Mòdul d'Internet de les coses Walfront ESP32 WiFi i Bluetooth

Informació del producte

• Mòdul: ESP32
• Característiques: Mòdul MCU WiFi-BT-BLE

Definicions de pins

Descripció del pin

Nom	No.	Tipus	Funció

Pins de corretja

Pin	Per defecte	Funció

Descripció funcional

• CPU i memòria interna
  El mòdul ESP32 té un processador de doble nucli i memòria interna per a les operacions del sistema.
• Flash extern i SRAM
  L'ESP32 admet flash QSPI extern i SRAM, proporcionant capacitats addicionals d'emmagatzematge i xifratge.
• Oscil·ladors de vidre
  El mòdul utilitza un oscil·lador de cristall de 40 MHz per a la temporització i la sincronització.
• RTC i gestió de baixa potència
  Les tecnologies avançades de gestió d'energia permeten a l'ESP32 optimitzar el consum d'energia en funció de l'ús.

Preguntes freqüents

• P: Quins són els pins de corretja predeterminats per a l'ESP32?
  R: Els pins de corretja predeterminats per a ESP32 són MTDI, GPIO0, GPIO2, MTDO i GPIO5.
• P: Quina és la font d'alimentació voltagrang per a ESP32?
  A: La font d'alimentació voltagEl rang de l'ESP32 és de 3.0 V a 3.6 V.

Sobre aquest document
Aquest document proporciona les especificacions del mòdul ESP32.

Acabatview

ESP32 és un mòdul MCU WiFi-BT-BLE potent i genèric que s'adreça a una gran varietat d'aplicacions, que van des de xarxes de sensors de baixa potència fins a les tasques més exigents, com ara la codificació de veu, la reproducció de música i la descodificació de MP3.

Definicions de pins

Disseny de pins

Descripció del pin
L'ESP32 té 38 pins. Vegeu les definicions de pins a la taula 1.

Taula 1: Definicions de pins

Nom	No.	Tipus	Funció
GND	1	P	Terra
3V3	2	P	Font d'alimentació
EN	3	I	Senyal d'habilitació del mòdul. Activa alta.
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	E/S	GPIO32, XTAL_32K_P (entrada d'oscil·lador de cristall de 32.768 kHz), ADC1_CH4, TOUCH9, RTC_GPIO9
IO33	9	E/S	GPIO33, XTAL_32K_N (sortida d'oscil·lador de cristall de 32.768 kHz), ADC1_CH5, TOUCH8, RTC_GPIO8
IO25	10	E/S	GPIO25, DAC_1, ADC2_CH8, RTC_GPIO6, EMAC_RXD0
IO26	11	E/S	GPIO26, DAC_2, ADC2_CH9, RTC_GPIO7, EMAC_RXD1
IO27	12	E/S	GPIO27, ADC2_CH7, TOUCH7, RTC_GPIO17, EMAC_RX_DV
IO14	13	E/S	GPIO14, ADC2_CH6, TOUCH6, RTC_GPIO16, MTMS, HSPICLK, HS2_CLK, SD_CLK, EMAC_TXD2
IO12	14	E/S	GPIO12, ADC2_CH5, TOUCH5, RTC_GPIO15, MTDI, HSPIQ, HS2_DATA2, SD_DATA2, EMAC_TXD3
GND	15	P	Terra
IO13	16	E/S	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	E/S	GPIO15, ADC2_CH3, TOUCH3, MTDO, HSPICS0, RTC_GPIO13, HS2_CMD, SD_CMD, EMAC_RXD3
IO2	24	E/S	GPIO2, ADC2_CH2, TOUCH2, RTC_GPIO12, HSPIWP, HS2_DATA0, SD_DATA0
IO0	25	E/S	GPIO0, ADC2_CH1, TOUCH1, RTC_GPIO11, CLK_OUT1, EMAC_TX_CLK
IO4	26	E/S	GPIO4, ADC2_CH0, TOUCH0, RTC_GPIO10, HSPIHD, HS2_DATA1, SD_DATA1, EMAC_TX_ER
NC1	27	–	–
NC2	28	–	–
IO5	29	E/S	GPIO5, VSPICS0, HS1_DATA6, EMAC_RX_CLK
IO18	30	E/S	GPIO18, VSPICLK, HS1_DATA7

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

Avís:
GPIO6 a GPIO11 estan connectats al flaix SPI integrat al mòdul i no estan connectats a fora.

Pins de corretja
ESP32 té cinc agulles de corretja:

• MTDI
• GPIO0
• GPIO2
• MTDO
• GPIO5

El programari pot llegir els valors d'aquests cinc bits des del registre "GPIO_STRAPPING". Durant l'alliberament del restabliment del sistema del xip (reinicialització d'encesa, restabliment del gos de control RTC i restabliment de l'apagada), els pestells de les agulles de corretja s'estanampel voltagAnivelleu-vos com a bits de corretja de "0" o "1" i mantingueu premuts aquests bits fins que el xip s'apagui o s'apagui. Els bits de corretja configuren el mode d'arrencada del dispositiu, el volum operatiutage de VDD_SDIO i altres paràmetres inicials del sistema. Cada agulla de corretja està connectada al seu pull-up/pull-down intern durant el restabliment del xip. En conseqüència, si un passador de fleixament no està connectat o el circuit extern connectat és d'alta impedància, la pujada/descens interior feble determinarà el nivell d'entrada predeterminat de les agulles de fleixament. Per canviar els valors dels bits de fleixament, els usuaris poden aplicar les resistències externes de desplegament/aixecament o utilitzar els GPIO de l'MCU amfitrió per controlar el vol.tagEl nivell d'aquests pins en encendre l'ESP32. Després de l'alliberament del restabliment, les agulles de corretja funcionen com a agulles de funció normal. Consulteu la Taula 2 per obtenir una configuració detallada del mode d'arrencada mitjançant agulles.

Taula 2: Pins de corretja 

Voltage de LDO intern (VDD_SDIO)
Pin	Per defecte	3.3 V	1.8 V
MTDI	Tirada cap avall	0	1

Mode d'arrencada
Pin	Per defecte	Arrencada SPI		Descarrega Boot
GPIO0	Pull-up	1		0
GPIO2	Tirada cap avall	No t'importa		0
Activació/desactivació de la impressió del registre de depuració sobre U0TXD durant l'arrencada
Pin	Per defecte	U0TXD actiu		U0TXD En silenci
MTDO	Pull-up	1		0
Temporització de l'esclau SDIO
Pin	Per defecte	Bord de caiguda Sampling Sortida de caiguda	Bord de caiguda Sampling Sortida de punta ascendent	Bord ascendent Sampling Sortida de caiguda	Bord ascendent Sampling Sortida de punta ascendent
MTDO	Pull-up	0	0	1	1
GPIO5	Pull-up	0	1	0	1

Nota: 

• El firmware pot configurar bits de registre per canviar la configuració de "Voltage de LDO intern (VDD_SDIO)” i “Timing of SDIO Slave” després de l'arrencada.
• La resistència d'extracció interna (R9) per a MTDI no s'omple al mòdul, ja que el flaix i la SRAM a l'ESP32 només admeten una potència vol.tage de 3.3 V (sortida per VDD_SDIO)

Descripció funcional

Aquest capítol descriu els mòduls i les funcions integrades a l'ESP32.

CPU i memòria interna
L'ESP32 conté dos microprocessadors Xtensa® de 32 bits LX6 de baixa potència. La memòria interna inclou:

• 448 KB de ROM per a l'arrencada i les funcions bàsiques.
• 520 KB de SRAM al xip per a dades i instruccions.
• 8 KB de SRAM a RTC, que s'anomena memòria RTC FAST i que es pot utilitzar per a l'emmagatzematge de dades; La CPU principal hi accedeix durant l'arrencada RTC des del mode de son profund.
• 8 KB de SRAM a RTC, que s'anomena memòria RTC SLOW i que pot accedir-hi el coprocessador durant el mode Deep-sleep.
• 1 Kbit d'eFuse: s'utilitzen 256 bits per al sistema (adreça MAC i configuració del xip) i els 768 bits restants es reserven per a les aplicacions del client, inclòs el xifratge flash i l'ID del xip.

Flash extern i SRAM
L'ESP32 admet múltiples xips QSPI i SRAM externs. ESP32 també admet el xifratge/desxifrat de maquinari basat en AES per protegir els programes i les dades dels desenvolupadors a Flash.

ESP32 pot accedir al flaix QSPI extern i a la SRAM mitjançant memòria cau d'alta velocitat.

• El flaix extern es pot assignar a l'espai de memòria d'instruccions de la CPU i a l'espai de memòria de només lectura simultàniament.
  • Quan el flash extern s'assigna a l'espai de memòria d'instruccions de la CPU, es poden assignar fins a 11 MB + 248 KB alhora. Tingueu en compte que si es mapegen més de 3 MB + 248 KB, el rendiment de la memòria cau es reduirà a causa de les lectures especulatives de la CPU.
  • Quan el flash extern s'assigna a l'espai de memòria de dades de només lectura, es poden assignar fins a 4 MB alhora. S'admeten lectures de 8 bits, 16 bits i 32 bits.
• La SRAM externa es pot assignar a l'espai de memòria de dades de la CPU. Es poden assignar fins a 4 MB alhora. S'admeten lectures i escriptures de 8 bits, 16 bits i 32 bits.

ESP32 integra un flaix SPI de 8 MB i un PSRAM de 8 MB per a més espai de memòria.

Oscil·ladors de vidre
El mòdul utilitza un oscil·lador de cristall de 40 MHz.

RTC i gestió de baixa potència
Amb l'ús de tecnologies avançades de gestió de l'energia, l'ESP32 pot canviar entre diferents modes d'alimentació.

Característiques elèctriques

Valoracions màximes absolutes
Les tensions més enllà dels valors màxims absoluts que es mostren a la taula següent poden causar danys permanents al dispositiu. Aquestes només són classificacions d'estrès i no fan referència al funcionament funcional del dispositiu que ha de seguir les condicions de funcionament recomanades.

Taula 3: Valoracions màximes absolutes

1. El mòdul va funcionar correctament després d'una prova de 24 hores a temperatura ambient a 25 °C, i els IO en tres dominis (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) van donar un alt nivell lògic a terra. Tingueu en compte que els pins ocupats per flaix i/o PSRAM al domini d'alimentació VDD_SDIO es van excloure de la prova.

Condicions de funcionament recomanades
Taula 4: Condicions de funcionament recomanades

Símbol	Paràmetre	Min	Típic	Màx	Unitat
VDD33	Alimentació voltage	3.0	3.3	3.6	V
I V DD	Actualment es lliura per la font d'alimentació externa	0.5	–	–	A
T	Temperatura de funcionament	–40	–	65	°C

Característiques de CC (3.3 V, 25 °C)
Taula 5: Característiques de CC (3.3 V, 25 °C)

Símbol	Paràmetre		Min	Tip	Màx	Unitat
C IN	Capacitat del pin		–	2	–	pF
V IH	Vol d'entrada d'alt nivelltage		0.75 × VDD1	–	VDD1 + 0.3	V
V IL	Vol d'entrada de baix nivelltage		–0.3	–	0.25 × VDD1	V
I IH	Corrent d'entrada d'alt nivell		–	–	50	nA
I IL	Corrent d'entrada de baix nivell		–	–	50	nA
V OH	Volum de sortida d'alt nivelltage		0.8 × VDD1	–	–	V
V OL	Vol de sortida de baix nivelltage		–	–	0.1 × VDD1	V
I OH	Corrent de font d'alt nivell (VDD1 = 3.3 V, VOH >= 2.64 V, la força de l'accionament de sortida s'ha establert a màxim)	Domini d'alimentació VDD3P3_CPU 1; 2	–	40	–	mA
		VDD3P3_RTC domini d'alimentació 1; 2	–	40	–	mA
		Domini d'alimentació VDD_SDIO 1; 3	–	20	–	mA

I OL	Corrent d'aigüera de baix nivell (VDD1 = 3.3 V, VOL = 0.495 V, força de la unitat de sortida establerta al màxim)	–	28	–	mA
R PU	Resistència de la resistència de pull-up interna	–	45	–	kΩ
R PD	Resistència de la resistència interna pull-down	–	45	–	kΩ
V IL_nRST	Vol d'entrada de baix nivelltage de CHIP_PU per apagar el xip	–	–	0.6	V

Notes: 

1. VDD és el volum d'E/Stage per a un domini de potència particular de pins.
2. Per al domini de potència VDD3P3_CPU i VDD3P3_RTC, el corrent per pin que s'obté al mateix domini es redueix gradualment d'uns 40 mA a uns 29 mA, VOH>=2.64 V, a mesura que augmenta el nombre de pins de font de corrent.
3. Els pins ocupats per flaix i/o PSRAM al domini d'alimentació VDD_SDIO es van excloure de la prova.

Ràdio Wi-Fi
Taula 6: Característiques de la ràdio Wi-Fi

Paràmetre	Condició	Min	Típic	Màx	Unitat
Interval de freqüència de funcionament nota1	–	2412	–	2462	MHz
Potència TX nota2	802.11b:26.62dBm;802.11g:25.91dBm 802.11n20:25.89dBm;802.11n40:26.51dBm				dBm
Sensibilitat	11b, 1 Mbps	–	–98	–	dBm
	11b, 11 Mbps	–	–89	–	dBm
	11 g, 6 Mbps	–	–92	–	dBm
	11 g, 54 Mbps	–	–74	–	dBm
	11n, HT20, MCS0	–	–91	–	dBm
	11n, HT20, MCS7	–	–71	–	dBm
	11n, HT40, MCS0	–	–89	–	dBm
	11n, HT40, MCS7	–	–69	–	dBm
Rebuig del canal adjacent	11 g, 6 Mbps	–	31	–	dB
	11 g, 54 Mbps	–	14	–	dB
	11n, HT20, MCS0	–	31	–	dB
	11n, HT20, MCS7	–	13	–	dB

1. El dispositiu ha de funcionar en el rang de freqüències assignat per les autoritats reguladores regionals. El programari pot configurar l'interval de freqüència de funcionament objectiu.
2. Per als mòduls que utilitzen antenes IPEX, la impedància de sortida és de 50 Ω. Per a altres mòduls sense antenes IPEX, els usuaris no s'han de preocupar per la impedància de sortida.
3. La potència TX objectiu es pot configurar en funció dels requisits del dispositiu o de la certificació.

Bluetooth/BLE

Ràdio 4.5.1 Receptor
Taula 7: Característiques del receptor – Bluetooth/BLE

Paràmetre	Condicions	Min	Tip	Màx	Unitat
Sensibilitat @30.8% PER	–	–	–97	–	dBm
Màxim senyal rebut @30.8% PER	–	0	–	–	dBm
Cocanal C/I	–	–	+10	–	dB
Selectivitat del canal adjacent 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
Rendiment de bloqueig fora de banda	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
Intermodulació	–	–36	–	–	dBm

Emissor
Taula 8: Característiques del transmissor – Bluetooth/BLE

Paràmetre	Condicions	Min	Tip	Màx	Unitat
freqüència de RF	–	2402	–	2480	dBm
Aconseguir el pas de control	–	–	–	–	dBm
Potència de RF	BLE: 6.80 dBm; BT: 8.51 dBm				dBm
El canal adjacent transmet potència	F = F0 ± 2 MHz	–	–52	–	dBm
	F = F0 ± 3 MHz	–	–58	–	dBm
	F = F0 ± > 3 MHz	–	–60	–	dBm
∆ f1 mitjana	–	–	–	265	kHz
∆ f2 màx	–	247	–	–	kHz
∆ f2 mitjana/∆ f1 mitjana	–	–	–0.92	–	–
ICFT	–	–	–10	–	kHz
Taxa de deriva	–	–	0.7	–	kHz/50 s
Deriva	–	–	2	–	kHz

Reflow Profile

• RampZona amunt - Temp.: <150 °C Temps: 60 ~ 90 s RampVelocitat de pujada: 1 ~ 3 °C/s
• Zona de preescalfament — Temp.: 150 ~ 200 °C Temps: 60 ~ 120 s RampVelocitat de pujada: 0.3 ~ 0.8 °C/s
• Zona de reflux — Temp.: >217 °C 7LPH60 ~ 90 s; Temperatura màxima: 235 ~ 250 °C (es recomana <245 °C) Temps: 30 ~ 70 s
• Zona de refrigeració — Temp. ~ 180°CRamp-Taxa de baixada: -1 ~ -5°C/s
• Soldar - Sn&Ag&Cu Soldadura sense plom (SAC305)

Orientació OEM

1. Normes de la FCC aplicables
   Aquest mòdul està atorgat per Aprovació Modular Única. Compleix amb els requisits de la part 15C de la FCC, secció 15.247.
2. Les condicions específiques d'ús operatiu
   Aquest mòdul es pot utilitzar en dispositius IoT. L'entrada voltage al mòdul és nominalment de 3.3 V-3.6 V CC. La temperatura ambient de funcionament del mòdul és de -40 °C ~ 65 °C. Només es permet l'antena PCB incrustada. Qualsevol altra antena externa està prohibida.
3. Tràmits de mòduls limitats
   N/A
4. Disseny d'antena de traça
   N/A
5. Consideracions sobre l'exposició a RF
   L'equip compleix els límits d'exposició a la radiació de la FCC establerts per a un entorn no controlat. Aquest equip s'ha d'instal·lar i fer funcionar amb una distància mínima de 20 cm entre el radiador i el cos. Si l'equip està integrat en un host com a ús portàtil, pot ser que es requereixi una avaluació addicional de l'exposició a RF tal com s'especifica a 2.1093.
6. Antena
   1. Tipus d'antena: Guany màxim de l'antena PCB: 3.40 dBi
   2. Antena Omni amb connector IPEX Guany màxim de 2.33 dBi
7. Etiqueta i informació de compliment
   Una etiqueta exterior del producte final de l'OEM pot utilitzar paraules com la següent: "Conté l'ID FCC del mòdul transmissor: 2BFGS-ESP32WROVERE" o "Conté l'ID FCC: 2BFGS-ESP32WROVERE".
8. Informació sobre els modes de prova i els requisits de prova addicionals
   • El receptor del mòdul ha provat completament el transmissor modular en el nombre de canals, tipus de modulació i modes necessaris, no hauria de ser necessari que l'instal·lador de l'amfitrió torni a provar tots els modes o configuracions disponibles del transmissor. Es recomana que el fabricant del producte amfitrió, instal·lant el transmissor modular, realitzi algunes mesures d'investigació per confirmar que el sistema compost resultant no supera els límits d'emissions espúries o límits de banda (p. ex., quan una antena diferent pot estar causant emissions addicionals).
   • Les proves han de comprovar les emissions que es poden produir a causa de la barreja d'emissions amb altres transmissors, circuits digitals o a causa de les propietats físiques del producte amfitrió (recintura). Aquesta investigació és especialment important quan s'integren diversos transmissors modulars on la certificació es basa en provar cadascun d'ells en una configuració autònoma. És important tenir en compte que els fabricants de productes host no haurien d'assumir que, com que el transmissor modular està certificat, no tenen cap responsabilitat pel compliment del producte final.
   • Si la investigació indica un problema de compliment, el fabricant del producte amfitrió està obligat a mitigar el problema. Els productes host que utilitzen un transmissor modular estan subjectes a totes les normes tècniques individuals aplicables, així com a les condicions generals de funcionament de les seccions 15.5, 15.15 i 15.29 per no causar interferències. L'operador del producte amfitrió estarà obligat a deixar d'utilitzar el dispositiu fins que s'hagi corregit la interferència.
9. Proves addicionals, exempció de responsabilitat de la subpart B de la part 15 La combinació final d'amfitrió/mòdul s'ha d'avaluar amb els criteris de la part 15B de la FCC perquè els radiadors no intencionats estiguin degudament autoritzats per funcionar com a dispositiu digital de la part 15.

L'integrador d'amfitrió que instal·la aquest mòdul al seu producte ha d'assegurar-se que el producte compost final compleix els requisits de la FCC mitjançant una avaluació tècnica o una avaluació de les regles de la FCC, inclosa l'operació del transmissor, i ha de consultar les instruccions del KDB 996369. Per als productes host amb transmissors modulars certificats, el rang de freqüència d'investigació del sistema compost s'especifica per la regla de les seccions 15.33(a)(1) a (a)(3), o el rang aplicable al dispositiu digital, tal com es mostra a la secció 15.33(b). )(1), el que sigui el rang de freqüència d'investigació més alt Quan es proveu el producte host, tots els transmissors han d'estar en funcionament. Els transmissors es poden activar mitjançant controladors disponibles públicament i activar-los, de manera que els transmissors estiguin actius. En determinades condicions, pot ser adequat utilitzar una bústia de trucades específica de la tecnologia (conjunt de prova) on els dispositius o controladors accessoris 50 no estiguin disponibles. En provar les emissions del radiador no intencionat, el transmissor s'ha de col·locar en el mode de recepció o en mode inactiu, si és possible. Si només el mode de recepció no és possible, la ràdio serà d'exploració passiva (preferible) i/o activa. En aquests casos, caldria habilitar l'activitat al BUS de comunicació (és a dir, PCIe, SDIO, USB) per assegurar-se que el circuit del radiador no intencionat estigui habilitat. És possible que els laboratoris de proves hagin d'afegir atenuació o filtres en funció de la força del senyal de qualsevol balisa activa (si escau) de les ràdios habilitades. Consulteu ANSI C63.4, ANSI C63.10 i ANSI C63.26 per obtenir més detalls generals de les proves.

El producte que s'està provant s'estableix en un enllaç/associació amb un dispositiu associat, segons l'ús normal previst del producte. Per facilitar les proves, el producte que s'està provant està configurat per transmetre a un cicle de treball elevat, com ara enviant un file o transmetre algun contingut multimèdia.

Avís de la FCC:
Qualsevol canvi o modificació no aprovat expressament per la part responsable del compliment podria anul·lar l'autoritat de l'usuari per fer servir l'equip. Aquest dispositiu compleix la part 15 de les normes de la FCC. El funcionament està subjecte a les dues condicions següents: (1) Aquest dispositiu no pot causar interferències perjudicials i (2) Aquest dispositiu ha d'acceptar qualsevol interferència rebuda, incloses les interferències que puguin causar un funcionament no desitjat.

Documents/Recursos

Mòdul d'Internet de les coses Walfront ESP32 WiFi i Bluetooth [pdfManual d'usuari Mòdul d'Internet de les coses WiFi i Bluetooth ESP32, ESP32, mòdul d'Internet de les coses WiFi i Bluetooth, mòdul d'Internet de les coses Bluetooth, mòdul d'Internet de les coses, mòdul de coses, mòdul

Referències

• Manual d'usuari