ESP32-WROOM-32UE
Manual de usuario  

Acerca de este documento
Este documento proporciona las especificaciones para los módulos ESP32-WROOM-32UE con antena PIFA.

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ESP32-WROOM-32UE es un módulo MCU WiFi-BT-BLE genérico y potente que se dirige a una amplia variedad de aplicaciones, que van desde redes de sensores de baja potencia hasta las tareas más exigentes, como codificación de voz, transmisión de música y decodificación de MP3.
Está con todos los GPIO en el pin-out, excepto los que ya se usan para conectar el flash. El volumen de trabajo del módulotagPuede oscilar entre 3.0 V y 3.6 V. El rango de frecuencia es 24
12 MHz a 24 62 MHz. 40 MHz externos como fuente de reloj para el sistema. También hay una memoria flash SPI de 4 MB para almacenar programas y datos del usuario. La información de pedido de ESP32-WROOM-32UE se muestra a continuación:

Tabla 1: Información para pedidos de ESP32-WROOM-32UE  

El núcleo del módulo es el chip ESP32-D0WD-V3*. El chip integrado está diseñado para ser escalable y adaptable. Hay dos núcleos de CPU que se pueden controlar individualmente y la frecuencia de reloj de la CPU se puede ajustar de 80 MHz a 240 MHz. El usuario también puede apagar la CPU y hacer uso del coprocesador de bajo consumo para monitorear constantemente los periféricos en busca de cambios o cruces de umbrales. ESP32 integra un amplio conjunto de periféricos, que van desde sensores táctiles capacitivos, sensores Hall, interfaz de tarjeta SD, Ethernet, SPI de alta velocidad, UART, I²S e I²C.

Nota:
* Para obtener detalles sobre los números de pieza de la familia de chips ESP32, consulte el documento Manual del usuario de ESP32.

La integración de Bluetooth, Bluetooth LE y Wi-Fi garantiza que se pueda orientar una amplia gama de aplicaciones y que el módulo sea completo: el uso de Wi-Fi permite un gran alcance físico y una conexión directa a Internet a través de un Wi-Fi. El enrutador Fi mientras usa Bluetooth le permite al usuario conectarse convenientemente al teléfono o transmitir balizas de baja energía para su detección. La corriente de reposo del chip ESP32 es inferior a 5 A, lo que lo hace adecuado para aplicaciones electrónicas portátiles y alimentadas por batería. El módulo admite una velocidad de datos de hasta 150 Mbps. Como tal, el módulo ofrece especificaciones líderes en la industria y el mejor rendimiento para integración electrónica, rango, consumo de energía y conectividad.

El sistema operativo elegido para ESP32 es freeRTOS con LwIP; TLS 1.2 con aceleración de hardware también está integrado. También se admite la actualización segura (encriptada) por aire (OTA), para que los usuarios puedan actualizar sus productos incluso después de su lanzamiento, con un costo y esfuerzo mínimos. La Tabla 2 proporciona las especificaciones de ESP32-WROOM-32UE.

capaz 2: ESP32-WROOM-32UE Especificaciones

Definiciones de pines

2.1 Disposición de los pines 

2.2 Descripción de las clavijas
ESP32-WROOM-32UE tiene 38 pines. Consulte las definiciones de pines en la Tabla 3.

Tabla 3: Definiciones de pines 

Aviso:
* GPIO6 a GPIO11 están conectados al flash SPI integrado en el módulo y no están desconectados.

2.3 Pasadores de flejado
ESP32 tiene cinco pasadores de flejado, que se pueden ver en el Capítulo 6 Esquemas:

• MTDI
• GPIO0
• GPIO2
• MTDO
• GPIO5

El software puede leer los valores de estos cinco bits del registro ”GPIO_STRAPPING”. Durante la liberación del reinicio del sistema del chip (encendido-reinicio, reinicio del perro guardián RTC y reinicio de apagón), los pestillos de los pasadores de flejado sample el voltage nivele como bits de flejado de "0" o "1", y mantenga estos bits hasta que el chip se apague o apague. Los bits de flejado configuran el modo de arranque del dispositivo, el volumen operativotage de VDD_SDIO y otras configuraciones iniciales del sistema.
Cada pasador de flejado está conectado a su pull-up/pull-down interno durante el reinicio del chip. En consecuencia, si un pin de flejado está desconectado o el circuito externo conectado es de alta impedancia, el pull-up/pull-down débil interno determinará el nivel de entrada predeterminado de los pines de flejado.
Para cambiar los valores de bits de flejado, los usuarios pueden aplicar las resistencias externas de pull-down/pull-up, o usar los GPIO de la MCU del host para controlar el volumen.tagEl nivel de estos pines al encender ESP32. Después de la liberación de reinicio, los pasadores de flejado funcionan como pasadores de función normal. Consulte la Tabla 4 para obtener una configuración detallada del modo de arranque mediante el flejado de pines.

Tabla 4: Pasadores de flejado 

Nota:

• El firmware puede configurar bits de registro para cambiar la configuración de ”Voltage of Internal LDO (VDD_SDIO)” y “Timing of SDIO Slave” después del arranque.
• La resistencia de pull-up interna (R9) para MTDI no está poblada en el módulo, ya que el flash y SRAM en ESP32-WROOM-32UE solo admiten un vol.tage de 3.3 V (salida por VDD_SDIO)

Descripción funcional

Este capítulo describe los módulos y funciones integrados con ESP32-WROOM-32UE.

3.1 CPU y memoria interna
ESP32-D0WD-V3 contiene dos microprocesadores Xtensa® LX32 de 6 bits de bajo consumo. La memoria interna incluye:

• 448 KB de ROM para arranque y funciones básicas.
• 520 KB de SRAM en chip para datos e instrucciones.
• 8 KB de SRAM en RTC, que se denomina memoria RTC FAST y se puede utilizar para el almacenamiento de datos; la CPU principal accede a él durante el arranque RTC desde el modo de suspensión profunda.
• 8 KB de SRAM en RTC, que se denomina memoria RTC SLOW y el coprocesador puede acceder a ella durante el modo de suspensión profunda.
• 1 Kbit de eFuse: 256 bits se utilizan para el sistema (dirección MAC y configuración del chip) y los 768 bits restantes se reservan para las aplicaciones del cliente, incluido el cifrado flash y la identificación del chip.

3.2 Flash externo y SRAM
ESP32 admite varios chips QSPI flash y SRAM externos. Se pueden encontrar más detalles en el Capítulo SPI en el Manual de referencia técnica de ESP32. ESP32 también es compatible con el cifrado/descifrado de hardware basado en AES para proteger los programas y datos de los desarrolladores en flash.
ESP32 puede acceder al flash QSPI externo y SRAM a través de cachés de alta velocidad.

• El flash externo se puede asignar al espacio de memoria de instrucciones de la CPU y al espacio de memoria de solo lectura simultáneamente.
  – Cuando la memoria flash externa se asigna al espacio de memoria de instrucciones de la CPU, se pueden asignar hasta 11 MB + 248 KB a la vez. Tenga en cuenta que si se asignan más de 3 MB + 248 KB, el rendimiento de la memoria caché se reducirá debido a las lecturas especulativas de la CPU.
  – Cuando una memoria flash externa se asigna a un espacio de memoria de datos de solo lectura, se pueden asignar hasta 4 MB a la vez. Se admiten lecturas de 8 bits, 16 bits y 32 bits.
• La SRAM externa se puede asignar al espacio de memoria de datos de la CPU. Se pueden asignar hasta 4 MB a la vez. Se admiten lecturas y escrituras de 8 bits, 16 bits y 32 bits.
  ESP32-WROOM-32UE integra un flash SPI de 4 MB más espacio de memoria.

3.3 Osciladores de cristal
El módulo utiliza un oscilador de cristal de 40 MHz.

3.4 RTC y gestión de bajo consumo
Con el uso de tecnologías avanzadas de administración de energía, ESP32 puede cambiar entre diferentes modos de energía. Para obtener detalles sobre el consumo de energía de ESP32 en diferentes modos de energía, consulte la sección "RTC y administración de baja energía" en el Manual del usuario de ESP32.

Periféricos y Sensores

Consulte la sección Periféricos y sensores en el Manual de usuario de ESP32.
Nota:
Las conexiones externas se pueden hacer a cualquier GPIO excepto a los GPIO en el rango 6-11, 16 o 17. Los GPIO 6-11 están conectados al flash SPI integrado del módulo. Para obtener más información, consulte la Sección 6 Esquemas.

Caracteristicas electricas

5.1 Calificaciones máximas absolutas
Las tensiones más allá de las clasificaciones máximas absolutas enumeradas en la siguiente tabla pueden causar daños permanentes al dispositivo. Estas son solo clasificaciones de estrés y no se refieren a la operación funcional del dispositivo que debe seguir las condiciones de operación recomendadas.

Tabla 5: Calificaciones máximas absolutas 

1. El módulo funcionó correctamente después de una prueba de 24 horas a temperatura ambiente de 25 °C, y las E/S en tres dominios (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) emiten un nivel lógico alto a tierra. Tenga en cuenta que los pines ocupados por flash y/o PSRAM en el dominio de alimentación VDD_SDIO se excluyeron de la prueba.
2. Consulte el Apéndice IO_MUX del Manual de usuario de ESP32 para el dominio de energía de IO.

5.2 Condiciones de funcionamiento recomendadas
Tabla 6: Condiciones de funcionamiento recomendadas

5.3 Características de CC (3.3 V, 25 °C)
Tabla 7: Características de CC (3.3 V, 25 °C)

Notas:

1. Consulte el Apéndice IO_MUX del Manual de usuario de ESP32 para conocer el dominio de potencia de IO. VDD es el volumen de E/Stage para un dominio de potencia particular de pines.
2. Para el dominio de potencia VDD3P3_CPU y VDD3P3_RTC, la corriente por pin generada en el mismo dominio se reduce gradualmente de alrededor de 40 mA a alrededor de 29 mA, VOH>=2.64 V, a medida que aumenta la cantidad de pines de fuente de corriente.
3. Los pines ocupados por flash y/o PSRAM en el dominio de alimentación VDD_SDIO se excluyeron de la prueba.

5.4 Radio wifi
Tabla 8: Características de la radio Wi-Fi 

1. El dispositivo debe operar en el rango de frecuencia asignado por las autoridades reguladoras regionales. El rango de frecuencia de operación objetivo es configurable por software.
2. Para los módulos que utilizan antenas IPEX, la impedancia de salida es de 50 Ω. Para otros módulos sin antenas IPEX, los usuarios no necesitan preocuparse por la impedancia de salida.
3. La potencia de TX de destino se puede configurar según el dispositivo o los requisitos de certificación.

Radio 5.5 Bluetooth/BLE
5.5.1 Receptor 

Tabla 9: Características del receptor: Bluetooth/BLE 

5.5.2 Transmisor
Tabla 10: Características del transmisor: Bluetooth/BLE 

5.6 Reflujo Profile 

Rampzona alta — Temp.: <150 Tiempo: 60 ~ 90 s Ramptasa de incremento: 1 ~ 3/s
Zona de precalentamiento — Temp.: 150 ~ 200 Tiempo: 60 ~ 120 s Ramptasa de incremento: 0.3 ~ 0.8/s
Zona de reflujo — Temp.: >217 7LPH60 ~ 90s; Temperatura máxima: 235 ~ 250 (se recomienda <245) Tiempo: 30 ~ 70 s
Zona de enfriamiento: temperatura máxima. ~ 180 Ramp-tasa de descenso: -1 ~ -5/s
Soldadura: soldadura sin plomo Sn, Ag y Cu (SAC305)

Historial de revisiones 

Guía de OEM 

1. Reglas de la FCC aplicables
   Este módulo tiene Homologación Modular Única. Cumple con los requisitos de las reglas FCC parte 15C, sección 15.247.
2. Las condiciones específicas de uso operativo.
   Este módulo se puede utilizar en dispositivos RF. El volumen de entradatage al módulo es nominalmente 3. 0V-3.6 V CC. La temperatura ambiente operativa del módulo es de – 40 a 85 grados C.
3. Procedimientos de módulos limitados
   N / A
4. Diseño de antena de traza
   N / A
5. Consideraciones sobre la exposición a radiofrecuencias
   El equipo cumple con los límites de exposición a la radiación de la FCC establecidos para un entorno no controlado. Este equipo debe instalarse y operarse con una distancia mínima de 20 cm entre el radiador y su cuerpo. Si el equipo está integrado en un host para uso portátil, es posible que se requiera una evaluación adicional de exposición a RF según lo especificado en 2.1093.
6. Antena
   Tipo de antena: antena PIFA con conector IPEX; Ganancia máxima: 4dBi
7. Información sobre etiquetas y cumplimiento
   Una etiqueta exterior en el producto final del OEM puede usar una redacción como la siguiente:
   “Contiene FCC ID: 2AC7Z-ESPWROOM32UE” y
   “Contiene IC: 21098-ESPWROOMUE”
8. Información sobre los modos de prueba y requisitos de prueba adicionales
   a) El transmisor modular ha sido completamente probado por el concesionario del módulo en la cantidad requerida de canales, tipos de modulación y modos, no debería ser necesario que el instalador anfitrión vuelva a probar todos los modos o configuraciones disponibles del transmisor. Se recomienda que el fabricante del producto principal instale el transmisor modular y realice algunas mediciones de investigación para confirmar que el sistema compuesto resultante no exceda los límites de emisiones espurias o los límites de borde de banda (por ejemplo, donde una antena diferente puede estar causando emisiones adicionales) .
   b) La prueba debe verificar las emisiones que pueden ocurrir debido a la mezcla de emisiones con los otros transmisores, circuitos digitales o debido a las propiedades físicas del producto anfitrión (carcasa). Esta investigación es especialmente importante cuando se integran varios transmisores modulares donde la certificación se basa en probar cada uno de ellos en una configuración independiente. Es importante tener en cuenta que los fabricantes de productos anfitriones no deben asumir que debido a que el transmisor modular está certificado, no tienen ninguna responsabilidad por el cumplimiento del producto final.
   c) Si la investigación indica un problema de cumplimiento, el fabricante del producto anfitrión está obligado a mitigar el problema. Los productos anfitriones que utilizan un transmisor modular están sujetos a todas las normas técnicas individuales aplicables, así como a las condiciones generales de funcionamiento de las Secciones 15.5, 15.15 y 15.29 para no causar interferencias. El operador del producto host estará obligado a dejar de operar el dispositivo hasta que se haya corregido la interferencia.
9. Pruebas adicionales, descargo de responsabilidad de la Parte 15, Subparte B La combinación final de host/módulo debe evaluarse según los criterios de la Parte 15B de la FCC para radiadores no intencionales a fin de obtener la autorización adecuada para operar como un dispositivo digital de la Parte 15. El integrador anfitrión que instala este módulo en su producto debe asegurarse de que el
   producto compuesto cumple con los requisitos de la FCC mediante una evaluación técnica o evaluación de las reglas de la FCC, incluida la operación del transmisor, y debe consultar la guía en KDB 996369. Para productos anfitriones con un transmisor modular certificado, el rango de frecuencia de investigación del compuesto sistema está especificado por la regla en las Secciones 15.33(a)(1) a (a)(3), o el rango aplicable al dispositivo digital, como se muestra en la Sección 15.33(b)(1), cualquiera que sea el rango de frecuencia más alto de investigación Al probar el producto anfitrión, todos los transmisores deben estar en funcionamiento. Los transmisores se pueden habilitar mediante el uso de controladores disponibles públicamente y se pueden encender para que los transmisores estén activos. En determinadas condiciones, puede ser adecuado utilizar una cabina de llamada específica de la tecnología (equipo de prueba) cuando no se disponga de dispositivos o controladores 50 accesorios. Al probar las emisiones del radiador no intencional, el transmisor debe colocarse en el modo de recepción o en modo inactivo, si es posible. Si el modo de recepción solamente no es posible, la radio será pasiva (preferida) y/o exploración activa. En estos casos, sería necesario habilitar la actividad en el BUS de comunicación (es decir, PCIe, SDIO, USB) para garantizar que el circuito del radiador no intencional esté habilitado. Es posible que los laboratorios de prueba necesiten agregar atenuación o filtros según la intensidad de la señal de las balizas activas (si corresponde)
   de la(s) radio(s) habilitada(s). Consulte ANSI C63.4, ANSI C63.10 y ANSI C63.26 para obtener más detalles generales sobre las pruebas.
   El producto bajo prueba se establece en una asociación de línea con un dispositivo asociado, según el uso normal previsto del producto. Para facilitar la prueba, el producto bajo prueba está configurado para transmitir en un ciclo de trabajo alto, como enviando un file o transmitir algún contenido multimedia.

Declaración de la FCC

Este dispositivo cumple con la Parte 15 de las Normas de la FCC. Su funcionamiento está sujeto a las dos condiciones siguientes:
(1) este dispositivo no puede causar interferencias perjudiciales y (2) este dispositivo debe aceptar cualquier interferencia
(2) recibidos, incluidas las interferencias que pueden provocar un funcionamiento no deseado.
Precaución de la FCC:
Cualquier cambio o modificación no aprobado expresamente por la parte responsable del cumplimiento podría anular la autoridad del usuario para operar el equipo.
“Este equipo ha sido probado y se encontró que cumple con los límites para un dispositivo digital Clase B,
de conformidad con la parte 15 de las Reglas de la FCC. Estos límites están diseñados para proteger razonablemente contra interferencias dañinas en una instalación residencial. Este equipo genera, usa y puede irradiar energía de radiofrecuencia y, si no se instala y usa de acuerdo con las instrucciones, puede causar interferencias dañinas en las comunicaciones por radio. Sin embargo, no hay garantía de que no se produzcan interferencias en una instalación en particular. Si este equipo causa interferencias dañinas en la recepción de radio o televisión, lo que se puede determinar apagando y encendiendo el equipo, se recomienda al usuario que intente corregir la interferencia mediante una o más de las siguientes medidas:

• Reorientar o reubicar la antena receptora.
• Aumente la separación entre el equipo y el receptor.
• Conecte el equipo a una toma de corriente de un circuito diferente al que está conectado el receptor.
• “Consulte al distribuidor o a un técnico de radio/TV experimentado para obtener ayuda”.

Declaración del IC:
Este dispositivo cumple con los estándares RSS exentos de licencia de Industry Canada. La operación está sujeta a las siguientes dos condiciones: (1) este dispositivo no puede causar interferencia,
y (2) este dispositivo debe aceptar cualquier interferencia, incluida la interferencia que pueda causar un funcionamiento no deseado del dispositivo.

Documentos / Recursos

ESPRESSIF ESP32-WROOM-32UE Módulo WiFi BLE [pdf] Manual del usuario ESPWROOM32UE, 2AC7Z-ESPWROOM32UE, 2AC7ZESPWROOM32UE, ESP32-WROOM-32UE Módulo WiFi BLE, ESP32-WROOM-32UE, Módulo WiFi BLE

Referencias

• Manual de usuario