Walfront-logo

Walfront ESP32 WiFi og Bluetooth Internet of Things Module

Walfront-ESP32-WiFi-og-Bluetooth-Internet-of-Things-Module-Product

Produktinformation

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

Pin definitioner

Pin Beskrivelse

Navn Ingen. Type Fungere

Strapping Pins

Stift Misligholdelse Fungere

Funktionsbeskrivelse

  • CPU og intern hukommelse
    ESP32-modulet har en dual-core processor og intern hukommelse til systemoperationer.
  • Ekstern Flash og SRAM
    ESP32 understøtter ekstern QSPI-flash og SRAM, hvilket giver yderligere lagrings- og krypteringsmuligheder.
  • Krystaloscillatorer
    Modulet bruger en 40-MHz krystaloscillator til timing og synkronisering.
  • RTC og Low-Power Management
    Avancerede strømstyringsteknologier gør det muligt for ESP32 at optimere strømforbruget baseret på forbrug.

FAQ

  • Q: Hvad er standard omsnøringsstifterne til ESP32?
    A: Standard omsnøringsstifter til ESP32 er MTDI, GPIO0, GPIO2, MTDO og GPIO5.
  • Q: Hvad er strømforsyningen voltage rækkevidde til ESP32?
    A: Strømforsyningen voltage-området for ESP32 er 3.0V til 3.6V.

Om dette dokument
Dette dokument indeholder specifikationerne for ESP32-modulet.

Overview

ESP32 er et kraftfuldt, generisk WiFi-BT-BLE MCU-modul, der er rettet mod en lang række applikationer, lige fra sensornetværk med lav effekt til de mest krævende opgaver, såsom stemmekodning, musikstreaming og MP3-afkodning.

Pin definitioner

Pin -layout

Walfront-ESP32-WiFi-og-Bluetooth-Internet-of-Things-Module-Fig-1

Pin Beskrivelse
ESP32 har 38 ben. Se pindefinitioner i tabel 1.

Tabel 1: Pin-definitioner

Navn Ingen. Type Fungere
GND 1 P Jord
3V3 2 P Strømforsyning
EN 3 I Modulaktiveret signal. Aktiv høj.
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 krystaloscillatorindgang), ADC1_CH4,

TOUCH9, RTC_GPIO9

IO33 9 I/O GPIO33, XTAL_32K_N (32.768 kHz krystaloscillatorudgang),

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 Jord
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 Jord

Meddelelse:
GPIO6 til GPIO11 er forbundet til SPI flash integreret på modulet og er ikke tilsluttet ud.

Strapping Pins
ESP32 har fem omsnøringsstifter:

  • MTDI
  • GPIO0
  • GPIO2
  • MTDO
  • GPIO5

Softwaren kan læse værdierne af disse fem bits fra registret ”GPIO_STRAPPING”. Under chippens system-nulstillingsfrigivelse (power-on-reset, RTC watchdog-nulstilling og brownout-nulstilling), er låsene på omsnøringsstifterneample voltage niveau som strapping bits på "0" eller "1", og hold disse bits, indtil chippen er slukket eller lukket ned. Strapping-bittene konfigurerer enhedens boot-tilstand, driftsvolumentage af VDD_SDIO og andre indledende systemindstillinger. Hver omsnøringsstift er forbundet til dens interne pull-up/pull-down under chip-nulstillingen. Følgelig, hvis en omsnøringsstift ikke er forbundet, eller det tilsluttede eksterne kredsløb har høj impedans, vil den interne svage pull-up/pull-down bestemme standardindgangsniveauet for omsnøringsstifterne. For at ændre strapping-bitværdierne kan brugere anvende de eksterne pull-down/pull-up-modstande eller bruge værts-MCU's GPIO'er til at styre volumentagniveauet af disse ben, når der tændes for ESP32. Efter nulstillingsfrigivelse fungerer omsnøringsstifterne som stifter med normal funktion. Se tabel 2 for en detaljeret opstartstilstandskonfiguration ved at omsnøre stifter.

Tabel 2: Strapningsstifter 

Voltage af Intern LDO (VDD_SDIO)
Stift Misligholdelse 3.3 V 1.8 V
MTDI Træk ned 0 1
Opstartstilstand
Stift Misligholdelse SPI Boot Download Boot
GPIO0 Træk op 1 0
GPIO2 Træk ned Er ligeglad 0
Aktivering/deaktivering af fejlfindingslogudskrivning over U0TXD under opstart
Stift Misligholdelse U0TXD Aktiv U0TXD Lydløs
MTDO Træk op 1 0
Timing af SDIO-slave
 

Stift

 

Misligholdelse

Faldende kant Sampling

Faldende output

Faldende kant Sampling

Output med stigende kant

Rising-edge Sampling

Faldende output

Rising-edge Sampling

Output med stigende kant

MTDO Træk op 0 0 1 1
GPIO5 Træk op 0 1 0 1

Note: 

  • Firmware kan konfigurere registerbits til at ændre indstillingerne for ”Voltage af Intern LDO (VDD_SDIO)" og "Timing af SDIO Slave" efter opstart.
  • Den interne pull-up modstand (R9) til MTDI er ikke befolket i modulet, da flashen og SRAM i ESP32 kun understøtter en power voltage på 3.3 V (output af VDD_SDIO)

Funktionsbeskrivelse

Dette kapitel beskriver de moduler og funktioner, der er integreret i ESP32.

CPU og intern hukommelse
ESP32 indeholder to laveffekt Xtensa® 32-bit LX6 mikroprocessorer. Den interne hukommelse inkluderer:

  • 448 KB ROM til opstart og kernefunktioner.
  • 520 KB on-chip SRAM til data og instruktioner.
  • 8 KB SRAM i RTC, som kaldes RTC FAST Memory og kan bruges til datalagring; den tilgås af hoved-CPU'en under RTC Boot fra Deep-sleep-tilstand.
  • 8 KB SRAM i RTC, som kaldes RTC SLOW Memory og kan tilgås af co-processoren under Deep-sleep-tilstand.
  • 1 Kbit eFuse: 256 bit bruges til systemet (MAC-adresse og chipkonfiguration), og de resterende 768 bit er reserveret til kundeapplikationer, inklusive flash-kryptering og chip-ID.

Ekstern Flash og SRAM
ESP32 understøtter flere eksterne QSPI-flash- og SRAM-chips. ESP32 understøtter også hardwarekryptering/dekryptering baseret på AES for at beskytte udvikleres programmer og data i Flash.

ESP32 kan få adgang til den eksterne QSPI-flash og SRAM gennem højhastigheds-caches.

  • Den eksterne flash kan kortlægges til CPU-instruktionshukommelsesplads og skrivebeskyttet hukommelsesplads samtidigt.
    • Når ekstern flash er mappet til CPU-instruktionshukommelsesplads, kan op til 11 MB + 248 KB kortlægges ad gangen. Bemærk, at hvis mere end 3 MB + 248 KB er kortlagt, vil cachens ydeevne blive reduceret på grund af spekulative læsninger fra CPU'en.
    • Når ekstern flash er kortlagt til skrivebeskyttet datahukommelsesplads, kan op til 4 MB kortlægges ad gangen. 8-bit, 16-bit og 32-bit læsning er understøttet.
  • Ekstern SRAM kan kortlægges i CPU-datahukommelsesplads. Op til 4 MB kan kortlægges ad gangen. 8-bit, 16-bit og 32-bit læsning og skrivning er understøttet.

ESP32 integrerer en 8 MB SPI-flash og en 8 MB PSRAM for mere hukommelsesplads.

Krystaloscillatorer
Modulet bruger en 40-MHz krystaloscillator.

RTC og Low-Power Management
Med brugen af ​​avancerede strømstyringsteknologier kan ESP32 skifte mellem forskellige strømtilstande.

Elektriske egenskaber

Absolut maksimale vurderinger
Belastninger ud over de absolutte maksimale værdier, der er angivet i tabellen nedenfor, kan forårsage permanent skade på enheden. Disse er kun stressklassificeringer og henviser ikke til den funktionelle drift af enheden, der bør følge de anbefalede driftsbetingelser.

Tabel 3: Absolutte maksimumvurderinger

  1. Modulet fungerede korrekt efter en 24-timers test i omgivelsestemperatur ved 25 °C, og IO'erne i tre domæner (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) udsender højt logisk niveau til jorden. Bemærk venligst, at ben optaget af flash og/eller PSRAM i VDD_SDIO power-domænet blev udelukket fra testen.

Anbefalede driftsbetingelser
Tabel 4: Anbefalede driftsbetingelser

Symbol Parameter Min Typisk Maks Enhed
VDD33 Strømforsyning voltage 3.0 3.3 3.6 V
V DD Leveres i øjeblikket af den eksterne strømforsyning 0.5 A
T Driftstemperatur –40 65 °C

DC-karakteristika (3.3 V, 25 °C)
Tabel 5: DC-karakteristika (3.3 V, 25 °C)

Symbol Parameter Min Typ Maks Enhed
C

IN

Pin kapacitans 2 pF
V

IH

Højt niveau input voltage 0.75×VDD1 VDD1 + 0.3 V
V

IL

Lavt niveau input voltage –0.3 0.25×VDD1 V
I

IH

Indgangsstrøm på højt niveau 50 nA
I

IL

Indgangsstrøm på lavt niveau 50 nA
V

OH

Højt niveau udgang voltage 0.8×VDD1 V
V

OL

Lavt niveau udgang voltage 0.1×VDD1 V
 

I

OH

Højniveau kildestrøm (VDD1 = 3.3 V, VOH >= 2.64 V,

output drevstyrke indstillet til

maksimum)

VDD3P3_CPU strømdomæne 1; 2 40 mA
VDD3P3_RTC strømdomæne 1; 2 40 mA
VDD_SDIO strømdomæne 1; 3  

 

20

 

 

mA

I

OL

Lavt niveau synkestrøm

(VDD1 = 3.3 V, VOL = 0.495 V,

output drevstyrke indstillet til maksimum)

 

 

28

 

 

mA

R

PU

Modstand af intern pull-up modstand 45
R

PD

Modstand af intern pull-down modstand 45
V

IL_nRST

Lavt niveau input voltage af CHIP_PU for at slukke chippen 0.6 V

Bemærkninger: 

  1. VDD er I/O voltage for et bestemt kraftdomæne af ben.
  2. For VDD3P3_CPU- og VDD3P3_RTC-strømdomænet reduceres per-pin-strømmen fra det samme domæne gradvist fra omkring 40 mA til omkring 29 mA, VOH>=2.64 V, efterhånden som antallet af strømkildeben stiger.
  3. Pins optaget af flash og/eller PSRAM i VDD_SDIO power-domænet blev udelukket fra testen.

Wi-Fi radio
Tabel 6: Wi-Fi-radiokarakteristika

Parameter Tilstand Min Typisk Maks Enhed
Driftsfrekvensområde note1 2412 2462 MHz
 

TX strøm note2

 

802.11b:26.62dBm;802.11g:25.91dBm

802.11n20:25.89dBm;802.11n40:26.51dBm

 

dBm

Følsomhed 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
Afvisning af tilstødende kanal 11 g, 6 Mbps 31 dB
11 g, 54 Mbps 14 dB
11n, HT20, MCS0 31 dB
11n, HT20, MCS7 13 dB
  1. Enheden skal fungere inden for det frekvensområde, der er tildelt af regionale tilsynsmyndigheder. Måldriftsfrekvensområdet kan konfigureres af software.
  2. For de moduler, der bruger IPEX-antenner, er udgangsimpedansen 50 Ω. For andre moduler uden IPEX-antenner behøver brugerne ikke at bekymre sig om udgangsimpedansen.
  3. Target TX power kan konfigureres baseret på enheds- eller certificeringskrav.

Bluetooth/BLE

Radio 4.5.1 Modtager
Tabel 7: Modtagerkarakteristika – Bluetooth/BLE

Parameter Forhold Min Typ Maks Enhed
Følsomhed @30.8% PR –97 dBm
Maksimalt modtaget signal @30.8% PR 0 dBm
Co-kanal C/I +10 dB
 

 

 

Tilstødende kanalselektivitet 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
 

 

Out-of-band blokerende ydeevne

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
Intermodulation –36 dBm

Sender
Tabel 8: Senderegenskaber – Bluetooth/BLE

Parameter Forhold Min Typ Maks Enhed
RF frekvens 2402 2480 dBm
Få kontroltrin dBm
RF strøm BLE:6.80dBm;BT:8.51dBm dBm
 

Tilstødende kanal sender strøm

F = F0 ± 2 MHz –52 dBm
F = F0 ± 3 MHz –58 dBm
F = F0 ± > 3 MHz –60 dBm
f1 gns 265 kHz
f2

max

247 kHz
f2 gennemsnit/∆ f1 gns –0.92
ICFT –10 kHz
Driftshastighed 0.7 kHz/50 s
Drift 2 kHz

Reflow Profile

Walfront-ESP32-WiFi-og-Bluetooth-Internet-of-Things-Module-Fig-2

  • Ramp-op zone — Temp.: <150°C Tid: 60 ~ 90s Ramp-up rate: 1 ~ 3°C/s
  • Forvarmningszone — Temp.: 150 ~ 200°C Tid: 60 ~ 120s Ramp-up rate: 0.3 ~ 0.8°C/s
  • Tilbagestrømningszone — Temp.: >217°C 7LPH60 ~ 90s; Maksimal temperatur: 235 ~ 250°C (<245°C anbefales) Tid: 30 ~ 70s
  • Kølezone — Peak Temp. ~180°CRamp-nedhastighed: -1 ~ -5°C/s
  • Loddet - Sn&Ag&Cu Blyfri lodning (SAC305)

OEM vejledning

  1. Gældende FCC-regler
    Dette modul er givet af Single Modular Approval. Det overholder kravene i FCC del 15C, afsnit 15.247 regler.
  2. De specifikke driftsbetingelser
    Dette modul kan bruges i IoT-enheder. Indgangen voltage til modulet er nominelt 3.3V-3.6 V DC. Den operationelle omgivende temperatur for modulet er –40 °C ~ 65 °C. Kun den indbyggede PCB-antenne er tilladt. Enhver anden ekstern antenne er forbudt.
  3. Begrænsede modulprocedurer
    N/A
  4. Spor antenne design
    N/A
  5. Overvejelser om RF-eksponering
    Udstyret overholder FCC-grænseværdierne for strålingseksponering, der er fastsat for et ukontrolleret miljø. Dette udstyr skal installeres og betjenes med en minimumsafstand på 20 cm mellem radiatoren og din krop. Hvis udstyret er indbygget i en vært som bærbart brug, kan en yderligere RF-eksponeringsevaluering være påkrævet som specificeret af 2.1093.
  6. Antenne
    1. Antenne type: PCB-antenne Peak gain: 3.40dBi
    2. Omni-antenne med IPEX-stik Peak gain2.33dBi
  7. Etiket og overensstemmelsesoplysninger
    En udvendig etiket på OEM's slutprodukt kan bruge formuleringer som følgende: "Indeholder transmittermodul FCC ID: 2BFGS-ESP32WROVERE" eller "Indeholder FCC ID: 2BFGS-ESP32WROVERE."
  8. Oplysninger om testtilstande og yderligere testkrav
    • Den modulære transmitter er blevet testet fuldt ud af modulmodtageren på det nødvendige antal kanaler, moduleringstyper og tilstande, det burde ikke være nødvendigt for værtsinstallatøren at teste alle de tilgængelige transmittertilstande eller indstillinger igen. Det anbefales, at værtsproduktets producent, der installerer den modulære transmitter, udfører nogle undersøgelsesmålinger for at bekræfte, at det resulterende kompositsystem ikke overskrider grænserne for falske emissioner eller båndkantgrænser (f.eks. hvor en anden antenne kan forårsage yderligere emissioner).
    • Testen skal kontrollere for emissioner, der kan opstå på grund af sammenblanding af emissioner med de andre sendere, digitale kredsløb eller på grund af værtsproduktets fysiske egenskaber (indkapsling). Denne undersøgelse er især vigtig, når der integreres flere modulære transmittere, hvor certificeringen er baseret på at teste hver af dem i en selvstændig konfiguration. Det er vigtigt at bemærke, at værtsproduktproducenter ikke bør antage, at fordi den modulære transmitter er certificeret, har de ikke noget ansvar for det endelige produkts overholdelse.
    • Hvis undersøgelsen viser, at der er problemer med overholdelse, er værtsproduktproducenten forpligtet til at afhjælpe problemet. Værtsprodukter, der anvender en modulær sender, er underlagt alle de gældende individuelle tekniske regler samt de generelle driftsbetingelser i afsnit 15.5, 15.15 og 15.29 for ikke at forårsage interferens. Operatøren af ​​værtsproduktet vil være forpligtet til at stoppe med at betjene enheden, indtil interferensen er blevet rettet.
  9. Yderligere test, Del 15 Subpart B ansvarsfraskrivelse Den endelige vært/modul-kombination skal evalueres i forhold til FCC Part 15B-kriterierne for utilsigtede radiatorer for at blive korrekt autoriseret til drift som en Del 15 digital enhed.

Værtintegratoren, der installerer dette modul i deres produkt, skal sikre, at det endelige sammensatte produkt overholder FCC-kravene ved en teknisk vurdering eller evaluering af FCC-reglerne, herunder transmitterens drift, og bør henvise til vejledningen i KDB 996369. For værtsprodukter med certificerede modulære sendere, er frekvensområdet for undersøgelse af det sammensatte system specificeret ved regel i afsnit 15.33(a)(1) til (a)(3), eller det område, der gælder for den digitale enhed, som vist i afsnit 15.33(b) )(1), alt efter hvad der er det højeste frekvensområde for undersøgelse. Ved test af værtsproduktet skal alle sendere være i drift. Senderne kan aktiveres ved at bruge offentligt tilgængelige drivere og tændes, så senderne er aktive. Under visse forhold kan det være hensigtsmæssigt at bruge en teknologispecifik opkaldsboks (testsæt), hvor tilbehør 50-enheder eller -drivere ikke er tilgængelige. Når der testes for emissioner fra den utilsigtede radiator, skal senderen placeres i modtagetilstand eller inaktiv tilstand, hvis det er muligt. Hvis kun modtagetilstand ikke er mulig, skal radioen være passiv (foretrukken) og/eller aktiv scanning. I disse tilfælde skal dette aktivere aktivitet på kommunikationsbussen (dvs. PCIe, SDIO, USB) for at sikre, at det utilsigtede radiatorkredsløb er aktiveret. Testlaboratorier skal muligvis tilføje dæmpning eller filtre afhængigt af signalstyrken af ​​eventuelle aktive beacons (hvis relevant) fra den eller de aktiverede radioer. Se ANSI C63.4, ANSI C63.10 og ANSI C63.26 for yderligere generelle testdetaljer.

Produktet, der testes, er sat i et link/tilknytning til en partnering enhed, i henhold til den normale tilsigtede brug af produktet. For at lette testning er det produkt, der testes, indstillet til at transmittere ved en høj driftscyklus, f.eks. ved at sende en file eller streame noget medieindhold.

FCC advarsel:
Ændringer eller modifikationer, der ikke udtrykkeligt er godkendt af den part, der er ansvarlig for overholdelse, kan annullere brugerens ret til at betjene udstyret. Denne enhed overholder del 15 af FCC-reglerne. Betjening er underlagt følgende to betingelser: (1) Denne enhed må ikke forårsage skadelig interferens, og (2) denne enhed skal acceptere enhver modtaget interferens, inklusive interferens, der kan forårsage uønsket drift

Dokumenter/ressourcer

Walfront ESP32 WiFi og Bluetooth Internet of Things Module [pdfBrugermanual
ESP32, ESP32 WiFi og Bluetooth Internet of Things-modul, WiFi og Bluetooth Internet of Things-modul, Bluetooth Internet of Things-modul, Internet of Things-modul, Things-modul, modul

Referencer

Efterlad en kommentar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Påkrævede felter er markeret *