje
   N/A
5. Razmatranja o izloženosti RF
   Oprema je u skladu sa ograničenjima izloženosti zračenju FCC utvrđenim za nekontrolisano okruženje. Ovu opremu treba instalirati i koristiti na minimalnoj udaljenosti od 20 cm između radijatora i vašeg tijela. Ako je oprema ugrađena u host kao prenosiva upotreba, može biti potrebna dodatna evaluacija izloženosti RF-u kako je navedeno u 2.1093.
6. Antena
   1. Vrsta antene: PCB antena Maksimalno pojačanje: 3.40dBi
   2. Omni antena sa IPEX konektorom Peak gain2.33dBi
7. Informacije o etiketi i usklađenosti
   Vanjska oznaka na krajnjem proizvodu OEM-a može koristiti sljedeće: „Sadrži FCC ID modula odašiljača: 2BFGS-ESP32WROVERE“ ili „Sadrži FCC ID: 2BFGS-ESP32WROVERE“.
8. Informacije o načinima testiranja i dodatnim zahtjevima testiranja
   • Modularni odašiljač je u potpunosti testirao korisnik modula na potrebnom broju kanala, tipovima modulacije i modovima, ne bi trebalo biti potrebno da instalater domaćina ponovo testira sve dostupne modove ili postavke predajnika. Preporučuje se da proizvođač proizvoda domaćina, instalirajući modularni predajnik, izvrši neka istražna mjerenja kako bi potvrdio da rezultirajući kompozitni sistem ne prelazi granice lažnih emisija ili granice ivice opsega (npr. kada druga antena može uzrokovati dodatne emisije).
   • Testiranjem treba provjeriti emisije koje mogu nastati zbog miješanja emisija s drugim predajnicima, digitalnim kolima ili zbog fizičkih svojstava glavnog proizvoda (kućišta). Ovo istraživanje je posebno važno kada se integriše više modularnih predajnika gdje se certifikacija temelji na testiranju svakog od njih u samostalnoj konfiguraciji. Važno je napomenuti da proizvođači proizvoda domaćina ne bi trebali pretpostavljati da, budući da je modularni predajnik certificiran, nemaju nikakvu odgovornost za usklađenost finalnog proizvoda.
   • Ako istraga ukaže na zabrinutost zbog usklađenosti, proizvođač proizvoda domaćina je dužan ublažiti problem. Glavni proizvodi koji koriste modularni predajnik podliježu svim primjenjivim pojedinačnim tehničkim pravilima kao i općim uvjetima rada u odjeljcima 15.5, 15.15 i 15.29 kako ne bi izazvali smetnje. Operater glavnog proizvoda će biti u obavezi da prestane sa radom uređaja dok se smetnje ne otklone.
9. Dodatno testiranje, Dio 15 Poddio B odricanje odgovornosti Konačna kombinacija domaćin/modul mora biti procijenjena prema FCC Dio 15B kriterijima za nenamjerne radijatore da bi bili pravilno ovlašteni za rad kao Dio 15 digitalni uređaj.

Integrator domaćina koji instalira ovaj modul u svoj proizvod mora osigurati da je konačni kompozitni proizvod u skladu sa zahtjevima FCC tehničkom procjenom ili evaluacijom FCC pravila, uključujući rad odašiljača i treba se pozvati na smjernice u KDB 996369. Za host proizvode sa certificirani modularni odašiljači, opseg frekvencije za ispitivanje kompozitnog sistema određen je pravilom u Odjeljcima 15.33(a)(1) do (a)(3), ili opseg primjenjiv na digitalni uređaj, kao što je prikazano u Odjeljku 15.33(b) )(1), koji god da je viši frekventni opseg istraživanja Prilikom testiranja glavnog proizvoda, svi predajnici moraju raditi. Odašiljači se mogu omogućiti korištenjem javno dostupnih drajvera i uključiti, tako da su predajnici aktivni. U određenim uslovima, možda bi bilo prikladno koristiti kutiju za pozive specifične za tehnologiju (testni set) tamo gdje dodatni 50 uređaji ili upravljački programi nisu dostupni. Prilikom testiranja emisija iz nenamjernog radijatora, predajnik se mora postaviti u režim prijema ili u mirovanju, ako je moguće. Ako samo način prijema nije moguć tada, radio će biti pasivno (poželjno) i/ili aktivno skeniranje. U ovim slučajevima, ovo bi trebalo da omogući aktivnost na komunikacijskom BUS-u (tj. PCIe, SDIO, USB) kako bi se osiguralo da je nenamjerno radijatorsko kolo omogućeno. Laboratorije za testiranje će možda morati da dodaju prigušenje ili filtere u zavisnosti od jačine signala bilo kojeg aktivnog signala (ako je primenjivo) sa omogućenog radija. Pogledajte ANSI C63.4, ANSI C63.10 i ANSI C63.26 za dalje opšte detalje testiranja.

Proizvod koji se testira je postavljen u vezu/povezivanje sa partnerskim uređajem, prema uobičajenoj namjeri upotrebe proizvoda. Da bi se olakšalo testiranje, proizvod koji se testira je podešen da odašilje u visokom radnom ciklusu, kao što je slanje file ili streaming nekog medijskog sadržaja.

Upozorenje FCC:
Bilo kakve promjene ili modifikacije koje nije izričito odobrila strana odgovorna za usklađenost mogu poništiti korisnikovo ovlaštenje da koristi opremu. Ovaj uređaj je u skladu s dijelom 15 FCC pravila. Rad je podložan sljedeća dva uslova: (1) Ovaj uređaj ne smije uzrokovati štetne smetnje i (2) Ovaj uređaj mora prihvatiti sve primljene smetnje, uključujući smetnje koje mogu uzrokovati neželjeni rad

Dokumenti / Resursi

Walfront ESP32 WiFi i Bluetooth modul za internet stvari [pdf] Korisnički priručnik ESP32, ESP32 WiFi i Bluetooth modul interneta stvari, WiFi i Bluetooth modul interneta stvari, Bluetooth modul interneta stvari, modul interneta stvari, modul stvari, modul

Reference

• Uputstvo za upotrebu