Modulo Wi-Fi ESPRESSIF ESP32-S2-MINI-2

Modulo Wi-Fi da 2.4 GHz (802.11 b/g/n).
Basato sulla serie di SoC ESP32-S2 (revisione del chip v1.0), mi-coprocessore Xtensa® single-core a 32 bit LX7
Flash da 4 MB e PSRAM opzionale da 2 MB nel pacchetto chip
37 GPIO, ricco set di periferiche
Antenna PCB a bordo

Modulo finitoview

ESP32-S2-MINI-2 è un modulo Wi-Fi generico. Il ricco set di periferiche e le dimensioni ridotte rendono questo modulo la scelta ideale per case intelligenti, automazione industriale, assistenza sanitaria, elettronica di consumo, ecc.
Specifiche SP32-S2-MINI-2

Definizioni dei pin

Layout pin

Il diagramma dei pin di seguito mostra la posizione approssimativa dei pin sul modulo.
Disposizione pin (in alto View)

Descrizione del pin

Il modulo ha 65 pin.
Per le configurazioni dei pin periferici, fare riferimento alla scheda tecnica della serie ESP32-S2.
Definizioni dei pin

1. 1 P: alimentazione; io: ingresso; O: uscita; T: alta impedenza.
2. 2 IO26 viene utilizzato dalla PSRAM integrata nel modulo ESP32-S2-MINI-2-N4R2 e non può essere utilizzato per altri scopi.

Iniziare

Di cosa hai bisogno

Per sviluppare applicazioni per modulo è necessario:

• 1 ESP32-S2-MINI-2
• 1 x scheda di test RF Expressif
• 1 x scheda da USB a seriale
• 1 x Cavo micro-USB
• 1 x PC con Linux

In questa guida per l'utente, prendiamo il sistema operativo Linux come un example. Per ulteriori informazioni sulla configurazione su Windows e macOS, fare riferimento alla Guida alla programmazione ESP-IDF.

Connessione hardware

1. Saldare il modulo ESP32-S2-MINI-2 alla scheda di test RF.
2. Collegare la scheda di test RF alla scheda da USB a seriale tramite TXD, RXD e GND.
3. Collegare la scheda USB-seriale al PC.
4. Collegare la scheda di test RF al PC o a un alimentatore per abilitare l'alimentazione a 5 V, tramite il cavo Micro-USB.
5. Durante il download, collegare IO0 a GND tramite un ponticello. Quindi, accendere la scheda di test.
6. Scarica il firmware in flash. Per i dettagli, vedere le sezioni seguenti.
7. Dopo il download, rimuovere il ponticello su IO0 e GND.
8. Riaccendere la scheda di test RF. Il modulo passerà alla modalità di lavoro. Il chip leggerà i programmi dalla flash al momento dell'inizializzazione.

Nota:
IO0 è internamente logico alto. Se IO0 è impostato su pull-up, viene selezionata la modalità Boot. Se questo pin è pull-down o lasciato mobile, è selezionata la modalità Download. Per ulteriori informazioni su ESP32-S2-MINI-2, fare riferimento alla scheda tecnica della serie ESP32-S2.

Impostare l'ambiente di sviluppo

Espressif IoT Development Framework (in breve ESP-IDF) è un framework per lo sviluppo di applicazioni basate sui SoC Espressif. Gli utenti possono sviluppare applicazioni con ESP32-S2 in Windows/Linux/macOS basate su ESP-IDF. Qui prendiamo come esempio il sistema operativo Linuxamplui.
Installa i prerequisiti
Per compilare con ESP-IDF è necessario ottenere i seguenti pacchetti:

• CentOS 7 e 8:
  
• Ubuntu e Debian:
• Arco:

Nota:

• Questa guida utilizza la directory ~/esp su Linux come cartella di installazione per ESP-IDF.
• Tieni presente che ESP-IDF non supporta gli spazi nei percorsi.

Ottieni ESP-IDF
Per creare applicazioni per il modulo ESP32-S2-MINI-2, sono necessarie le librerie software fornite da Espressif nel repository ESP-IDF.
Per ottenere ESP-IDF, crea una directory di installazione (~/esp) per scaricare ESP-IDF e clonare il repository con 'git clone':
ESP-IDF verrà scaricato in ~/esp/esp-idf. Consultare Versioni di ESP-IDF per informazioni su quale versione di ESP-IDF utilizzare in una determinata situazione.
Imposta strumenti
Oltre a ESP-IDF, devi anche installare gli strumenti utilizzati da ESP-IDF, come il compilatore, il debugger, i pacchetti Python, ecc. ESP-IDF fornisce uno script chiamato 'install.sh' per aiutare a configurare gli strumenti in un colpo solo.
Imposta le variabili d'ambiente
Gli strumenti installati non sono ancora stati aggiunti alla variabile di ambiente PATH. Per rendere gli strumenti utilizzabili dalla riga di comando, è necessario impostare alcune variabili di ambiente. ESP-IDF fornisce un altro script 'export.sh' che lo fa. Nel terminale in cui utilizzerai ESP-IDF, esegui:
Ora è tutto pronto, puoi costruire il tuo primo progetto sul modulo ESP32-S2-MINI-2.

Crea il tuo primo progetto

Avvia un progetto
Ora sei pronto per preparare la tua domanda per il modulo ESP32-S2-MINI-2. Puoi iniziare con il progetto get-started/hello_world da esamples in ESP-IDF.
Copia get-started/hello_world nella directory ~/esp:
C'è una gamma di exampi progetti nell'examples in ESP-IDF. Puoi copiare qualsiasi progetto nello stesso modo presentato sopra ed eseguirlo. È anche possibile costruire exampfile sul posto, senza copiarli
Primo.
Connetti il ​​tuo dispositivo
Ora collega il tuo modulo al computer e controlla sotto quale porta seriale è visibile il modulo. Le porte seriali in Linux iniziano con '/dev/tty' nei loro nomi. Esegui il comando seguente due volte, prima con la scheda scollegata, poi con collegata. La porta che appare la seconda volta è quella che ti serve:
Nota:
Tieni a portata di mano il nome della porta poiché ti servirà nei passaggi successivi.
Configurare
Passare alla directory "ciao_mondo" dal passaggio 3.4.1. Avviare un progetto, impostare il chip ESP32-S2 come destinazione ed eseguire l'utilità di configurazione del progetto 'menuconfig'.
L'impostazione del target con 'idf.py set-target ESP32-S2' dovrebbe essere eseguita una volta, dopo aver aperto un nuovo progetto. Se il progetto contiene build e configurazioni esistenti, verranno cancellate e inizializzate. L'obiettivo può essere salvato nella variabile di ambiente per saltare del tutto questo passaggio. Vedere Selezione del target per ulteriori informazioni.
Se i passaggi precedenti sono stati eseguiti correttamente, viene visualizzato il seguente menu:
Configurazione del progetto – Finestra Home
Stai utilizzando questo menu per impostare variabili specifiche del progetto, ad esempio il nome e la password della rete Wi-Fi, la velocità del processore, ecc. L'impostazione del progetto con menuconfig può essere saltata per "hello_world". Questo esample verrà eseguito con la configurazione predefinita
I colori del menu potrebbero essere diversi nel tuo terminale. Puoi cambiare l'aspetto con l'opzione '–style'. Eseguire 'idf.py menuconfig –help' per ulteriori informazioni.
Costruisci il progetto
Costruisci il progetto eseguendo:
Questo comando compilerà l'applicazione e tutti i componenti ESP-IDF, quindi genererà il bootloader, la tabella delle partizioni e i binari dell'applicazione.
Se non ci sono errori, la build terminerà generando il binario del firmware .bin file.
Flash sul dispositivo
Flash i binari che hai appena creato sul tuo modulo eseguendo:
Sostituisci PORT con il nome della porta seriale della tua scheda ESP32-S2 da Step: Connect Your Device.
È inoltre possibile modificare il baud rate del lampeggiatore sostituendo BAUD con il baud rate necessario. La velocità di trasmissione predefinita è 460800.
Per ulteriori informazioni sugli argomenti idf.py, vedere idf.py.
Nota:
L'opzione 'flash' compila e fa lampeggiare automaticamente il progetto, quindi non è necessario eseguire 'idf.py build'.
Quando lampeggia, vedrai il registro di output simile al seguente:


Se non ci sono problemi entro la fine del processo di flash, la scheda si riavvierà e avvierà l'applicazione "hello_world".
Monitor
Per verificare se "hello_world" è effettivamente in esecuzione, digita "idf.py -p PORT monitor" (non dimenticare di sostituire PORT con il nome della tua porta seriale).
Questo comando avvia l'applicazione IDF Monitor:
Dopo che i registri di avvio e di diagnostica scorrono verso l'alto, dovresti vedere "Hello world!" stampato dall'applicazione.
Per uscire dal monitor IDF usa la scorciatoia Ctrl+].
Questo è tutto ciò di cui hai bisogno per iniziare con il modulo ESP32-S2-MINI-2! Ora sei pronto per provare qualche altro exampfile in ESP-IDF o vai direttamente allo sviluppo delle tue applicazioni.

Dichiarazione FCC degli Stati Uniti

Il dispositivo è conforme al manuale OEM KDB 996369 D03 v01. Di seguito sono riportate le istruzioni di integrazione per i produttori di prodotti host in base al Manuale OEM KDB 996369 D03 v01.
Elenco delle norme FCC applicabili
FCC Parte 15 Sottoparte C 15.247
Condizioni d'uso operative specifiche
Il modulo ha funzioni WiFi.

• Frequenza di funzionamento:
  • Wi-Fi: 2412 ~ 2462 MHz
• Numero di canali:
  • Wi-Fi: 11
• Modulazione:
  • Wi-Fi: DSSS; OFDM
• Tipo: antenna PCB integrata
• Guadagno: 4.54 dBi max

Il modulo può essere utilizzato per applicazioni IoT con un'antenna massima di 4.54 dBi. Il produttore host che installa questo modulo nel proprio prodotto deve garantire che il prodotto composito finale sia conforme ai requisiti FCC mediante una valutazione tecnica o una valutazione delle norme FCC, compreso il funzionamento del trasmettitore. Il produttore host deve essere consapevole di non fornire informazioni all'utente finale su come installare o rimuovere questo modulo RF nel manuale dell'utente del prodotto finale che integra questo modulo. Il manuale per l'utente finale deve includere tutte le informazioni/avvertenze normative richieste come mostrato in questo manuale.
Procedure del modulo limitato
Non applicabile. Il modulo è un modulo singolo ed è conforme ai requisiti di FCC Parte 15.212.
Traccia i disegni dell'antenna
Non applicabile. Il modulo ha la propria antenna e non necessita di un'antenna di traccia microstriscia della scheda stampata dell'host, ecc.
Considerazioni sull'esposizione a RF
Il modulo deve essere installato nell'apparecchiatura host in modo tale da mantenere almeno 20 cm tra l'antenna e il corpo dell'utente; e se la dichiarazione di esposizione RF o il layout del modulo vengono modificati, il produttore del prodotto host deve assumersi la responsabilità del modulo modificando l'ID FCC o una nuova applicazione. L'ID FCC del modulo non può essere utilizzato sul prodotto finale. In queste circostanze, il produttore host sarà responsabile della rivalutazione del prodotto finale (compreso il trasmettitore) e dell'ottenimento di un'autorizzazione FCC separata.
Antenne
Le specifiche dell'antenna sono le seguenti:

• Tipo: antenna PCB integrata
• Guadagno: 4.54 dBi

Questo dispositivo è destinato esclusivamente ai produttori di host alle seguenti condizioni:

• Il modulo trasmettitore non può essere collocato insieme ad altri trasmettitori o antenne.
• Il modulo deve essere utilizzato solo con le antenne esterne che sono state originariamente testate e certificate con questo modulo.
• L'antenna deve essere fissata in modo permanente o utilizzare un accoppiatore di antenna "unico".

Finché le condizioni di cui sopra sono soddisfatte, non saranno richiesti ulteriori test del trasmettitore. Tuttavia, il produttore host è ancora responsabile di testare il proprio prodotto finale per eventuali requisiti di conformità aggiuntivi richiesti con questo modulo installato (ad esample, emissioni dei dispositivi digitali, requisiti delle periferiche del PC, ecc.).
Etichetta e informazioni sulla conformità
I produttori di prodotti host devono fornire un'etichetta fisica o elettronica che indichi "Contiene FCC ID:
2AC7Z-ESPS2MINI2” con il loro prodotto finito.
Informazioni sulle modalità di prova e sui requisiti di prova aggiuntivi

• Frequenza di funzionamento:
  • Wi-Fi: 2412 ~ 2462 MHz
• Numero di canali:
  • Wi-Fi: 11
• Modulazione:
  • Wi-Fi: DSSS; OFDM

Il produttore dell'host deve eseguire il test dell'emissione irradiata e condotta, dell'emissione spuria, ecc., in base alle modalità di test effettive per un trasmettitore modulare autonomo in un host, nonché per più moduli di trasmissione simultanea o altri trasmettitori in un prodotto host. Solo quando tutti i risultati dei test delle modalità di test sono conformi ai requisiti FCC, il prodotto finale può essere venduto legalmente.
Test aggiuntivi, conforme alla Parte 15, Parte B
Il trasmettitore modulare è autorizzato solo dalla FCC per FCC Parte 15 Sottoparte C 15.247 e che il produttore del prodotto host è responsabile della conformità a qualsiasi altra norma FCC che si applica all'host non coperto dalla concessione di certificazione del trasmettitore modulare. Se il beneficiario commercializza il proprio prodotto come conforme alla Parte 15 Sottoparte B (quando contiene anche circuiti digitali di radiatori non intenzionali), il beneficiario deve fornire un avviso in cui si afferma che il prodotto host finale richiede ancora il test di conformità alla Parte 15 Sottoparte B con il trasmettitore modulare installato.
Questa apparecchiatura è stata testata ed è risultata conforme ai limiti per un dispositivo digitale di Classe B, ai sensi della Parte 15 delle Norme FCC. Questi limiti sono progettati per fornire una protezione ragionevole contro le interferenze dannose in un'installazione residenziale. Questa apparecchiatura genera, utilizza e può irradiare energia a radiofrequenza e, se non installata e utilizzata secondo le istruzioni, può causare interferenze dannose alle comunicazioni radio.
Tuttavia, non vi è alcuna garanzia che non si verifichino interferenze in una particolare installazione. Se questa apparecchiatura causa interferenze dannose alla ricezione radiofonica o televisiva, cosa che può essere determinata spegnendo e riaccendendo l'apparecchiatura, si consiglia all'utente di provare a correggere l'interferenza con una delle seguenti misure:

• Riorientare o riposizionare l'antenna ricevente.
• Aumentare la distanza tra l'apparecchiatura e il ricevitore.
• Collegare l'apparecchiatura a una presa di corrente appartenente a un circuito diverso da quello a cui è collegato il ricevitore.
• Per assistenza, consultare il rivenditore o un tecnico radio/TV esperto.

Questo dispositivo è conforme alla Parte 15 delle Norme FCC. Il funzionamento è soggetto alle seguenti due condizioni:

• Questo dispositivo non deve causare interferenze dannose.
• Questo dispositivo deve accettare qualsiasi interferenza ricevuta, comprese quelle che potrebbero causare un funzionamento indesiderato.

Attenzione:
Eventuali modifiche o alterazioni non espressamente approvate dalla parte responsabile della conformità potrebbero invalidare il diritto dell'utente a utilizzare l'apparecchiatura.
Questa apparecchiatura è conforme ai limiti di esposizione alle radiazioni RF stabiliti dalla FCC per un ambiente non controllato. Questo dispositivo e la relativa antenna non devono essere collocati insieme o funzionare insieme ad altre antenne o trasmettitori. Le antenne utilizzate per questo trasmettitore devono essere installate in modo da fornire una distanza di separazione di almeno 20 cm da tutte le persone e non devono essere collocate o funzionare insieme ad altre antenne o trasmettitori.
Istruzioni per l'integrazione OEM
Questo dispositivo è destinato esclusivamente agli integratori OEM alle seguenti condizioni:

• Il modulo trasmettitore non può essere collocato insieme ad altri trasmettitori o antenne.
• Il modulo deve essere utilizzato solo con le antenne esterne che sono state originariamente testate e certificate con questo modulo.

Finché le condizioni di cui sopra sono soddisfatte, non saranno richiesti ulteriori test del trasmettitore. Tuttavia, l'integratore OEM è ancora responsabile del test del proprio prodotto finale per eventuali requisiti di conformità aggiuntivi richiesti con questo modulo installato (ad es.ample, emissioni dei dispositivi digitali, requisiti delle periferiche del PC, ecc.).
Validità dell'utilizzo della certificazione del modulo
Nel caso in cui tali condizioni non possano essere rispettate (ad es.ample determinate configurazioni di laptop o co-locazione con un altro trasmettitore), l'autorizzazione FCC per questo modulo in combinazione con l'apparecchiatura host non è più considerata valida e l'ID FCC del modulo non può essere utilizzato sul prodotto finale. In queste circostanze, l'integratore OEM sarà responsabile della rivalutazione del prodotto finale (compreso il trasmettitore) e dell'ottenimento di un'autorizzazione FCC separata.
Etichettatura del prodotto finale
Il prodotto finale finale deve essere etichettato in un'area visibile con quanto segue: “Contiene Transmitter Module FCC ID: 2AC7Z-ESPS2MINI2”.

Documentazione e risorse correlate

Documentazione correlata

• Scheda tecnica serie ESP32-S2 – Specifiche dell'hardware ESP32-S2.
• Manuale tecnico di riferimento ESP32-S2 – Informazioni dettagliate su come utilizzare la memoria e le periferiche ESP32-S2.
• Linee guida per la progettazione hardware ESP32-S2 – Linee guida su come integrare ESP32-S2 nel prodotto hardware.
• Errata SoC serie ESP32-S2 – Descrizioni degli errori nella serie di SoC ESP32-S2 dalla revisione del chip 0 in avanti.
• Certificati
  https://espressif.com/en/support/documents/certificates
• ESP32-S2 Notifiche di modifica prodotto/processo (PCN)
  https://espressif.com/en/support/documents/pcns
• Avvisi ESP32-S2: informazioni su sicurezza, bug, compatibilità, affidabilità dei componenti.
  https://espressif.com/en/support/documents/advisories
• Aggiornamenti della documentazione e sottoscrizione delle notifiche di aggiornamento
  https://espressif.com/en/support/download/documents

Zona Sviluppatore

• Guida alla programmazione ESP-IDF per ESP32-S2 - Ampia documentazione per il framework di sviluppo ESP-IDF.
• ESP-IDF e altri framework di sviluppo su GitHub.
  https://github.com/espressif
• Forum ESP32 BBS – Community Engineer-to-Engineer (E2E) per i prodotti Espressif in cui è possibile inviare domande, condividere conoscenze, esplorare idee e aiutare a risolvere problemi con altri ingegneri.
  https://esp32.com/
• L'ESP Journal - Migliori pratiche, articoli e note di persone di Espressif.
  https://blog.espressif.com/
• Vedi le schede SDK e demo, App, Strumenti, Firmware AT.
  https://espressif.com/en/support/download/sdks-demos

Prodotti

• SoC serie ESP32-S2: sfoglia tutti i SoC ESP32-S2.
  https://espressif.com/en/products/socs?id=ESP32-S2
• Moduli serie ESP32-S2: sfoglia tutti i moduli basati su ESP32-S2.
  https://espressif.com/en/products/modules?id=ESP32-S2
• Devkit serie ESP32-S2: sfoglia tutti i devkit basati su ESP32-S2.
  https://espressif.com/en/products/devkits?id=ESP32-S2
• Selettore prodotti ESP: trova un prodotto hardware Espressif adatto alle tue esigenze confrontando o applicando filtri.
  https://products.espressif.com/#/product-selector?language=en

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www.espressif.com

Documenti / Risorse

Modulo Wi-Fi ESPRESSIF ESP32-S2-MINI-2 [pdf] Manuale d'uso Modulo WiFi 2AC7Z-ESPS2MINI2, 2AC7ZESPS2MINI2, ESP32-S2-MINI-2, ESP32-S2-MINI-2, modulo WiFi

Riferimenti

• Manuale d'uso