Módulo de Internet das Cousas Walfront ESP32 WiFi e Bluetooth

Información do produto

• Módulo: ESP 32
• Características: Módulo MCU WiFi-BT-BLE

Definicións de Pin

Pin Descrición

Nome	Non.	Tipo	Función

Pasadores de correa

Pin	Por defecto	Función

Descrición funcional

• CPU e memoria interna
  O módulo ESP32 ten un procesador de dobre núcleo e memoria interna para as operacións do sistema.
• Flash externo e SRAM
  O ESP32 admite flash QSPI externo e SRAM, proporcionando capacidades adicionais de almacenamento e cifrado.
• Osciladores de cristal
  O módulo utiliza un oscilador de cristal de 40 MHz para temporización e sincronización.
• RTC e xestión de baixa potencia
  As tecnoloxías avanzadas de xestión de enerxía permiten que o ESP32 optimice o consumo de enerxía en función do uso.

FAQ

• P: Cales son os pinos predeterminados para o ESP32?
  R: Os pinos de fijación predeterminados para ESP32 son MTDI, GPIO0, GPIO2, MTDO e GPIO5.
• P: Cal é a fonte de alimentación voltage rango para ESP32?
  A: A fonte de alimentación voltagO rango para ESP32 é de 3.0 V a 3.6 V.

Sobre este documento
Este documento proporciona as especificacións do módulo ESP32.

Acabadoview

ESP32 é un módulo MCU WiFi-BT-BLE xenérico e potente que se dirixe a unha gran variedade de aplicacións, que van desde redes de sensores de baixa potencia ata tarefas máis esixentes, como a codificación de voz, a transmisión de música e a decodificación de MP3.

Definicións de Pin

Deseño de pin

Pin Descrición
ESP32 ten 38 pinos. Consulte as definicións dos pins na Táboa 1.

Táboa 1: Definicións de pinos

Nome	Non.	Tipo	Función
GND	1	P	Terra
3V3	2	P	Fonte de alimentación
EN	3	I	Sinal de habilitación do módulo. Activo alto.
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 de oscilador de cristal de 32.768 kHz), ADC1_CH4, TOUCH9, RTC_GPIO9
IO33	9	E/S	GPIO33, XTAL_32K_N (saída de oscilador de cristal 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

Aviso:
GPIO6 a GPIO11 están conectados ao flash SPI integrado no módulo e non están conectados.

Pasadores de correa
ESP32 ten cinco pinos de correa:

• MTDI
• GPIO 0
• GPIO 2
• MTDO
• GPIO 5

O software pode ler os valores destes cinco bits desde o rexistro "GPIO_STRAPPING". Durante a liberación do reinicio do sistema do chip (reinicio de encendido, reinicio do control de control RTC e reinicio de apagado), 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. Os bits de cinta configuran o modo de arranque do dispositivo, o voltage de VDD_SDIO e outras configuracións iniciais do sistema. Cada alfinete está conectado ao seu pull-up/pull-down interno durante o restablecemento do chip. En consecuencia, se un pin de flexe está desconectado ou o circuíto externo conectado é de alta impedancia, o débil pull-up/pull-down interno determinará o nivel de entrada predeterminado dos pins de flexe. 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 activar o ESP32. Despois da liberación do restablecemento, os pasadores de correa funcionan como pasadores de función normal. Consulte a Táboa 2 para obter unha configuración detallada do modo de arranque mediante a fijación de alfinetes.

Táboa 2: Pasadores de correa 

Voltage de LDO interno (VDD_SDIO)
Pin	Por defecto	3.3 V	1.8 V
MTDI	Despregable	0	1

Modo de arranque
Pin	Por defecto	Arranque SPI		Descargar Boot
GPIO 0	Pull-up	1		0
GPIO 2	Despregable	Non importa		0
Activar/desactivar a impresión do rexistro de depuración sobre U0TXD durante o arranque
Pin	Por defecto	U0TXD Activo		U0TXD Silencioso
MTDO	Pull-up	1		0
Temporización do esclavo SDIO
Pin	Por defecto	Borde descendente Sampling Saída descendente	Borde descendente Sampling Saída de punta ascendente	Borde ascendente Sampling Saída descendente	Borde ascendente Sampling Saída de punta ascendente
MTDO	Pull-up	0	0	1	1
GPIO 5	Pull-up	0	1	0	1

Nota: 

• O firmware pode configurar bits de rexistro para cambiar a configuración de "Voltage de LDO interno (VDD_SDIO)” e “Timing of SDIO Slave” despois do arranque.
• A resistencia de pull-up interna (R9) para MTDI non está poboada no módulo, xa que o flash e a SRAM en ESP32 só admiten unha potencia vol.tage de 3.3 V (saída por VDD_SDIO)

Descrición funcional

Este capítulo describe os módulos e funcións integrados en ESP32.

CPU e memoria interna
O ESP32 contén dous microprocesadores Xtensa® LX32 de 6 bits de baixa potencia. A memoria interna inclúe:

• 448 KB de ROM para o arranque e as funcións principais.
• 520 KB de SRAM no chip para datos e instrucións.
• 8 KB de SRAM en RTC, que se chama RTC FAST Memory e que se pode usar para almacenar datos; Accede a ela a CPU principal durante o arranque RTC desde o modo de sono profundo.
• 8 KB de SRAM en RTC, que se chama RTC SLOW Memory e ao que pode acceder o co-procesador durante o modo Deep-sleep.
• 1 Kbit de eFuse: utilízanse 256 bits para o sistema (enderezo MAC e configuración do chip) e os 768 bits restantes resérvanse para aplicacións do cliente, incluíndo cifrado flash e ID do chip.

Flash externo e SRAM
ESP32 admite múltiples chips SRAM e flash QSPI externos. ESP32 tamén admite o cifrado/descifrado de hardware baseado en AES para protexer os programas e os datos dos desenvolvedores en Flash.

ESP32 pode acceder ao flash QSPI externo e á SRAM a través de cachés de alta velocidade.

• O flash externo pódese asignar ao espazo de memoria de instrucións da CPU e ao espazo de memoria de só lectura ao mesmo tempo.
  • Cando a memoria flash externa se asigna ao espazo de memoria de instrucións da CPU, pódense asignar ata 11 MB + 248 KB á vez. Teña en conta que se se asignan máis de 3 MB + 248 KB, o rendemento da caché reducirase debido ás lecturas especulativas da CPU.
  • Cando a memoria flash externa se asigna ao espazo de memoria de datos de só lectura, pódense asignar ata 4 MB á vez. Admítense lecturas de 8, 16 e 32 bits.
• A SRAM externa pódese asignar ao espazo de memoria de datos da CPU. Pódense asignar ata 4 MB á vez. Admítense lecturas e escrituras de 8, 16 e 32 bits.

ESP32 integra un flash SPI de 8 MB e un PSRAM de 8 MB para máis espazo de memoria.

Osciladores de cristal
O módulo usa un oscilador de cristal de 40 MHz.

RTC e xestión de baixa potencia
Co uso de tecnoloxías avanzadas de xestión de enerxía, o ESP32 pode cambiar entre diferentes modos de enerxía.

Características eléctricas

Valoracións máximas absolutas
As tensións superiores ás clasificacións máximas absolutas que se indican na táboa seguinte poden causar danos permanentes no dispositivo. Estes son só clasificacións de tensión e non se refiren ao funcionamento funcional do dispositivo que debe seguir as condicións de funcionamento recomendadas.

Táboa 3: Valoracións máximas absolutas

1. O módulo funcionou correctamente despois dunha proba de 24 horas a temperatura ambiente a 25 °C e os IO de tres dominios (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) emitiron un alto nivel lóxico ao chan. Teña en conta que os pinos ocupados por flash e/ou PSRAM no dominio de alimentación VDD_SDIO foron excluídos da proba.

Condicións de funcionamento recomendadas
Táboa 4: Condicións de funcionamento recomendadas

Símbolo	Parámetro	Min	Típico	Máx	Unidade
VDD33	Alimentación voltage	3.0	3.3	3.6	V
I V DD	Actualmente entregado pola fonte de alimentación externa	0.5	–	–	A
T	Temperatura de funcionamento	–40	–	65	°C

Características de CC (3.3 V, 25 °C)
Táboa 5: Características de CC (3.3 V, 25 °C)

Símbolo	Parámetro		Min	Típ	Máx	Unidade
C IN	Capacidade do pin		–	2	–	pF
V IH	Entrada de alto nivel voltage		0.75 × VDD1	–	VDD1 + 0.3	V
V IL	Entrada de baixo nivel voltage		–0.3	–	0.25 × VDD1	V
I IH	Corriente de entrada de alto nivel		–	–	50	nA
I IL	Corrente de entrada de baixo nivel		–	–	50	nA
V OH	Saída de alto nivel voltage		0.8 × VDD1	–	–	V
V OL	Vol. de saída de baixo niveltage		–	–	0.1 × VDD1	V
I OH	Fonte de corrente de alto nivel (VDD1 = 3.3 V, VOH >= 2.64 V, forza da unidade de saída definida en máximo)	Dominio de potencia VDD3P3_CPU 1; 2	–	40	–	mA
		VDD3P3_RTC dominio de enerxía 1; 2	–	40	–	mA
		Dominio de potencia VDD_SDIO 1; 3	–	20	–	mA

I OL	Corrente de sumidoiro de baixo nivel (VDD1 = 3.3 V, VOL = 0.495 V, forza de accionamento de saída definida ao máximo)	–	28	–	mA
R PU	Resistencia da resistencia interna de pull-up	–	45	–	kΩ
R PD	Resistencia da resistencia interna pull-down	–	45	–	kΩ
V IL_nRST	Entrada de baixo nivel voltage de CHIP_PU para apagar o chip	–	–	0.6	V

Notas: 

1. VDD é o I/O voltage para un dominio de potencia particular de pinos.
2. Para o dominio de potencia VDD3P3_CPU e VDD3P3_RTC, a corrente por pin orixinada no mesmo dominio redúcese gradualmente duns 40 mA a uns 29 mA, VOH>=2.64 V, a medida que aumenta o número de pinos da fonte de corrente.
3. Os pinos ocupados por flash e/ou PSRAM no dominio de potencia VDD_SDIO foron excluídos da proba.

Radio Wi-Fi
Táboa 6: Características da radio Wi-Fi

Parámetro	Condición	Min	Típico	Máx	Unidade
Rango de frecuencias de funcionamento nota1	–	2412	–	2462	MHz
Potencia TX nota2	802.11b:26.62dBm;802.11g:25.91dBm 802.11n20:25.89dBm;802.11n40:26.51dBm				dBm
Sensibilidade	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
Rexeitamento da canle adxacente	11 g, 6 Mbps	–	31	–	dB
	11 g, 54 Mbps	–	14	–	dB
	11n, HT20, MCS0	–	31	–	dB
	11n, HT20, MCS7	–	13	–	dB

1. O dispositivo debe funcionar no rango de frecuencias asignado polas autoridades reguladoras rexionais. O intervalo de frecuencia de operación 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.
3. A potencia TX de destino pódese configurar en función dos requisitos do dispositivo ou da certificación.

Bluetooth/BLE

Radio 4.5.1 Receptor
Táboa 7: Características do receptor: Bluetooth/BLE

Parámetro	Condicións	Min	Típ	Máx	Unidade
Sensibilidade @ 30.8% PER	–	–	–97	–	dBm
Sinal recibido máximo @30.8% PER	–	0	–	–	dBm
Co-canle C/I	–	–	+10	–	dB
Selectividade da canle adxacente 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
Rendemento do bloqueo fóra da 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
intermodulação	–	–36	–	–	dBm

Transmisor
Táboa 8: Características do transmisor: Bluetooth/BLE

Parámetro	Condicións	Min	Típ	Máx	Unidade
Frecuencia RF	–	2402	–	2480	dBm
Paso de control de ganancia	–	–	–	–	dBm
Potencia de RF	BLE: 6.80 dBm; BT: 8.51 dBm				dBm
A canle adxacente transmite potencia	F = F0 ± 2 MHz	–	–52	–	dBm
	F = F0 ± 3 MHz	–	–58	–	dBm
	F = F0 ± > 3 MHz	–	–60	–	dBm
∆ f1 de media	–	–	–	265	kHz
∆ f2 máx	–	247	–	–	kHz
∆ f2 de media/∆ f1 de media	–	–	–0.92	–	–
ICFT	–	–	–10	–	kHz
Taxa de deriva	–	–	0.7	–	kHz/50 s
Deriva	–	–	2	–	kHz

Reflow Profile

• RampZona arriba - Temp.: <150 °C Tempo: 60 ~ 90 s RampVelocidade de aumento: 1 ~ 3 °C/s
• Zona de precalentamento - Temp.: 150 ~ 200 °C Tempo: 60 ~ 120 s RampVelocidade de aumento: 0.3 ~ 0.8 °C/s
• Zona de refluxo - Temp.: >217 °C 7LPH60 ~ 90 s; Temperatura máxima: 235 ~ 250 °C (<245 °C recomendado) Tempo: 30 ~ 70 s
• Zona de refrixeración - Temperatura máxima. ~ 180°CRamp-Taxa de baixada: -1 ~ -5 °C/s
• Soldadura - Sn&Ag&Cu Soldadura sen chumbo (SAC305)

Orientación OEM

1. Normas FCC aplicables
   Este módulo é concedido por Aprobación Modular Única. Cumpre cos requisitos da parte 15C da sección 15.247 da FCC.
2. Condicións específicas de uso operativo
   Este módulo pódese usar en dispositivos IoT. A entrada voltage ao módulo é nominalmente 3.3 V-3.6 V CC. A temperatura ambiente de funcionamento do módulo é de –40 °C ~ 65 °C. Só se permite a antena PCB integrada. Calquera outra antena externa está prohibida.
3. Procedementos de módulo limitado
   N/A
4. Deseño de antena de traza
   N/A
5. Consideracións sobre a exposición a RF
   O equipo cumpre cos límites de exposición á radiación da FCC establecidos para un ambiente non controlado. Este equipo debe instalarse e operarse cunha distancia mínima de 20 cm entre o radiador e o seu corpo. Se o equipo está integrado nun host como un uso portátil, é posible que se requira unha avaliación adicional da exposición a RF tal e como se especifica en 2.1093.
6. Antena
   1. Tipo de antena: Ganancia máxima da antena PCB: 3.40 dBi
   2. Antena omnidireccional con conector IPEX Ganancia máxima de 2.33 dBi
7. Etiqueta e información de conformidade
   Unha etiqueta exterior do produto final do OEM pode usar palabras como a seguinte: "Contén ID FCC do módulo transmisor: 2BFGS-ESP32WROVERE" ou "Contén ID FCC: 2BFGS-ESP32WROVERE".
8. Información sobre modos de proba e requisitos de proba adicionais
   • O transmisor modular foi totalmente probado polo concesionario do módulo no número necesario de canles, tipos de modulación e modos, non debería ser necesario que o instalador do host volva probar todos os modos ou configuracións do transmisor dispoñibles. Recoméndase que o fabricante do produto anfitrión, instalando o transmisor modular, realice algunhas medicións de investigación para confirmar que o sistema composto resultante non supera os límites de emisións espurias ou límites de borde de banda (por exemplo, cando unha antena diferente pode estar causando emisións adicionais).
   • A proba debe comprobar as emisións que se poidan producir debido á mestura de emisións cos outros transmisores, circuítos dixitais ou debido ás propiedades físicas do produto anfitrión (envolvente). Esta investigación é especialmente importante cando se integran varios transmisores modulares onde a certificación se basea en probar cada un deles nunha configuración autónoma. É importante ter en conta que os fabricantes de produtos anfitrións non deben asumir que, debido a que o transmisor modular está certificado, non teñen ningunha responsabilidade polo cumprimento do produto final.
   • Se a investigación indica un problema de conformidade, o fabricante do produto anfitrión está obrigado a mitigar o problema. Os produtos anfitrións que utilizan un transmisor modular están suxeitos a todas as regras técnicas individuais aplicables, así como ás condicións xerais de operación das seccións 15.5, 15.15 e 15.29 para non causar interferencias. O operador do produto anfitrión estará obrigado a deixar de operar o dispositivo ata que se corrixa a interferencia.
9. Probas adicionais, exención de responsabilidade da Parte 15 Subparte B A combinación final de host/módulo debe ser avaliada en función dos criterios da Parte 15B da FCC para que os radiadores non intencionados sexan debidamente autorizados para funcionar como un dispositivo dixital da Parte 15.

O integrador anfitrión que instale este módulo no seu produto debe asegurarse de que o produto composto final cumpre cos requisitos da FCC mediante unha avaliación técnica ou unha avaliación das regras da FCC, incluíndo o funcionamento do transmisor, e debe consultar as directrices do KDB 996369. Para produtos anfitrións con transmisores modulares certificados, o rango de frecuencia de investigación do sistema composto especifícase pola regra das seccións 15.33(a)(1) a (a)(3) ou o rango aplicable ao dispositivo dixital, tal e como se indica na Sección 15.33(b)(1), o que sexa o intervalo de frecuencia máis alto de investigación. Cando se proba o produto anfitrión, todos os transmisores deben estar funcionando. Os transmisores pódense activar mediante controladores dispoñibles públicamente e activalos, polo que os transmisores están activos. En determinadas condicións, pode ser apropiado utilizar unha caixa de chamadas específica da tecnoloxía (conxunto de proba) onde os dispositivos ou controladores accesorios 50 non estean dispoñibles. Ao realizar a proba de emisións do radiador non intencionado, o transmisor colocarase no modo de recepción ou en modo inactivo, se é posible. Se non é posible só o modo de recepción, a radio será de exploración pasiva (preferible) e/ou activa. Nestes casos, debería activar a actividade no BUS de comunicación (é dicir, PCIe, SDIO, USB) para garantir que o circuíto do radiador non intencionado estea activado. Os laboratorios de probas poden ter que engadir atenuación ou filtros dependendo da intensidade do sinal de calquera baliza activa (se é o caso) das radios activadas. Consulte ANSI C63.4, ANSI C63.10 e ANSI C63.26 para obter máis detalles xerais das probas.

O produto en proba está configurado nunha ligazón/asociación cun dispositivo asociado, segundo o uso normal previsto do produto. Para facilitar as probas, o produto en proba está configurado para transmitir nun ciclo de traballo alto, como enviando un file ou transmitir algún contido multimedia.

Aviso da FCC:
Calquera Cambio ou modificación non aprobado expresamente pola parte responsable do cumprimento pode anular a autoridade do usuario para operar o equipo. Este dispositivo cumpre coa parte 15 das normas da FCC. O funcionamento está suxeito ás dúas condicións seguintes: (1) Este dispositivo non pode causar interferencias prexudiciais e (2) Este dispositivo debe aceptar calquera interferencia recibida, incluídas as que poidan causar un funcionamento non desexado.

Documentos/Recursos

Módulo de Internet das Cousas Walfront ESP32 WiFi e Bluetooth [pdfManual do usuario Módulo de Internet das cousas WiFi e Bluetooth ESP32, ESP32, Módulo de Internet das cousas WiFi e Bluetooth, Módulo de Internet das cousas Bluetooth, Módulo de Internet das cousas, Módulo de cousas, módulo

Referencias

• Manual de usuario