CPU Espressif ESP32-S2 WROOM 32 bit LX7

Specifikace

• MCU: ESP32-S2
• Železářské zboží: Wi-Fi
• Frekvence Wi-Fi: 2412 ~ 2462 MHz

O tomto dokumentu

• Tento dokument poskytuje specifikace pro modul ESP32-S2-WROOM a ESP32-S2-WROOM-I.

Aktualizace dokumentů

• Vždy se prosím podívejte na nejnovější verzi na https://www.espressif.com/en/support/download/documents.

Historie revizí

• Historii revizí tohoto dokumentu naleznete na poslední stránce.

Oznámení o změně dokumentace

• Espresso poskytuje e-mailová upozornění, aby byli zákazníci informováni o změnách technické dokumentace. Odebírejte prosím na www.espressif.com/en/subscribe.

Osvědčení

• Stáhněte si certifikáty pro produkty Espressif z www.espressif.com/en/certificates.

Zřeknutí se odpovědnosti a upozornění na autorská práva

• Informace v tomto dokumentu, včetně URL reference, podléhá změnám bez upozornění. TENTO DOKUMENT JE POSKYTOVÁN TAK, JAK JE, BEZ JAKÝCHKOLI ZÁRUK, VČETNĚ JAKÉKOLI ZÁRUKY OBCHODOVATELNOSTI, NEPORUŠENÍ PRÁV, VHODNOSTI PRO JAKÝKOLI KONKRÉTNÍ ÚČEL NEBO JAKÉKOLI ZÁRUKY JINAK VYPLÝVAJÍCÍ Z JAKÉKOLI URČITÉ NABÍDKYAMPLE.
• Veškerá odpovědnost, včetně odpovědnosti za porušení jakýchkoliv vlastnických práv, související s použitím informací v tomto dokumentu, se zříká. Nejsou zde uděleny žádné vyjádřené nebo předpokládané licence k právům duševního vlastnictví. Logo člena Wi-Fi Alliance je ochrannou známkou Wi-Fi Alliance. Logo Bluetooth je registrovaná ochranná známka společnosti Bluetooth SIG.
• Všechny obchodní názvy, ochranné známky a registrované ochranné známky uvedené v tomto dokumentu jsou majetkem příslušných vlastníků a jsou tímto uznávány.
• Copyright © 2020 Espressif Systems (Shanghai) Co., Ltd. Všechna práva vyhrazena.

Modul skončilview

Vlastnosti
MCU

• Vestavěný ESP32-S2, jednojádrový 32bitový mikroprocesor LX7 Xtensa®, až 240 MHz
• 128 kB ROM
• 320 kB SRAM
• 16 KB SRAM v RTC

Wi-Fi

• 802.11 b/g/n
• Přenosová rychlost: 802.11n až 150 Mbps
• Agregace A-MPDU a A-MSDU
•  Podpora ochranného intervalu 0.4 µs
• Střední frekvenční rozsah provozního kanálu: 2412 ~ 2462 MHz

Železářské zboží

• Rozhraní: GPIO, SPI, LCD, UART, I2C, I2S, Cam-era interface, IR, čítač pulsů, LED PWM, USB OTG 1.1, ADC, DAC, dotykový senzor, teplotní senzor
• 40 MHz krystalový oscilátor
• 4 MB SPI flash
• Provozní objemtage/Napájení: 3.0 ~ 3.6 V
• Rozsah provozních teplot: –40 ~ 85 °C
• Rozměry: (18 × 31 × 3.3) mm

Osvědčení

• Zelená certifikace: RoHS/REACH
•  RF certifikace: FCC/CE-RED/SRRC

Test

• HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD

Popis

• ESP32-S2-WROOM a ESP32-S2-WROOM-I jsou dva výkonné, generické moduly Wi-Fi MCU, které mají bohatou sadu periferií. Jsou ideální volbou pro širokou škálu aplikačních scénářů týkajících se internetu věcí (IoT), nositelné elektroniky a chytré domácnosti.
• ESP32-S2-WROOM se dodává s PCB anténou a ESP32-S2-WROOM-I s IPEX anténou. Oba mají 4 MB externí SPI flash. Informace v tomto datovém listu platí pro oba moduly.
  Informace pro objednání dvou modulů jsou uvedeny takto:

Tabulka 1: Informace pro objednání

• Jádrem tohoto modulu je ESP32-S2 *, 32bitový procesor Xtensa® LX7, který pracuje na frekvenci až 240 MHz. Čip má koprocesor s nízkou spotřebou, který lze použít místo CPU pro úsporu energie při provádění úkolů, které nevyžadují velký výpočetní výkon, jako je monitorování periferií. ESP32-S2 integruje bohatou sadu periferií, od SPI, I²S, UART, I²C, LED PWM, LCD, rozhraní fotoaparátu, ADC, DAC, dotykový senzor, teplotní senzor a také až 43 GPIO. Obsahuje také rozhraní USB On-The-Go (OTG) s plnou rychlostí umožňující komunikaci přes USB.

Poznámka
* Další informace o ESP32-S2 naleznete v datovém listu ESP32-S2.

 Aplikace

• Obecný nízkoenergetický senzor IoT Hub
• Generické IoT dataloggery s nízkou spotřebou
• Kamery pro streamování videa
• Over-the-top (OTT) zařízení
• Zařízení USB
• Rozpoznávání řeči
• Rozpoznávání obrazu
• Mesh Network
• Domácí automatizace
• Ovládací panel chytré domácnosti
• Chytrá budova
• Průmyslová automatizace
• Chytré zemědělství
• Audio aplikace
• Aplikace pro zdravotní péči
• Hračky s Wi-Fi
• Nositelná elektronika
• Aplikace pro maloobchod a stravování
• Chytré pokladní automaty

Definice pinů

 Připnout rozložení

Obrázek 1: Rozložení pinů modulu (nahoře View)

Poznámka
Schéma pinů ukazuje přibližné umístění pinů na modulu. Aktuální mechanické schéma najdete na obrázku 7.1 Fyzické rozměry.

 Popis pinu

Modul má 42 pinů. Viz definice pinů v tabulce 2.
Systémy Espressif

Tabulka 2: Definice pinů

Oznámení
Informace o konfiguraci periferních pinů naleznete v uživatelské příručce ESP32-S2.

 Špendlíky
ESP32-S2 má tři páskovací kolíky: GPIO0, GPIO45, GPIO46. Mapování pin-pinů mezi ESP32-S2 a modulem je následující, což lze vidět v kapitole 5 Schémata:

• GPIO0 = IO0
•  GPIO45 = IO45
• GPIO46 = IO46
• Software umí číst hodnoty odpovídajících bitů z registru „GPIO_STRAPPING“.
• Během resetování systému čipu (resetování při zapnutí, resetování RTC watchdog, resetování brownoutu, resetování analogového superwatchdogu a resetování detekce závady krystalových hodin) se západky upínacích kolíkůample svtage vyrovnejte jako páskovací bity „0“ nebo „1“ a držte tyto bity, dokud se čip nevypne nebo nevypne.
• IO0, IO45 a IO46 jsou připojeny k vnitřnímu pull-up/pull-down. Pokud nejsou zapojeny nebo je připojený externí obvod vysokoimpedanční, vnitřní slabé vytažení/stažení určí výchozí vstupní úroveň těchto páskovacích kolíků.
• Chcete-li změnit hodnoty páskovacího bitu, mohou uživatelé použít externí stahovací/vytahovací odpory nebo použít GPIO hostitelského MCU k ovládání hlasitosti.tagÚroveň těchto pinů při zapnutí ESP32-S2.
• Po resetu fungují páskovací kolíky jako kolíky s normální funkcí.
  Viz Tabulka 3, kde najdete podrobnou konfiguraci spouštěcích kolíků.

Tabulka 3: Páskovací kolíky

Poznámka

1. Firmware může konfigurovat bity registru pro změnu nastavení ”VDD_SPI VoltagE".
2. Interní pull-up rezistor (R1) pro IO45 není v modulu osazen, protože blesk v modulu standardně pracuje na 3.3 V (výstup VDD_SPI). Ujistěte se, že IO45 nebude vytažen vysoko, když je modul napájen externím obvodem.
3. Kód ROM lze tisknout přes TXD0 (ve výchozím nastavení) nebo DAC_1 (IO17), v závislosti na bitu eFuse.
4. Když je hodnota eFuse UART_PRINT_CONTROL:
   tisk je během bootování normální a není řízen IO46.
   1. a IO46 je 0, tisk je během spouštění normální; ale pokud je IO46 1, tisk je zakázán.
   2. nd IO46 je 0, tisk je zakázán; ale pokud je IO46 1, tisk je normální.
   3. tisk je zakázán a není řízen IO46.

Elektrické charakteristiky

Absolutní maximální hodnocení

Tabulka 4: Absolutní maximální hodnocení

Doporučené provozní podmínky

Tabulka 5: Doporučené provozní podmínky

DC charakteristiky (3.3 V, 25 °C)

Tabulka 6: DC charakteristiky (3.3 V, 25 °C)

Poznámka
VDD je I/O svazektage pro konkrétní výkonovou doménu kolíků.

Charakteristika současné spotřeby
S využitím pokročilých technologií správy napájení může modul přepínat mezi různými režimy napájení. Podrobnosti o různých režimech napájení naleznete v části RTC a řízení nízké spotřeby v uživatelské příručce ESP32-S2.

Tabulka 7: Spotřeba proudu v závislosti na režimech RF

Poznámka

• Měření spotřeby proudu se provádějí s napájením 3.3 V při 25 °C okolní teploty na RF portu. Všechna měření převodníků jsou založena na 50% pracovním cyklu.
• Hodnoty aktuální spotřeby v režimu RX platí pro případy, kdy jsou periferie deaktivována a CPU nečinný.

Tabulka 8: Spotřeba proudu v závislosti na pracovních režimech

Poznámka

• Hodnoty aktuální spotřeby v režimu spánku modemu platí pro případy, kdy je procesor zapnutý a mezipaměť nečinná.
• Když je povoleno Wi-Fi, čip se přepíná mezi aktivním režimem a režimem spánku modemu. Současná spotřeba se proto odpovídajícím způsobem mění.
• V režimu spánku modemu se frekvence CPU mění automaticky. Frekvence závisí na zatížení CPU a použitých periferiích.
• Během hlubokého spánku, když je koprocesor ULP zapnutý, mohou fungovat periferní zařízení jako GPIO a I²C.
• „Vzor monitorovaný senzorem ULP“ se vztahuje k režimu, ve kterém koprocesor ULP nebo senzor pracuje periodicky. Když dotykové senzory pracují s pracovním cyklem 1 %, typická spotřeba proudu je 7 µA.

Vlastnosti Wi-Fi RF
Wi-Fi RF standardy

Tabulka 9: Standardy Wi-Fi RF

1. Zařízení by mělo pracovat v rozsahu střední frekvence přidělené regionálními regulačními úřady. Cílový střední frekvenční rozsah je konfigurovatelný pomocí softwaru.
2.  U modulů, které používají antény IPEX, je výstupní impedance 50 Ω. U ostatních modulů bez IPEX antén se uživatelé nemusí starat o výstupní impedanci.

Charakteristika vysílače

Tabulka 10: Charakteristiky vysílače

1. Cílový TX výkon je konfigurovatelný na základě zařízení nebo certifikačních požadavků.

 Vlastnosti přijímače

Tabulka 11: Charakteristiky přijímače

Elektrické charakteristiky

Fyzické rozměry a plošný spoj

Fyzické rozměry

Obrázek 6: Fyzické rozměry

Doporučený vzor země PCB

Obrázek 7: Doporučený vzor země plošných spojů

Rozměry konektoru U.FL

Manipulace s výrobkem

 Skladovací stav

• Produkty uzavřené v sáčku Moisture Barrier Bag (MBB) by měly být skladovány v nekondenzujícím atmosférickém prostředí < 40 °C/90 % RH.
• Modul je hodnocen na úrovni citlivosti na vlhkost (MSL) 3.
• Po vybalení musí být modul zapájen do 168 hodin při továrních podmínkách 25±5 °C/60%RH. Pokud nejsou splněny výše uvedené podmínky, je třeba modul upéct.

ESD

• Model lidského těla (HBM): 2000 V
• Model nabitého zařízení (CDM): 500 V
• Výfuk vzduchu: 6000 V
• Kontaktní výboj: 4000 V

Reflow Profile

Obrázek 9: Reflow Profile

Poznámka
Připájejte modul jedním přetavením. Pokud PCBA vyžaduje více přetavení, umístěte modul na desku plošných spojů během závěrečného přetavení.

 MAC adresy a eFuse

eFuse v ESP32-S2 byla vypálena do 48bitové mac_address. Skutečné adresy, které čip používá v režimech stanice a AP, odpovídají mac_address následujícím způsobem:

• Režim stanice: mac_adresa
• Režim AP: mac_adresa + 1
• V eFuse je sedm bloků, které mohou uživatelé používat. Každý blok má velikost 256 bitů a má nezávislý řadič blokování zápisu/čtení. Šest z nich lze použít k uložení šifrovaného klíče nebo uživatelských dat a zbývající slouží pouze k uložení uživatelských dat.

Specifikace antény

PCB anténa
Model: ESP ANT B

Sestava: PTH Zisk:

Rozměry

Vzorové parcely

IPEX anténa

Specifikace

Získat

Schéma směrovosti

Rozměry

Výukové zdroje

Dokumenty, které si musíte přečíst
Následující odkaz poskytuje dokumenty týkající se ESP32-S2.

• Uživatelská příručka ESP32-S2
  Tento dokument poskytuje úvod do specifikací hardwaru ESP32-S2, včetně víceview, definice pinů, funkční popis, periferní rozhraní, elektrické charakteristiky atd.
• Průvodce programováním ESP-IDF
  Hostuje rozsáhlou dokumentaci pro ESP-IDF, od hardwarových příruček po reference API.
• Technický referenční manuál ESP32-S2
  Manuál poskytuje podrobné informace o použití paměti a periferií ESP32-S2.
• Informace pro objednání produktů Espressif

Zdroje, které musíte mít
Zde jsou nezbytné prostředky související s ESP32-S2.

ESP32-S2 BBS

• Toto je komunita Engineer-to-Engineer (E2E) pro ESP32-S2, kde můžete klást otázky, sdílet znalosti, zkoumat nápady a pomáhat řešit problémy s kolegy inženýry.

Historie revizí

Dokumenty / zdroje

CPU Espressif ESP32-S2 WROOM 32 bit LX7 [pdfUživatelská příručka ESP32-S2 WROOM 32bitový CPU LX7, ESP32-S2, WROOM 32bitový CPU LX7, 32bitový CPU LX7, CPU LX7, CPU

Reference

• Uživatelská příručka