Walfront ESP32 WiFi および Bluetooth IoT モジュールユーザーマニュアル

Q: ESP32 のデフォルトのストラップピンは何ですか?
A: ESP32 のデフォルトのストラップピンは、MTDI、GPIO0、GPIO2、MTDO、および GPIO5 です。
Q: 電源ボリュームは何ですか?tagESP32のe範囲は？
A: 電源ボリュームtagESP32 の範囲は 3.0V ～ 3.6V です。

この文書について
このドキュメントでは、ESP32 モジュールの仕様について説明します。

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ESP32 は、低電力センサーネットワークから音声エンコード、音楽ストリーミング、MP3 デコードなどの最も要求の厳しいタスクまで、さまざまなアプリケーションを対象とした強力な汎用 WiFi-BT-BLE MCU モジュールです。

ピンの定義

ピンレイアウト

ピンの説明
ESP32 には 38 個のピンがあります。表 1 のピン定義を参照してください。

表1：ピンの定義

名前	いいえ。	タイプ	関数
グランド	1	P	地面
3V3	2	P	電源
EN	3	I	モジュールイネーブル信号。アクティブハイ。
センサー_VP	4	I	GPIO36、ADC1_CH0、RTC_GPIO0
センサー_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	入出力	GPIO32、XTAL_32K_P（32.768 kHz水晶発振器入力）、ADC1_CH4、 TOUCH9、RTC_GPIO9
IO33	9	入出力	GPIO33、XTAL_32K_N（32.768 kHz水晶発振器出力）、 ADC1_CH5、TOUCH8、RTC_GPIO8
IO25	10	入出力	GPIO25、DAC_1、ADC2_CH8、RTC_GPIO6、EMAC_RXD0
IO26	11	入出力	GPIO26、DAC_2、ADC2_CH9、RTC_GPIO7、EMAC_RXD1
IO27	12	入出力	GPIO27、ADC2_CH7、TOUCH7、RTC_GPIO17、EMAC_RX_DV
IO14	13	入出力	GPIO14、ADC2_CH6、TOUCH6、RTC_GPIO16、MTMS、HSPICLK、 HS2_CLK、SD_CLK、EMAC_TXD2
IO12	14	入出力	GPIO12、ADC2_CH5、TOUCH5、RTC_GPIO15、MTDI、HSPIQ、 HS2_DATA2、SD_DATA2、EMAC_TXD3
グランド	15	P	地面
IO13	16	入出力	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	入出力	GPIO15、ADC2_CH3、TOUCH3、MTDO、HSPICS0、RTC_GPIO13、 HS2_CMD、SD_CMD、EMAC_RXD3
IO2	24	入出力	GPIO2、ADC2_CH2、TOUCH2、RTC_GPIO12、HSPIWP、HS2_DATA0、 0.SD_DATAXNUMX XNUMX.SD_DATAXNUMX XNUMX.SD_DATAXNUMX XNUMX.SD_DATAXNUMX XNUMX.
IO0	25	入出力	GPIO0、ADC2_CH1、TOUCH1、RTC_GPIO11、CLK_OUT1、 EMAC_TX_CLK
IO4	26	入出力	GPIO4、ADC2_CH0、TOUCH0、RTC_GPIO10、HSPIHD、HS2_DATA1、 SD_DATA1、EMAC_TX_ER
NC1	27	–	–
NC2	28	–	–
IO5	29	入出力	GPIO5、VSPICS0、HS1_DATA6、EMAC_RX_CLK
IO18	30	入出力	GPIO18、VSPICLK、HS1_DATA7

IO19	31	入出力	GPIO19、VSPIQ、U0CTS、EMAC_TXD0
NC	32	–	–
IO21	33	入出力	GPIO21、VSPIHD、EMAC_TX_EN
RXD0	34	入出力	GPIO3、U0RXD、CLK_OUT2
TXD0	35	入出力	GPIO1、U0TXD、CLK_OUT3、EMAC_RXD2
IO22	36	入出力	GPIO22、VSPIWP、U0RTS、EMAC_TXD1
IO23	37	入出力	GPIO23、VSPID、HS1_STROBE
グランド	38	P	地面

知らせ：
GPIO6 ～ GPIO11 は、モジュールに統合された SPI フラッシュに接続されており、外部に接続されていません。

ストラップピン
ESP32 には XNUMX つのストラップピンがあります。

MTDI
GPIO0

GPIO2
MTDO

GPIO5

ソフトウェアは、レジスタ「GPIO_STRAPPING」からこれらの5ビットの値を読み取ることができます。チップのシステムリセット解除（パワーオンリセット、RTCウォッチドッグリセット、ブラウンアウトリセット）中、ストラッピングピンのラッチはampル・ザ・ヴォルtag「0」または「1」のストラップビットとしてレベルを上げ、チップの電源が切れるまたはシャットダウンされるまでこれらのビットを保持します。ストラップビットは、デバイスのブートモード、動作ボリュームを構成しますtagVDD_SDIO およびその他の初期システム設定の e です。各ストラッピングピンは、チップリセット中に内部プルアップ/プルダウンに接続されます。したがって、ストラッピングピンが接続されていない場合、または接続されている外部回路が高インピーダンスの場合、内部の弱いプルアップ/プルダウンによってストラッピングピンのデフォルトの入力レベルが決まります。ストラッピングビット値を変更するには、外部プルダウン/プルアップ抵抗を適用するか、ホスト MCU の GPIO を使用してボリュームを制御できます。tagESP32 の電源投入時のこれらのピンのレベル。リセット解除後、ストラッピングピンは通常の機能ピンとして機能します。ピンのストラップによる詳細なブートモードコンフィギュレーションについては、表 2 を参照してください。

表2：ストラップピン

巻tag内部LDOのe（VDD_SDIO）
ピン	デフォルト	3.3ボルト	1.8ボルト
MTDI	引き下げる	0	1

起動モード
ピン	デフォルト	SPIブート		ブートをダウンロード
GPIO0	プルアップ	1		0
GPIO2	引き下げる	気にしないでください		0
起動中のU0TXDを介したデバッグログ印刷の有効化/無効化
ピン	デフォルト	U0TXDアクティブ		U0TXDサイレント
MTDO	プルアップ	1		0
SDIOスレーブのタイミング
ピン	デフォルト	立ち下がりエッジSampリング最先端の出力	立ち下がりエッジSampリング最先端の出力	ライジングエッジSampリング最先端の出力	ライジングエッジSampリング最先端の出力
MTDO	プルアップ	0	0	1	1
GPIO5	プルアップ	0	1	0	1

注記：

ファームウェアは、レジスタビットを構成して「Vol」の設定を変更できます。tagブート後の「内部 LDO (VDD_SDIO) の e」と「SDIO スレーブのタイミング」。
MTDI用の内部プルアップ抵抗（R9）は、ESP32のフラッシュとSRAMが電源電圧のみをサポートしているため、モジュールには実装されていません。tage of 3.3 V（VDD_SDIOによる出力）

機能説明

この章では、ESP32 に統合されているモジュールと関数について説明します。

CPUと内部メモリ
ESP32 には、低電力 Xtensa® 32 ビット LX6 マイクロプロセッサが XNUMX つ搭載されています。内部メモリには以下が含まれます。

起動およびコア機能用の 448 KB の ROM。
データおよび命令用の 520 KB のオンチップ SRAM。
RTC FAST メモリと呼ばれる RTC の 8 KB の SRAM は、データストレージに使用できます。ディープスリープモードからの RTC ブート中にメイン CPU によってアクセスされます。
RTC SLOW メモリと呼ばれる RTC 内の 8 KB の SRAM は、ディープスリープモード中にコプロセッサからアクセスできます。
1 K ビットの eFuse: 256 ビットはシステム (MAC アドレスとチップ構成) に使用され、残りの 768 ビットはフラッシュ暗号化とチップ ID を含む顧客アプリケーション用に予約されています。

外部フラッシュとSRAM
ESP32 は、複数の外部 QSPI フラッシュおよび SRAM チップをサポートします。ESP32 は、フラッシュ内の開発者のプログラムとデータを保護するために、AES に基づくハードウェア暗号化/復号化もサポートします。

ESP32は、高速キャッシュを介して外部QSPIフラッシュおよびSRAMにアクセスできます。

外部フラッシュは、CPU命令メモリスペースと読み取り専用メモリスペースに同時にマッピングできます。
- 外部フラッシュが CPU 命令メモリ空間にマップされる場合、一度に最大 11 MB + 248 KB をマップできます。 3 MB + 248 KB を超える領域がマップされている場合、CPU による投機的な読み取りにより、キャッシュのパフォーマンスが低下することに注意してください。
- 外部フラッシュが読み取り専用のデータメモリ空間にマップされる場合、一度に最大 4 MB をマップできます。 8 ビット、16 ビット、および 32 ビットの読み取りがサポートされています。
外部 SRAM は、CPU データメモリ空間にマップできます。一度に最大 4 MB をマップできます。 8 ビット、16 ビット、および 32 ビットの読み取りと書き込みがサポートされています。

ESP32 は、より多くのメモリ空間を確保するために 8 MB の SPI フラッシュと 8 MB の PSRAM を統合しています。

水晶発振器
このモジュールは40MHzの水晶発振器を使用しています。

RTCと低電力管理
高度な電力管理テクノロジーを使用することで、ESP32はさまざまな電力モードを切り替えることができます。

電気的特性

絶対最大定格
以下の表に記載されている絶対最大定格を超えるストレスは、デバイスに恒久的な損傷を与える可能性があります。これらはストレス定格のみであり、推奨される動作条件に従う必要があるデバイスの機能動作を示すものではありません。

表3：絶対最大定格

モジュールは周囲温度 24 °C で 25 時間のテストを行った後、正常に動作し、3 つのドメイン (VDD3P3_RTC、VDD3PXNUMX_CPU、VDD_SDIO) の IO は高ロジックレベルをグランドに出力しました。 VDD_SDIO 電源ドメインでフラッシュや PSRAM が占有するピンはテストから除外されていることに注意してください。

推奨動作条件
表4：推奨される動作条件

シンボル	パラメータ	分	典型的な	マックス	ユニット
VDD33	電源voltage	3.0	3.3	3.6	V
I VDD	現在は外部電源で供給されている	0.5	–	–	A
T	動作温度	–40	–	65	°C

DC特性（3.3 V、25°C）
表5：DC特性（3.3 V、25°C）

シンボル	パラメータ		分	タイプ	マックス	ユニット
C IN	ピン容量		–	2	–	pF
V IH	高レベルの入力ボリュームtage		0.75×VDD1	–	VDD1 + 0.3	V
V IL	低レベル入力ボリュームtage		–0.3	–	0.25×VDD1	V
I IH	高レベル入力電流		–	–	50	nA
I IL	低レベルの入力電流		–	–	50	nA
V OH	高レベル出力ボリュームtage		0.8×VDD1	–	–	V
V OL	低レベル出力ボリュームtage		–	–	0.1×VDD1	V
I OH	ハイレベルソース電流 (VDD1 = 3.3 V、VOH >= 2.64 V、に設定された出力ドライブ強度最大）	VDD3P3_CPUパワードメイン1; 2	–	40	–	mA
		VDD3P3_RTCパワードメイン1; 2	–	40	–	mA
		VDD_SDIOパワードメイン1; 3	–	20	–	mA

I OL	低レベルシンク電流（VDD1 = 3.3V、VOL = 0.495 V、最大に設定された出力ドライブ強度)	–	28	–	mA
R PU	内部プルアップ抵抗の抵抗	–	45	–	kΩ
R PD	内部プルダウン抵抗の抵抗	–	45	–	kΩ
V IL_RST	低レベル入力ボリュームtagチップの電源を切るためのCHIP_PUのe	–	–	0.6	V

注:

VDD は I/O ボリュームですtagピンの特定の電源ドメインの場合。
VDD3P3_CPU および VDD3P3_RTC 電源ドメインの場合、電流ソースピンの数が増えるにつれて、同じドメインで供給されるピンあたりの電流は、約 40 mA から約 29 mA (VOH>=2.64 V) に徐々に減少します。

VDD_SDIO 電源ドメインでフラッシュや PSRAM が占有するピンは、テストから除外されました。

Wi-Fiラジオ
表6：Wi-Fi無線の特性

パラメータ	状態	分	典型的な	マックス	ユニット
動作周波数範囲注記1	–	2412	–	2462	MHz
送信電力注記2	802.11b：26.62dBm; 802.11g：25.91dBm 802.11n20:25.89dBm;802.11n40:26.51dBm				dBm
感度	11b、1 Mbps	–	–98	–	dBm
	11b、11 Mbps	–	–89	–	dBm
	11g、6 Mbps	–	–92	–	dBm
	11g、54 Mbps	–	–74	–	dBm
	11n、HT20、MCS0	–	–91	–	dBm
	11n、HT20、MCS7	–	–71	–	dBm
	11n、HT40、MCS0	–	–89	–	dBm
	11n、HT40、MCS7	–	–69	–	dBm
隣接チャネル除去	11g、6 Mbps	–	31	–	dB
	11g、54 Mbps	–	14	–	dB
	11n、HT20、MCS0	–	31	–	dB
	11n、HT20、MCS7	–	13	–	dB

デバイスは、地域の規制当局によって割り当てられた周波数範囲で動作する必要があります。対象の動作周波数範囲はソフトウェアで設定できます。

IPEX アンテナを使用するモジュールの場合、出力インピーダンスは 50 Ω です。 IPEX アンテナのない他のモジュールの場合、ユーザーは出力インピーダンスを気にする必要はありません。
ターゲット TX 電力は、デバイスまたは認定要件に基づいて構成可能です。

ブルートゥース

ラジオ 4.5.1 受信機
表7：受信機の特性– Bluetooth / BLE

パラメータ	条件	分	タイプ	マックス	ユニット
感度@ 30.8％PER	–	–	–97	–	dBm
最大受信信号 @30.8% PER	–	0	–	–	dBm
同一チャネルC / I	–	–	+10	–	dB
隣接チャネル選択性C / I	F = F0 + 1MHz	–	–5	–	dB
	F = F0 – 1MHz	–	–5	–	dB
	F = F0 + 2MHz	–	–25	–	dB
	F = F0 – 2MHz	–	–35	–	dB
	F = F0 + 3MHz	–	–25	–	dB
	F = F0 – 3MHz	–	–45	–	dB
帯域外ブロッキングパフォーマンス	30MHz～2000MHz	–10	–	–	dBm
	2000MHz～2400MHz	–27	–	–	dBm
	2500MHz～3000MHz	–27	–	–	dBm
	3000 MHz〜12.5 GHz	–10	–	–	dBm
相互変調	–	–36	–	–	dBm

送信機
表8：送信機の特性– Bluetooth / BLE

パラメータ	条件	分	タイプ	マックス	ユニット
RF周波数	–	2402	–	2480	dBm
ゲイン制御ステップ	–	–	–	–	dBm
RF電力	BLE：6.80dBm; BT：8.51dBm				dBm
隣接チャネル送信電力	F = F0±2MHz	–	–52	–	dBm
	F = F0±3MHz	–	–58	–	dBm
	F = F0±> 3 MHz	–	–60	–	dBm
∆ f1 平均	–	–	–	265	kHzの
∆ f2 最大	–	247	–	–	kHzの
∆ f2avg / ∆ f1 平均	–	–	–0.92	–	–
ICFT	–	–	–10	–	kHzの
ドリフト率	–	–	0.7	–	kHz / 50秒
ドリフト	–	–	2	–	kHzの

リフロープロfile

Ramp-アップゾーン — 温度: <150°C 時間: 60 ~ 90秒 Ramp上昇率: 1 ~ 3°C/s
予熱ゾーン — 温度: 150〜200℃ 時間：60〜120秒 Ramp上昇率: 0.3 ~ 0.8°C/s

リフローゾーン — 温度: >217°C 7LPH60 ~ 90s; ピーク温度: 235 ~ 250°C (<245°C 推奨) 時間: 30 ~ 70s
冷却ゾーン — ピーク温度 約180°CRamp-ダウンレート: -1 ~ -5°C/s
はんだ — Sn&Ag&Cu 鉛フリーはんだ（SAC305）

OEMガイダンス

適用されるFCC規則
このモジュールは、単一モジュラー承認によって付与されます。これは、FCCパート15C、セクション15.247規則の要件に準拠しています。
特定の運用使用条件
このモジュールは、IoTデバイスで使用できます。入力ボリュームtagモジュールへの供給電圧は通常 3.3V ～ 3.6 V DC です。モジュールの動作周囲温度は –40 °C ～ 65 °C です。内蔵 PCB アンテナのみ使用できます。その他の外部アンテナは禁止されています。
限定モジュール手順
該当なし

トレースアンテナの設計
該当なし
無線周波曝露に関する考慮事項
この機器は、制御されていない環境に対して規定された FCC 放射線被曝制限に準拠しています。この機器は、放射体と人体との距離を最低 20 cm 離して設置および操作する必要があります。機器がポータブル用途としてホストに組み込まれている場合は、2.1093 で規定されているように、追加の RF 被曝評価が必要になる場合があります。
アンテナ
1. アンテナタイプ: PCBアンテナピークゲイン: 3.40dBi
2. IPEXコネクタ付き全方向アンテナピークゲイン2.33dBi
ラベルとコンプライアンス情報
OEM の最終製品の外部ラベルには、次のような文言を使用できます。「送信機モジュール FCC ID: 2BFGS-ESP32WROVERE が含まれています」または「FCC ID: 2BFGS-ESP32WROVERE が含まれています」。

テストモードと追加のテスト要件に関する情報
- モジュラー送信機は、必要なチャネル数、変調タイプ、およびモードについてモジュールの被付与者によって完全にテストされています。ホストインストーラーが使用可能なすべての送信機モードまたは設定を再テストする必要はありません。モジュラー送信機を設置しているホスト製品の製造元は、調査測定を実行して、結果の複合システムがスプリアス放射制限または帯域エッジ制限を超えていないことを確認することをお勧めします（たとえば、別のアンテナが追加の放射を引き起こしている可能性があります）。
- テストでは、他の送信機、デジタル回路との放射の混合、またはホスト製品 (筐体) の物理的特性によって発生する可能性のある放射をチェックする必要があります。この調査は、スタンドアロン構成での各モジュラートランスミッターのテストに基づいて認証が行われる複数のモジュラートランスミッターを統合する場合に特に重要です。ホスト製品のメーカーは、モジュラートランスミッターが認証されているからといって、最終的な製品の適合性については責任がないと考えるべきではないことに注意することが重要です。
- 調査でコンプライアンスの懸念が示された場合、ホスト製品の製造元は問題を軽減する義務があります。モジュラートランスミッターを使用するホスト製品は、干渉を引き起こさないように、該当するすべての個別の技術規則と、セクション15.5、15.15、および15.29の一般的な動作条件に従う必要があります。ホスト製品のオペレーターは、干渉が修正されるまでデバイスの操作を停止する義務があります。
追加テスト、パート 15 サブパート B 免責事項最終的なホスト/モジュールの組み合わせは、意図しない放射体がパート 15 デジタルデバイスとして適切に動作することを承認されるためには、FCC パート 15B の基準に照らして評価する必要があります。

このモジュールを自社製品にインストールするホストインテグレータは、送信機の動作を含む FCC 規則の技術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、KDB 996369 のガイダンスを参照する必要があります。認定されたモジュラー送信機を備えたホスト製品の場合、複合システムの調査周波数範囲は、セクション 15.33(a)(1) から (a)(3) の規則、またはセクション 15.33(b)(1) に示されているデジタルデバイスに適用される範囲 (調査周波数範囲が高い方) によって指定されます。ホスト製品をテストするときは、すべての送信機が動作している必要があります。送信機は、公開されているドライバを使用して有効にし、オンにしてアクティブにすることができます。特定の状況では、アクセサリ 50 デバイスまたはドライバが利用できない場合に、テクノロジ固有のコールボックス (テストセット) を使用するのが適切な場合があります。意図しない放射源からの放射をテストするときは、可能であれば、送信機を受信モードまたはアイドルモードにする必要があります。受信モードのみを使用できない場合は、無線はパッシブ (推奨) および/またはアクティブスキャンである必要があります。これらの場合、意図しない放射回路が有効になっていることを確認するために、通信バス (PCIe、SDIO、USB など) のアクティビティを有効にする必要があります。テストラボでは、有効になっている無線からのアクティブビーコン (該当する場合) の信号強度に応じて、減衰またはフィルターを追加する必要がある場合があります。一般的なテストの詳細については、ANSI C63.4、ANSI C63.10、および ANSI C63.26 を参照してください。

試験対象製品は、製品の通常の使用目的に従って、パートナーデバイスとのリンク/関連付けに設定されます。試験を容易にするために、試験対象製品は、例えば、 file またはいくつかのメディアコンテンツをストリーミングします。

FCC警告:
コンプライアンスの責任を負う当事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、機器を操作するユーザーの権限が無効になる可能性があります。このデバイスは FCC 規則のパート 15 に準拠しています。動作には次の 1 つの条件が適用されます。(2) このデバイスは有害な干渉を引き起こさない、および (XNUMX) 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。

ドキュメント / リソース

Walfront ESP32 WiFi および Bluetooth IoT モジュール [pdf] ユーザーマニュアル
ESP32、ESP32 WiFi および Bluetooth モノのインターネットモジュール、WiFi および Bluetooth モノのインターネットモジュール、Bluetooth モノのインターネットモジュール、モノのインターネットモジュール、モノのモジュール、モジュール

参考文献

ユーザーマニュアル

Walfront ESP32 WiFi および Bluetooth IoT モジュール

製品情報