CPU Espressif ESP32-S2 WROOM LX32 de 7 bits

Especificacións

• MCU: ESP32-S2
• Hardware: Wi-Fi
• Frecuencia wifi: 2412 ~ ​​2462 MHz

Sobre este documento

• Este documento proporciona as especificacións dos módulos ESP32-S2-WROOM e ESP32-S2-WROOM-I.

Actualizacións de documentos

• Consulte sempre a última versión en https://www.espressif.com/en/support/download/documents.

Historial de revisións

• Para consultar o historial de revisións deste documento, consulte a última páxina.

Notificación de cambio de documentación

• Espresso ofrece notificacións por correo electrónico para manter os clientes actualizados sobre os cambios na documentación técnica. Subscríbete en www.espressif.com/en/subscribe.

Certificación

• Descargar certificados para produtos Espressif de www.espressif.com/en/certificates.

Aviso de exención de responsabilidade e copyright

• Información deste documento, incluíndo URL referencias, está suxeita a cambios sen previo aviso. ESTE DOCUMENTO PROPORCIÓNSE TAL COMO SEN GARANTÍA NINGUNHA, INCLUIDA NINGUNHA GARANTÍA DE COMERCIABILIDADE, NON INFRACCIÓN, ADECUACIÓN PARA CALQUERA PROPÓSITO PARTICULAR, OU NINGUNHA GARANTÍA DERIVADA DE CALQUERA PROPOSTA, ESPECIFICACIÓN.AMPLE.
• Declinan toda responsabilidade, incluída a responsabilidade pola infracción de calquera dereito de propiedade, relacionada co uso da información deste documento. Non se conceden licenzas expresas ou implícitas, por exclusión ou doutra forma, de ningún dereito de propiedade intelectual. O logotipo de Wi-Fi Alliance Member é unha marca comercial de Wi-Fi Alliance. O logotipo de Bluetooth é unha marca rexistrada de Bluetooth SIG.
• Todos os nomes comerciais, marcas comerciais e marcas rexistradas mencionados neste documento son propiedade dos seus respectivos propietarios, polo que se recoñecen.
• Copyright © 2020 Espressif Systems (Shanghai) Co., Ltd. Todos os dereitos reservados.

Módulo rematadoview

Características
MCU

• ESP32-S2 integrado, microprocesador Xtensa® de núcleo único LX32 de 7 bits, hasta 240 MHz
• ROM de 128 KB
• 320 KB SRAM
• 16 KB SRAM en RTC

Wi-Fi

• 802.11 b/g/n
• Velocidade de bits: 802.11n ata 150 Mbps
• Agregación A-MPDU e A-MSDU
•  Soporte de intervalo de garda de 0.4 µs
• Rango de frecuencia central da canle de operación: 2412 ~ 2462 MHz

Hardware

• Interfaces: GPIO, SPI, LCD, UART, I2C, I2S, interface de cámara, IR, contador de pulsos, LED PWM, USB OTG 1.1, ADC, DAC, sensor táctil, sensor de temperatura
• Oscilador de cristal de 40 MHz
• Flash SPI de 4 MB
• Vol. Operativotage/Fuente de alimentación: 3.0 ~ 3.6V
• Rango de temperatura de funcionamento: –40 ~ 85 °C
• Dimensións: (18 × 31 × 3.3) mm

Certificación

• Certificación verde: RoHS/REACH
•  Certificación RF: FCC/CE-RED/SRRC

Proba

• HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD

Descrición

• ESP32-S2-WROOM e ESP32-S2-WROOM-I son dous módulos MCU Wi-Fi xenéricos e potentes que teñen un rico conxunto de periféricos. Son unha opción ideal para unha gran variedade de escenarios de aplicación relacionados coa Internet das Cousas (IoT), os produtos electrónicos portátiles e a casa intelixente.
• ESP32-S2-WROOM vén cunha antena PCB e ESP32-S2-WROOM-I cunha antena IPEX. Ambos teñen un flash SPI externo de 4 MB. A información desta folla de datos é aplicable a ambos os módulos.
  A información de ordenación dos dous módulos é a seguinte:

Táboa 1: Información de pedidos

Módulo	Chip incorporado	Flash	Dimensións do módulo (mm)
ESP32-S2-WROOM (PCB)	ESP32-S2	4 MB	(18.00±0.15)×(31.00±0.15)×(3.30±0.15)
ESP32-S2-WROOM-I (IPEX)
Notas O módulo con varias capacidades de flash está dispoñible para pedidos personalizados. Para ver as dimensións do conector IPEX, consulte a sección 7.3.

• O núcleo deste módulo está ESP32-S2 *, unha CPU Xtensa® LX32 de 7 bits que funciona ata 240 MHz. O chip ten un coprocesador de baixa potencia que se pode usar en lugar da CPU para aforrar enerxía mentres se realizan tarefas que non requiren moita potencia informática, como a monitorización de periféricos. ESP32-S2 integra un rico conxunto de periféricos, que van desde SPI, I²S, UART, I²C, LED PWM, LCD, interface de cámara, ADC, DAC, sensor táctil, sensor de temperatura, así como ata 43 GPIO. Tamén inclúe unha interface USB On-The-Go (OTG) de velocidade completa para permitir a comunicación USB.

Nota
* Para obter máis información sobre ESP32-S2, consulte a folla de datos ESP32-S2.

 Aplicacións

• Hub xenérico de sensor IoT de baixa potencia
• Registradores de datos IoT xenéricos de baixa potencia
• Cámaras para transmisión de video
• Dispositivos over-the-top (OTT).
• Dispositivos USB
• Recoñecemento de fala
• Recoñecemento de imaxes
• Rede Mesh
• Domótica
• Panel de control de casa intelixente
• Edificio intelixente
• Automatización Industrial
• Agricultura intelixente
• Aplicacións de audio
• Aplicacións sanitarias
• Xoguetes con conexión wifi
• Electrónica wearable
• Aplicacións de venda polo miúdo e restauración
• Máquinas POS intelixentes

Definicións de Pin

 Deseño de pin

Figura 1: Deseño de pin do módulo (arriba View)

Nota
O diagrama de pinos mostra a localización aproximada dos pinos no módulo. Para o diagrama mecánico real, consulte a Figura 7.1 Dimensións físicas.

 Pin Descrición

O módulo ten 42 pinos. Consulte as definicións de pin na Táboa 2.
Sistemas Espressif

Táboa 2: Definicións de pinos

Nome	Non.	Tipo	Función
GND	1	P	Terra
3V3	2	P	Fonte de alimentación
IO0	3	E/S/T	RTC_GPIO0, GPIO0
IO1	4	E/S/T	RTC_GPIO1, GPIO1, TOUCH1, ADC1_CH0
IO2	5	E/S/T	RTC_GPIO2, GPIO2, TOUCH2, ADC1_CH1
IO3	6	E/S/T	RTC_GPIO3, GPIO3, TOUCH3, ADC1_CH2
IO4	7	E/S/T	RTC_GPIO4, GPIO4, TOUCH4, ADC1_CH3
IO5	8	E/S/T	RTC_GPIO5, GPIO5, TOUCH5, ADC1_CH4
IO6	9	E/S/T	RTC_GPIO6, GPIO6, TOUCH6, ADC1_CH5
IO7	10	E/S/T	RTC_GPIO7, GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6
IO8	11	E/S/T	RTC_GPIO8, GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7
IO9	12	E/S/T	RTC_GPIO9, GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, FSPIHD
IO10	13	E/S/T	RTC_GPIO10, GPIO10, TOUCH10, ADC1_CH9, FSPICS0, FSPIIO4
IO11	14	E/S/T	RTC_GPIO11, GPIO11, TOUCH11, ADC2_CH0, FSPID, FSPIIO5
IO12	15	E/S/T	RTC_GPIO12, GPIO12, TOUCH12, ADC2_CH1, FSPICLK, FSPIIO6
IO13	16	E/S/T	RTC_GPIO13, GPIO13, TOUCH13, ADC2_CH2, FSPIQ, FSPIIO7
IO14	17	E/S/T	RTC_GPIO14, GPIO14, TOUCH14, ADC2_CH3, FSPIWP, FSPIDQS
IO15	18	E/S/T	RTC_GPIO15, GPIO15, U0RTS, ADC2_CH4, XTAL_32K_P
IO16	19	E/S/T	RTC_GPIO16, GPIO16, U0CTS, ADC2_CH5, XTAL_32K_N
IO17	20	E/S/T	RTC_GPIO17, GPIO17, U1TXD, ADC2_CH6, DAC_1
IO18	21	E/S/T	RTC_GPIO18, GPIO18, U1RXD, ADC2_CH7, DAC_2, CLK_OUT3
IO19	22	E/S/T	RTC_GPIO19, GPIO19, U1RTS, ADC2_CH8, CLK_OUT2, USB_D-
IO20	23	E/S/T	RTC_GPIO20, GPIO20, U1CTS, ADC2_CH9, CLK_OUT1, USB_D+
IO21	24	E/S/T	RTC_GPIO21, GPIO21
IO26	25	E/S/T	SPICS1, GPIO26
GND	26	P	Terra
IO33	27	E/S/T	SPIIO4, GPIO33, FSPIHD
IO34	28	E/S/T	SPIIO5, GPIO34, FSPICS0
IO35	29	E/S/T	SPIIO6, GPIO35, FSPID
IO36	30	E/S/T	SPIIO7, GPIO36, FSPICLK
IO37	31	E/S/T	SPIDQS, GPIO37, FSPIQ
IO38	32	E/S/T	GPIO38, FSPIWP
IO39	33	E/S/T	MTCK, GPIO39, CLK_OUT3
IO40	34	E/S/T	MTDO, GPIO40, CLK_OUT2
IO41	35	E/S/T	MTDI, GPIO41, CLK_OUT1
IO42	36	E/S/T	MTMS, GPIO42
TXD0	37	E/S/T	U0TXD, GPIO43, CLK_OUT1
RXD0	38	E/S/T	U0RXD, GPIO44, CLK_OUT2
IO45	39	E/S/T	GPIO 45
IO46	40	I	GPIO 46

Nome	Non.	Tipo	Función
EN	41	I	Alto: activado, activa o chip. Baixo: apagado, o chip apágase. Nota: Non deixe o pin EN flotando.
GND	42	P	Terra

Aviso
Para as configuracións de pins periféricos, consulte o Manual de usuario do ESP32-S2.

 Pasadores de correa
ESP32-S2 ten tres pinos de correa: GPIO0, GPIO45, GPIO46. A asignación de pin-pin entre ESP32-S2 e o módulo é a seguinte, que se pode ver no capítulo 5 Esquemas:

• GPIO0 = IO0
•  GPIO45 = IO45
• GPIO46 = IO46
• O software pode ler os valores dos bits correspondentes do rexistro "GPIO_STRAPPING".
• Durante o restablecemento do sistema do chip (reinicio de encendido, restablecemento do control de control RTC, restablecemento de apagado, restablecemento do super watchdog analóxico e restablecemento da detección de fallos do reloxo de cristal), os pestillos dos pasadores de correa sample o voltagnivele como bits de correa de "0" ou "1" e manteña estes bits ata que o chip estea apagado ou apagado.
• IO0, IO45 e IO46 están conectados ao pull-up/pull-down interno. Se están desconectados ou o circuíto externo conectado é de alta impedancia, o débil pull-up/pull-down interno determinará o nivel de entrada predeterminado destes pinos de cinta.
• Para cambiar os valores dos bits de correa, os usuarios poden aplicar as resistencias de extracción/pull-up externas ou usar os GPIO do MCU host para controlar o vol.tago nivel destes pinos ao acender o ESP32-S2.
• Despois do reinicio, os pasadores de correa funcionan como pasadores de función normal.
  Consulte a Táboa 3 para obter unha configuración detallada do modo de arranque dos pasadores de cinta.

Táboa 3: Pasadores de correa

VDD_SPI Voltage 1
Pin	Por defecto	3.3 V	1.8 V
IO45 2	Despregable	0	1
Modo de arranque
Pin	Por defecto	Arranque SPI	Descargar Boot
IO0	Pull-up	1	0
IO46	Despregable	Non importa	0
Activar/Desactivar a impresión do código ROM durante o arranque 3 4
Pin	Por defecto	Activado	Desactivado
IO46	Despregable	Vexa a cuarta nota	Vexa a cuarta nota

Nota

1. O firmware pode configurar bits de rexistro para cambiar a configuración de "VDD_SPI Voltage”.
2. A resistencia de extracción interna (R1) para IO45 non está poboada no módulo, xa que o flash do módulo funciona a 3.3 V por defecto (saída por VDD_SPI). Asegúrate de que IO45 non se elevará cando o módulo sexa alimentado por un circuíto externo.
3. O código ROM pódese imprimir a través de TXD0 (por defecto) ou DAC_1 (IO17), dependendo do bit eFuse.
4. Cando o valor de eFuse UART_PRINT_CONTROL é:
   a impresión é normal durante o arranque e non está controlada por IO46.
   1. e IO46 é 0, a impresión é normal durante o arranque; pero se IO46 é 1, a impresión está desactivada.
   2. nd IO46 é 0, a impresión está desactivada; pero se IO46 é 1, a impresión é normal.
   3. a impresión está desactivada e non está controlada por IO46.

Características eléctricas

Valoracións máximas absolutas

Táboa 4: Valoracións máximas absolutas

Símbolo	Parámetro	Min	Máx	Unidade
VDD33	Alimentación voltage	–0.3	3.6	V
TTENDA	Temperatura de almacenamento	–40	85	°C

Condicións de funcionamento recomendadas

Táboa 5: Condicións de funcionamento recomendadas

Símbolo	Parámetro	Min	Típ	Máx	Unidade
VDD33	Alimentación voltage	3.0	3.3	3.6	V
IV DD	Corrente entregada pola fonte de alimentación externa	0.5	—	—	A
T	Temperatura de funcionamento	–40	—	85	°C
Humidade	Condición de humidade	—	85	—	%RH

Características de CC (3.3 V, 25 °C)

Táboa 6: Características de CC (3.3 V, 25 °C)

Símbolo	Parámetro	Min	Típ	Máx	Unidade
CIN	Capacidade do pin	—	2	—	pF
VIH	Entrada de alto nivel voltage	0.75 × VDD	—	VDD + 0.3	V
VIL	Entrada de baixo nivel voltage	–0.3	—	0.25 × VDD	V
IIH	Corriente de entrada de alto nivel	—	—	50	nA
IIL	Corrente de entrada de baixo nivel	—	—	50	nA
VOH	Saída de alto nivel voltage	0.8 × VDD	—	—	V
VOL	Vol. de saída de baixo niveltage	—	—	0.1 × VDD	V
IOH	Fonte de corrente de alto nivel (VDD = 3.3 V, VOH >= 2.64 V, PAD_DRIVER = 3)	—	40	—	mA
IOL	Corrente de sumidoiro de baixo nivel (VDD = 3.3 V, VOL = 0.495 V, PAD_DRIVER = 3)	—	28	—	mA
RPU	Resistencia de pull-up	—	45	—	kΩ
RPD	Resistencia pull-down	—	45	—	kΩ
VIH_ nRST	Liberación de reinicio de chip voltage	0.75 × VDD	—	VDD + 0.3	V
VIL_ nRST	Reinicio de chip voltage	–0.3	—	0.25 × VDD	V

Nota
VDD é o I/O voltage para un dominio de potencia particular de pinos.

Características do consumo actual
Co uso de tecnoloxías avanzadas de xestión de enerxía, o módulo pode cambiar entre diferentes modos de enerxía. Para obter máis información sobre os diferentes modos de enerxía, consulte a sección RTC e xestión de baixo consumo do Manual de usuario do ESP32-S2.

Táboa 7: Consumo de corrente en función dos modos de RF

Modo de traballo	Descrición		Media	Pico
Activo (RF funcionando)	TX	802.11b, 20 MHz, 1 Mbps, @ 22.31 dBm	190 mA	310 mA
		802.11 g, 20 MHz, 54 Mbps, @ 25.00 dBm	145 mA	220 mA
		802.11n, 20 MHz, MCS7, @ 24.23 dBm	135 mA	200 mA
		802.11n, 40 MHz, MCS7, @ 22.86 dBm	120 mA	160 mA
	RX	802.11b/g/n, 20 MHz	63 mA	63 mA
		802.11n, 40 MHz	68 mA	68 mA

Nota

• As medicións do consumo de corrente realízanse cunha alimentación de 3.3 V a 25 °C de temperatura ambiente no porto de RF. Todas as medicións dos transmisores baséanse nun ciclo de traballo do 50%.
• As cifras de consumo actuais para o modo RX son para os casos nos que os periféricos están desactivados e a CPU inactiva.

Táboa 8: Consumo actual en función dos modos de traballo

Modo de traballo	Descrición		Consumo de corrente (tipo)
Modem-sono	A CPU está acendida	240 MHz	22 mA
		160 MHz	17 mA
		Velocidade normal: 80 MHz	14 mA
sono leve	—		550 µA
Sono profundo	O coprocesador ULP está acendido.		220 µA
	Patrón monitorizado por sensor ULP		7 µUn imposto ao 1 %
	Temporizador RTC + memoria RTC		10 µA
	Só temporizador RTC		5 µA
Apagar	CHIP_PU está configurado nun nivel baixo, o chip está apagado.		0.5 µA

Nota

• As cifras de consumo actuais no modo de suspensión de módem son para os casos nos que a CPU está acendida e a caché inactiva.
• Cando a wifi está activada, o chip cambia entre os modos activo e de suspensión de módem. Polo tanto, o consumo actual cambia en consecuencia.
• No modo de suspensión do módem, a frecuencia da CPU cambia automaticamente. A frecuencia depende da carga da CPU e dos periféricos utilizados.
• Durante o sono profundo, cando o coprocesador ULP está acendido, os periféricos como GPIO e I²C poden funcionar.
• O "Patrón monitorizado por sensor ULP" refírese ao modo no que o coprocesador ULP ou o sensor funcionan periódicamente. Cando os sensores táctiles funcionan cun ciclo de traballo do 1 %, o consumo de corrente típico é de 7 µA.

Características Wi-Fi RF
Estándares de RF Wi-Fi

Táboa 9: Estándares de RF Wi-Fi

Nome		Descrición
Rango de frecuencia central da canle de operación nota1		2412 ~ ​​2462 MHz
Estándar sen fíos Wi-Fi		IEEE 802.11b/g/n
Taxa de datos	20 MHz	11b: 1, 2, 5.5 e 11 Mbps 11g: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps 11n: MCS0-7, 72.2 Mbps (máx.)
	40 MHz	11n: MCS0-7, 150 Mbps (máx.)
Tipo de antena		Antena PCB, antena IPEX

1. O dispositivo debe funcionar no rango de frecuencia central asignado polas autoridades reguladoras rexionais. O intervalo de frecuencia do centro obxectivo é configurable por software.
2.  Para os módulos que usan antenas IPEX, a impedancia de saída é de 50 Ω. Para outros módulos sen antenas IPEX, os usuarios non teñen que preocuparse pola impedancia de saída.

Características do transmisor

Táboa 10: Características do transmisor

Parámetro	Valora		Unidade
Potencia TX nota1	802.11b: 22.31 dBm 802.11 g: 25.00 dBm 802.11n20:24.23dBm 802.11n40:22.86dBm		dBm

1. A potencia TX de destino pódese configurar en función dos requisitos do dispositivo ou da certificación.

 Características do receptor

Táboa 11: Características do receptor

Parámetro	Valora	Típ	Unidade
Sensibilidade RX	1 Mbps	–97	dBm
	2 Mbps	–95
	5.5 Mbps	–93
	11 Mbps	–88
	6 Mbps	–92

Características eléctricas

Parámetro	Valora	Típ	Unidade
Sensibilidade RX	9 Mbps	–91	dBm
	12 Mbps	–89
	18 Mbps	–86
	24 Mbps	–83
	36 Mbps	–80
	48 Mbps	–76
	54 Mbps	–74
	11n, HT20, MCS0	–92
	11n, HT20, MCS1	–88
	11n, HT20, MCS2	–85
	11n, HT20, MCS3	–82
	11n, HT20, MCS4	–79
	11n, HT20, MCS5	–75
	11n, HT20, MCS6	–73
	11n, HT20, MCS7	–72
	11n, HT40, MCS0	–89
	11n, HT40, MCS1	–85
	11n, HT40, MCS2	–83
	11n, HT40, MCS3	–79
	11n, HT40, MCS4	–76
	11n, HT40, MCS5	–72
	11n, HT40, MCS6	–70
	11n, HT40, MCS7	–68
Nivel de entrada máximo RX	11b, 1 Mbps	5	dBm
	11b, 11 Mbps	5
	11 g, 6 Mbps	5
	11 g, 54 Mbps	0
	11n, HT20, MCS0	5
	11n, HT20, MCS7	0
	11n, HT40, MCS0	5
	11n, HT40, MCS7	0
Rexeitamento da canle adxacente	11b, 11 Mbps	35	dB
	11 g, 6 Mbps	31
	11 g, 54 Mbps	14
	11n, HT20, MCS0	31
	11n, HT20, MCS7	13
	11n, HT40, MCS0	19
	11n, HT40, MCS7	8

Dimensións físicas e patrón de terra de PCB

Dimensións físicas

Figura 6: Dimensións físicas

Patrón de terra de PCB recomendado

Figura 7: Patrón de terra de PCB recomendado

Dimensións do conector U.FL

Manipulación de produtos

 Condición de almacenamento

• Os produtos selados nunha bolsa de barreira contra a humidade (MBB) deben almacenarse nun ambiente atmosférico sen condensación de < 40 °C/90% RH.
• O módulo ten unha clasificación de nivel de sensibilidade á humidade (MSL) 3.
• Despois de desembalar, o módulo debe soldarse nun prazo de 168 horas con condicións de fábrica de 25 ± 5 °C/60% RH. O módulo debe ser cocido se non se cumpren as condicións anteriores.

ESD

• Modelo de corpo humano (HBM): 2000 V
• Modelo de dispositivo cargado (CDM): 500 V
• Descarga de aire: 6000 V
• Descarga de contacto: 4000 V

Reflow Profile

Figura 9: Reflow Profile

Nota
Soldar o módulo nun único reflujo. Se o PCBA require múltiples refluxos, coloque o módulo no PCB durante o refluxo final.

 Enderezos MAC e eFuse

O eFuse en ESP32-S2 queimouse nun enderezo mac de 48 bits. Os enderezos reais que usa o chip nos modos estación e AP corresponden a mac_address do seguinte xeito:

• Modo estación: enderezo_mac
• Modo AP: enderezo_mac + 1
• Hai sete bloques en eFuse para os usuarios. Cada bloque ten un tamaño de 256 bits e ten un controlador independente de escritura/lectura. Seis deles pódense usar para almacenar claves cifradas ou datos do usuario, e o restante só se usa para almacenar datos do usuario.

Especificacións da antena

Antena PCB
Modelo: ESP ANT B

Montaxe: PTH Ganancia:

Dimensións

Tramas de patróns

Antena IPEX

Especificacións

Ganancia

Diagrama de directividade

Dimensións

Recursos de aprendizaxe

Documentos de lectura obrigatoria
A seguinte ligazón ofrece documentos relacionados co ESP32-S2.

• Manual de usuario ESP32-S2
  Este documento ofrece unha introdución ás especificacións do hardware ESP32-S2, incluíndo máisview, definicións de pin, descrición funcional, interface periférica, características eléctricas, etc.
• Guía de programación ESP-IDF
  Alberga unha ampla documentación para ESP-IDF que vai desde guías de hardware ata referencias de API.
• Manual técnico de referencia ESP32-S2
  O manual ofrece información detallada sobre como usar a memoria ESP32-S2 e os periféricos.
• Información de pedido de produtos Espressif

Recursos imprescindibles
Aquí tes os recursos imprescindibles relacionados co ESP32-S2.

ESP32-S2 BBS

• Esta é unha comunidade de enxeñeiro a enxeñeiro (E2E) para ESP32-S2 onde podes publicar preguntas, compartir coñecementos, explorar ideas e axudar a resolver problemas con compañeiros enxeñeiros.

Historial de revisións

Documentos/Recursos

CPU Espressif ESP32-S2 WROOM LX32 de 7 bits [pdfManual do usuario CPU ESP32-S2 WROOM LX32 de 7 bits, ESP32-S2, CPU LX32 WROOM de 7 bits, CPU LX32 de 7 bits, CPU LX7, CPU

Referencias

• Manual de usuario