ESPRESSIF ESP32-S2-MINI-2 WiFi モジュールユーザーマニュアル

2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) モジュール
ESP32-S2 シリーズ SoC (チップリビジョン v1.0)、Xtensa® シングルコア 32 ビット LX7 mi コプロセッサーを中心に構築
4 MB フラッシュとオプションの 2 MB PSRAM (チップパッケージ内)
37 個の GPIO、豊富な周辺機器セット
オンボードPCBアンテナ

モジュールオーバーview

ESP32-S2-MINI-2は、汎用Wi-Fiモジュールです。豊富な周辺機器セットと小型サイズにより、このモジュールはスマートホーム、産業オートメーション、ヘルスケア、家庭用電化製品などに理想的な選択肢となります。
SP32-S2-MINI-2の仕様

カテゴリー	パラメータ	仕様
Wi-Fi	プロトコル	802.11 b / g / n（最大150 Mbps）
Wi-Fi	周波数範囲	2412〜2462 MHz
ハードウェア	モジュールインターフェース	GPIO、SPI、I2S、UART、I2C、LED PWM、TWAI^®、LCD、カメラインターフェース、ADC、DAC、タッチセンサー、温度センサー、USB OTG
	一体型クリスタル	40MHz水晶
	営業巻tage /電源	3.0V～3.6V
	動作電流	平均：80 mA
	電源装置によって供給される最小電流	500mA
	周囲温度	–40℃～+85℃/105℃
	水分感度レベル（MSL）	レベル3

ピンの定義

ピンレイアウト

以下のピン配置図は、モジュール上のピンのおおよその位置を示しています。
ピンレイアウト（上 View)

ピンの説明

モジュールには 65 ピンがあります。
周辺機器のピン構成については、ESP32-S2 シリーズのデータシートを参照してください。
ピンの定義

名前	いいえ。	タイプ¹	関数
	1、2、30、XNUMX、
グランド	42、43、	P	地面
	46-65
3V3	3	P	電源

名前	いいえ。	タイプ¹	関数
IO0	4	I / O / T	RTC_GPIO0、GPIO0
IO1	5	I / O / T	RTC_GPIO1、GPIO1、TOUCH1、ADC1_CH0
IO2	6	I / O / T	RTC_GPIO2、GPIO2、TOUCH2、ADC1_CH1
IO3	7	I / O / T	RTC_GPIO3、GPIO3、TOUCH3、ADC1_CH2
IO4	8	I / O / T	RTC_GPIO4、GPIO4、TOUCH4、ADC1_CH3
IO5	9	I / O / T	RTC_GPIO5、GPIO5、TOUCH5、ADC1_CH4
IO6	10	I / O / T	RTC_GPIO6、GPIO6、TOUCH6、ADC1_CH5
IO7	11	I / O / T	RTC_GPIO7、GPIO7、TOUCH7、ADC1_CH6
IO8	12	I / O / T	RTC_GPIO8、GPIO8、TOUCH8、ADC1_CH7
IO9	13	I / O / T	RTC_GPIO9、GPIO9、TOUCH9、ADC1_CH8、FSPIHD
IO10	14	I / O / T	RTC_GPIO10、GPIO10、TOUCH10、ADC1_CH9、FSPICS0、FSPIIO4
IO11	15	I / O / T	RTC_GPIO11、GPIO11、TOUCH11、ADC2_CH0、FSPID、FSPIIO5
IO12	16	I / O / T	RTC_GPIO12、GPIO12、TOUCH12、ADC2_CH1、FSPICLK、FSPIIO6
IO13	17	I / O / T	RTC_GPIO13、GPIO13、TOUCH13、ADC2_CH2、FSPIQ、FSPIIO7
IO14	18	I / O / T	RTC_GPIO14、GPIO14、TOUCH14、ADC2_CH3、FSPIWP、FSPIDQS
IO15	19	I / O / T	RTC_GPIO15、GPIO15、U0RTS、ADC2_CH4、XTAL_32K_P
IO16	20	I / O / T	RTC_GPIO16、GPIO16、U0CTS、ADC2_CH5、XTAL_32K_N
IO17	21	I / O / T	RTC_GPIO17、GPIO17、U1TXD、ADC2_CH6、DAC_1
IO18	22	I / O / T	RTC_GPIO18、GPIO18、U1RXD、ADC2_CH7、DAC_2、CLK_OUT3
IO19	23	I / O / T	RTC_GPIO19、GPIO19、U1RTS、ADC2_CH8、CLK_OUT2、USB_D-
IO20	24	I / O / T	RTC_GPIO20、GPIO20、U1CTS、ADC2_CH9、CLK_OUT1、USB_D +
IO21	25	I / O / T	RTC_GPIO21、GPIO21
IO26 ²	26	I / O / T	SPICS1、GPIO26
NC	27	—	NC
IO33	28	I / O / T	SPIIO4、GPIO33、FSPIHD
IO34	29	I / O / T	SPIIO5、GPIO34、FSPICS0
IO35	31	I / O / T	SPIIO6、GPIO35、FSPID
IO36	32	I / O / T	SPIIO7、GPIO36、FSPICLK
IO37	33	I / O / T	SPIDQS、GPIO37、FSPIQ
IO38	34	I / O / T	GPIO38、FSPIWP
IO39	35	I / O / T	MTCK、GPIO39、CLK_OUT3
IO40	36	I / O / T	MTDO、GPIO40、CLK_OUT2
IO41	37	I / O / T	MTDI、GPIO41、CLK_OUT1
IO42	38	I / O / T	MTMS、GPIO42
TXD0	39	I / O / T	U0TXD、GPIO43、CLK_OUT1
RXD0	40	I / O / T	U0RXD、GPIO44、CLK_OUT2
IO45	41	I / O / T	GPIO45
IO46	44	I	GPIO46
EN	45	I	高：オン、チップを有効にします。低：オフ、チップの電源がオフになります。注：ENピンをフローティングのままにしないでください。

1 P：電源; I：入力; O：出力; T：高インピーダンス。

2 IO26 は、ESP32-S2-MINI-2-N4R2 モジュールの組み込み PSRAM によって使用され、他の目的には使用できません。

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必要なもの

モジュールのアプリケーションを開発するには、次のものが必要です。

1×ESP32-S2-MINI-2
1 x EspressifRFテストボード

1 xUSB-シリアルボード
1 xマイクロUSBケーブル

Linuxを実行している1台のPC

このユーザーガイドでは、Linuxオペレーティングシステムを例として取り上げますampル。 WindowsおよびmacOSでの構成の詳細については、ESP-IDFプログラミングガイドを参照してください。

ハードウェア接続

ESP32-S2-MINI-2 モジュールを RF テストボードにはんだ付けします。
RXテストボードをTXD、RXD、およびGNDを介してUSB-シリアルボードに接続します。

USB-シリアルボードをPCに接続します。
Micro-USBケーブルを介して、RFテストボードをPCまたは電源アダプタに接続し、5V電源を有効にします。

ダウンロード中に、ジャンパーを介してIO0をGNDに接続します。次に、テストボードを「オン」にします。
ファームウェアをフラッシュにダウンロードします。詳細については、以下のセクションを参照してください。

ダウンロード後、IO0とGNDのジャンパーを取り外します。
RFテストボードの電源を再度入れます。モジュールは動作モードに切り替わります。チップは、初期化時にフラッシュからプログラムを読み取ります。

注記：
IO0 は内部的にロジック High です。 IO0 がプルアップに設定されている場合、ブートモードが選択されます。このピンがプルダウンまたはフローティングのままの場合、ダウンロードモードが選択されます。 ESP32-S2-MINI-2 の詳細については、ESP32-S2 シリーズデータシートを参照してください。

開発環境のセットアップ

Espressif IoT 開発フレームワーク (略して ESP-IDF) は、Espressif SoC に基づくアプリケーションを開発するためのフレームワークです。ユーザーは、ESP-IDF に基づいて Windows/Linux/macOS で ESP32-S2 を使用してアプリケーションを開発できます。ここでは、Linux オペレーティングシステムを例として取り上げます。ampル。
インストールの前提条件
ESP-IDFでコンパイルするには、次のパッケージを入手する必要があります。

CentOS 7＆8：
UbuntuとDebian：

アーチ：

注記：

このガイドでは、Linux上のディレクトリ〜/ espをESP-IDFのインストールフォルダとして使用します。
ESP-IDFはパス内のスペースをサポートしていないことに注意してください。

ESP-IDFを入手する
ESP32-S2-MINI-2 モジュール用のアプリケーションを構築するには、ESP-IDF リポジトリの Espressif によって提供されるソフトウェアライブラリが必要です。
ESP-IDFを取得するには、インストールディレクトリ（〜/ esp）を作成してESP-IDFをダウンロードし、「gitclone」を使用してリポジトリのクローンを作成します。
ESP-IDFは〜/ esp / esp-idfにダウンロードされます。特定の状況で使用するESP-IDFバージョンについては、ESP-IDFバージョンを参照してください。
ツールの設定
ESP-IDFとは別に、コンパイラ、デバッガー、Pythonパッケージなど、ESP-IDFで使用されるツールもインストールする必要があります。ESP-IDFは、ツールのセットアップに役立つ「install.sh」という名前のスクリプトを提供します。一度に。
環境変数を設定する
インストールされたツールは、PATH環境変数にまだ追加されていません。コマンドラインからツールを使用できるようにするには、いくつかの環境変数を設定する必要があります。 ESP-IDFは、それを行う別のスクリプト 'export.sh'を提供します。 ESP-IDFを使用するターミナルで、次のコマンドを実行します。
これですべての準備が整ったので、ESP32-S2-MINI-2 モジュールで最初のプロジェクトをビルドできます。

最初のプロジェクトを作成する

プロジェクトを開始する
これで、ESP32-S2-MINI-2 モジュール用にアプリケーションを準備する準備が整いました。 ex から get-started/hello_world プロジェクトを開始できます。ampESP-IDFのlesディレクトリ。
get-started / hello_worldを〜/ espディレクトリにコピーします。
元の範囲がありますamp元のルプロジェクトampESP-IDFのlesディレクトリ。上記と同じ方法で任意のプロジェクトをコピーして実行できます。 exを構築することも可能ですampコピーせずにそのまま保存
初め。
デバイスを接続する
次に、モジュールをコンピュータに接続し、モジュールが表示されているシリアルポートを確認します。 Linux のシリアルポートは、名前が「/dev/tty」で始まります。以下のコマンドを XNUMX 回実行します。最初はボードのプラグを抜いた状態で、次にプラグを差し込んだ状態で実行します。XNUMX 回目に表示されるポートが必要なポートです。
注記：
次の手順で必要になるため、ポート名を手元に置いておきます。
設定
ステップ 3.4.1 の「hello_world」ディレクトリに移動します。プロジェクトを開始し、ESP32-S2 チップをターゲットとして設定し、プロジェクト構成ユーティリティ「menuconfig」を実行します。
'idf.py set-target ESP32-S2' によるターゲットの設定は、新しいプロジェクトを開いた後に一度行う必要があります。プロジェクトに既存のビルドと構成が含まれている場合、それらはクリアされて初期化されます。このステップをまったくスキップするために、ターゲットを環境変数に保存することができます。詳細については、ターゲットの選択を参照してください。
前の手順が正しく実行されている場合は、次のメニューが表示されます。
プロジェクト構成 – ホームウィンドウ
このメニューを使用して、Wi-Fi ネットワーク名とパスワード、プロセッサ速度などのプロジェクト固有の変数を設定します。「hello_world」については、menuconfig を使用したプロジェクトの設定がスキップされる場合があります。この元ampファイルはデフォルト設定で実行されます
メニューの色は端末によって異なる場合があります。オプション「-style」を使用して外観を変更できます。詳細については、「idf.py menuconfig –help」を実行してください。
プロジェクトを構築する
次のコマンドを実行してプロジェクトをビルドします。
このコマンドは、アプリケーションとすべてのESP-IDFコンポーネントをコンパイルしてから、ブートローダー、パーティションテーブル、およびアプリケーションバイナリを生成します。
エラーがない場合、ビルドはファームウェアバイナリ.binを生成して終了します file.
デバイスにフラッシュする
次のコマンドを実行して、モジュールに構築したばかりのバイナリをフラッシュします。
手順：デバイスを接続するで、PORTをESP32-S2ボードのシリアルポート名に置き換えます。
BAUDを必要なボーレートに置き換えることで、フラッシャーのボーレートを変更することもできます。デフォルトのボーレートは460800です。
idf.py引数の詳細については、idf.pyを参照してください。
注記：
オプション「flash」はプロジェクトを自動的にビルドしてフラッシュするため、「idf.pybuild」を実行する必要はありません。
点滅すると、次のような出力ログが表示されます。

フラッシュプロセスの終了までに問題がない場合、ボードは再起動し、「hello_world」アプリケーションを起動します。
モニター
「hello_world」が実際に実行されているかどうかを確認するには、「idf.py -p PORTmonitor」と入力します（PORTをシリアルポート名に置き換えることを忘れないでください）。
このコマンドは、IDFモニターアプリケーションを起動します。
起動ログと診断ログが上にスクロールすると、「Helloworld！」と表示されます。アプリケーションによって印刷されます。
IDFモニターを終了するには、ショートカットCtrl +]を使用します。
ESP32-S2-MINI-2 モジュールの使用を開始するために必要なものはこれですべてです。これで、他の元を試す準備ができましたampESP-IDFでファイルを作成するか、独自のアプリケーションの開発に進んでください。

米国FCC声明

デバイスは、KDB 996369D03OEMマニュアルv01に準拠しています。以下は、KDB 996369D03OEMマニュアルv01に従ったホスト製品メーカー向けの統合手順です。
適用されるFCC規則のリスト
FCC パート 15 サブパート C 15.247
特定の運用使用条件
モジュールにはWiFi機能があります。

動作周波数:
- WiFi：2412〜2462 MHz
チャネル数：
- WiFi：11
変調：
- WiFi：DSSS; OFDM
タイプ：オンボードPCBアンテナ
ゲイン：最大4.54 dBi

このモジュールは、最大 4.54 dBi のアンテナを備えた IoT アプリケーションに使用できます。このモジュールを製品にインストールするホストメーカーは、送信機の動作を含む FCC 規則に対する技術的評価または評価によって、最終的な複合製品が FCC 要件に準拠していることを確認する必要があります。ホストメーカーは、この RF モジュールを統合する最終製品のユーザーズマニュアルで、この RF モジュールの取り付けまたは取り外し方法に関する情報をエンドユーザーに提供しないように注意する必要があります。エンドユーザーマニュアルには、このマニュアルに示されているように、必要なすべての規制情報/警告が含まれている必要があります。
限定モジュール手順
適用できない。このモジュールは単一のモジュールであり、FCCパート15.212の要件に準拠しています。
トレースアンテナの設計
適用できない。モジュールには独自のアンテナがあり、ホストのプリント基板マイクロストリップトレースアンテナなどは必要ありません。
RF被曝に関する考慮事項
モジュールは、アンテナとユーザーの体の間に少なくとも20cmが維持されるように、ホスト機器に設置する必要があります。また、RF被曝ステートメントまたはモジュールのレイアウトが変更された場合、ホスト製品の製造元は、FCCIDまたは新しいアプリケーションの変更を通じてモジュールの責任を負う必要があります。モジュールのFCCIDは、最終製品では使用できません。このような状況では、ホストメーカーは、最終製品（送信機を含む）を再評価し、個別のFCC認証を取得する責任があります。
アンテナ
アンテナの仕様は次のとおりです。

タイプ：オンボードPCBアンテナ
ゲイン: 4.54 dBi

このデバイスは、次の条件下でホストメーカーのみを対象としています。

送信モジュールは、他の送信機またはアンテナと同じ場所に配置することはできません。
このモジュールは、このモジュールで最初にテストおよび認定された外部アンテナでのみ使用する必要があります。
アンテナは恒久的に取り付けられるか、「独自の」アンテナカプラーを使用する必要があります。

上記の条件が満たされている限り、それ以上の送信機テストは必要ありません。ただし、ホストメーカーは、このモジュールをインストールする際に必要な追加のコンプライアンス要件について、最終製品をテストする責任があります（例：ample、デジタルデバイスの放出、PC周辺機器の要件など)。
ラベルとコンプライアンス情報
ホスト製品メーカーは、「FCC IDを含む：
2AC7Z-ESPS2MINI2」の完成品。
テストモードと追加のテスト要件に関する情報

動作周波数:
- WiFi：2412〜2462 MHz
チャネル数：
- WiFi：11
変調：
- WiFi：DSSS; OFDM

ホストメーカーは、ホスト内のスタンドアロンモジュラー送信機、およびホスト製品内の複数の同時送信モジュールまたは他の送信機の実際のテストモードに従って、放射および伝導エミッションやスプリアスエミッションなどのテストを実行する必要があります。テストモードのすべてのテスト結果がFCC要件に準拠している場合にのみ、最終製品を合法的に販売できます。
追加テスト、パート15サブパートB準拠
モジュラートランスミッターは、FCC パート 15 サブパート C 15.247 に対して認可された FCC のみであり、ホスト製品の製造元は、モジュラートランスミッターの認証付与によってカバーされていない、ホストに適用されるその他の FCC 規則への準拠に責任を負います。被認可者がパート 15 サブパート B に準拠した製品を販売する場合 (非意図的放射器デジタル回路も含まれている場合)、被認可者は、最終的なホスト製品が依然としてモジュラートランスミッターでパート 15 サブパート B 準拠テストを必要とすることを示す通知を提供するものとします。インストールされています。
この機器はテスト済みであり、FCC規則のPart15に準拠したクラスBデジタルデバイスの制限に準拠していることが確認されています。これらの制限は、住宅設備での有害な干渉に対する合理的な保護を提供するように設計されています。この装置は、無線周波数エネルギーを生成、使用、および放射する可能性があり、指示に従って設置および使用しない場合、無線通信に有害な干渉を引き起こす可能性があります。
ただし、特定の設置環境で干渉が発生しないという保証はありません。この機器がラジオやテレビの受信に有害な干渉を引き起こしている場合（機器の電源をオン/オフすることで確認できます）、ユーザーは次のいずれかの方法で干渉を修正することをお勧めします。

受信アンテナの向きを変えるか、位置を変えてください。
機器と受信機間の距離を広げます。

受信機が接続されている回路とは別のコンセントに機器を接続します。
販売店または経験豊富なラジオ/テレビ技術者にご相談ください。

このデバイスは、FCC 規則のパート 15 に準拠しています。操作には次の XNUMX つの条件が適用されます。

このデバイスは有害な干渉を引き起こすことはありません。
このデバイスは、望ましくない動作を引き起こす可能性のある干渉を含め、受信したあらゆる干渉を受け入れる必要があります。

注意：
コンプライアンス責任者によって明示的に承認されていない変更または修正を行うと、ユーザーの機器の操作権限が無効になる可能性があります。
この装置は、制御されていない環境に対して定められたFCCRF放射線被曝制限に準拠しています。このデバイスとそのアンテナは、他のアンテナまたは送信機と同じ場所に配置したり、一緒に操作したりしないでください。この送信機に使用されるアンテナは、すべての人から少なくとも20 cmの距離を確保するように設置する必要があり、他のアンテナまたは送信機と同じ場所に配置したり、一緒に操作したりしないでください。
OEM統合手順
このデバイスは、以下の条件を満たす OEM インテグレーターのみを対象としています。

送信モジュールは、他の送信機またはアンテナと同じ場所に配置することはできません。
このモジュールは、このモジュールで最初にテストおよび認定された外部アンテナでのみ使用する必要があります。

上記の条件が満たされている限り、それ以上の送信機テストは必要ありません。ただし、OEMインテグレーターは、このモジュールをインストールする際に必要な追加のコンプライアンス要件について、最終製品をテストする責任があります（例：ample、デジタルデバイスの放出、PC周辺機器の要件など)。
モジュール認証の使用の妥当性
これらの条件を満たすことができない場合（例：amp特定のラップトップ構成または別の送信機とのコロケーション）の場合、ホスト機器と組み合わせたこのモジュールのFCC認証は有効でないと見なされ、モジュールのFCCIDを最終製品で使用できなくなります。このような状況では、OEMインテグレーターは、最終製品（送信機を含む）を再評価し、個別のFCC認証を取得する責任があります。
最終製品のラベル
最終製品には、次のように見える領域にラベルを付ける必要があります。

ドキュメント / リソース

ESPRESSIF ESP32-S2-MINI-2 WiFi モジュール [pdf] ユーザーマニュアル
2AC7Z-ESPS2MINI2、2AC7ZESPS2MINI2、ESP32-S2-MINI-2、ESP32-S2-MINI-2 WiFi モジュール、WiFi モジュール

参考文献

ユーザーマニュアル

日付	バージョン	リリースノート
2022-09-22	バージョン0.5	暫定リリース

ESPRESSIF ESP32-S2-MINI-2 WiFi モジュール