espressif ESP32-WROOM-32E Упатство за користење на Bluetooth со ниска енергија за WiFi
Во текот наview
ESP32 -WROOM -32E е моќен, генерички модул за WiFi -BT -BLE MCU кој цели на широк спектар на апликации, кои се движат од мрежи со сензори со мала моќност до најсложените задачи, како што се кодирање на глас, стриминг музика и декодирање на MP3. Ова е SMD модул со PCB антена од 2.4 GHz. Резервира π подесување коло за совпаѓање на импедансата на антената. Тоа е со сите GPIO на пин-аут освен оние што веќе се користат за поврзување на блицот. Работниот том на Модулотtage може да биде опсег од 3.0 V до 3.6 V. Опсегот на фреквенција е 2400 MHz до 2483.5 MHz. Надворешен 40 MHz како извор на часовник за системот. Има и 4 MB SPI блиц за складирање на кориснички програми и податоци. Информациите за нарачка на ESP32 -WROOM -32E се наведени како што следува:
| Модул | Вграден чип | Блесок | ПСРАМ | Димензии на модулот (мм) |
| ESP32-WROOM-32E | ESP32-D0WD- V3 | 4 MB 1 | / | (18.00 ± 0.10) X (25.50 ± 0.10) X (3.10 ± 0.10) mm (вклучувајќи метален штит) |
| Забелешки: 1. ESP32-WROOM-32E (PCB) со блиц од 8 MB или блиц од 16 MB е достапен за прилагодена нарачка.2. За детални информации за нарачката, погледнетеe Информирајте за нарачка на производи од еспресифција.3. За димензиите на IPEX конекторот, погледнете во Поглавје 10. | ||||
Во основата на модулот е чипот ESP32 -D0WD -V3*. Вградениот чип е дизајниран да биде скалабилен и прилагодлив. Постојат две јадра на процесорот кои можат да се контролираат поединечно, а фреквенцијата на часовникот на процесорот е прилагодлива од 80 MHz до 240 MHz. Корисникот исто така може да го исклучи процесорот и да го користи копроцесорот со мала моќност за постојано да ги следи периферните уреди за промени или преминување на праговите. ESP32 интегрира богат сет на периферни уреди, почнувајќи од капацитивни сензори за допир, сензори Hall, интерфејс за SD картичка, етернет, SPI со голема брзина, UART, I²S и I²C
Оперативниот систем избран за ESP32 е freeRTOS со LwIP; Вграден е и TLS 1.2 со хардверско забрзување. Поддржана е и безбедна (шифрирана) надградба преку воздух (OTA), така што корисниците можат да ги надградат своите производи дури и по нивното објавување, со минимални трошоци и напор. Табелата 2 ги дава спецификациите на ESP32 WROOM 32E.
Табела 2: ESP32-WROOM-32E Спецификации
| Категории | Предмети | Спецификации |
| Тест | Веродостојност | HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD |
|
Wi-Fi |
Протоколи | 802.11 b/g/n20/n40 |
| Агрегација на A-MPDU и A-MSDU и поддршка за заштита од 0.4 секунди | ||
| Фреквентен опсег | 2.412 GHz ~ 2.462 GHz | |
|
Bluetooth |
Протоколи | Bluetooth v4.2 BR/EDR и BLE спецификација |
| Радио | NZIF ресивер со –97 dBm чувствителност | |
| Класа-1, класа-2 и класа-3 предавател | ||
| AFH | ||
| Аудио | CVSD и SBC | |
|
Хардвер |
Интерфејси на модули | SD картичка, UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, Мотор PWM, I2S, IR, бројач на импулси, GPIO, капацитивен сензор за допир, ADC, DAC |
| Сензор на чип | Хол сензор | |
| Интегриран кристал | Кристал од 40 MHz | |
| Интегриран SPI блиц | 4 MB | |
| Интегриран PSRAM | – | |
| Работа волtagе/Напојување | 3.0 V ~ 3.6 V | |
| Минимална испорачана струја преку напојување | 500 mA | |
| Препорачан опсег на работна температура-температура | –40 °C ~ 85 °C | |
| Големина на пакувањето | (18.00±0.10) mm × (31.40±0.10) mm × (3.30±0.10) mm | |
| Ниво на чувствителност на влага (MSL) | Ниво 3 |
Дефиниции за пинови
Распоред на игла
Пин Опис
ESP32 WROOM 32E има 38 пинови. Видете ги дефинициите на пиновите во Табела 3.
| Име | бр. | Тип | Функција |
| ГНД | 1 | P | Земјата |
| 3V3 | 2 | P | Напојување |
| EN | 3 | I | Сигнал за овозможување модул. Активни високо. |
| 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 | I/O | GPIO32, XTAL_32K_P (влез со кристален осцилатор 32.768 kHz), ADC1_CH4,TOUCH9, RTC_GPIO9 |
| IO33 | 9 | I/O | GPIO33, XTAL_32K_N (излез на кристален осцилатор 32.768 kHz), ADC1_CH5, TOUCH8, RTC_GPIO8 |
| IO25 | 10 | I/O | GPIO25, DAC_1, ADC2_CH8, RTC_GPIO6, EMAC_RXD0 |
| IO26 | 11 | I/O | GPIO26, DAC_2, ADC2_CH9, RTC_GPIO7, EMAC_RXD1 |
| IO27 | 12 | I/O | GPIO27, ADC2_CH7, TOUCH7, RTC_GPIO17, EMAC_RX_DV |
| IO14 | 13 | I/O | GPIO14, ADC2_CH6, TOUCH6, RTC_GPIO16, MTMS, HSPICLK, HS2_CLK, SD_CLK, EMAC_TXD2 |
| IO12 | 14 | I/O | GPIO12, ADC2_CH5, TOUCH5, RTC_GPIO15, MTDI, HSPIQ, HS2_DATA2, SD_DATA2, EMAC_TXD3 |
| ГНД | 15 | P | Земјата |
| IO13 | 16 | I/O | 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 | I/O | GPIO15, ADC2_CH3, TOUCH3, MTDO, HSPICS0, RTC_GPIO13, HS2_CMD, SD_CMD, EMAC_RXD3 |
| IO2 | 24 | I/O | GPIO2, ADC2_CH2, TOUCH2, RTC_GPIO12, HSPIWP, HS2_DATA0, SD_DATA0 |
| IO0 | 25 | I/O | GPIO0, ADC2_CH1, TOUCH1, RTC_GPIO11, CLK_OUT1, EMAC_TX_CLK |
| IO4 | 26 | I/O | GPIO4, ADC2_CH0, TOUCH0, RTC_GPIO10, HSPIHD, HS2_DATA1, SD_DATA1, EMAC_TX_ER |
| IO16 | 27 | I/O | GPIO16, HS1_DATA4, U2RXD, EMAC_CLK_OUT |
| IO17 | 28 | I/O | GPIO17, HS1_DATA5, U2TXD, EMAC_CLK_OUT_180 - |
| IO5 | 29 | I/O | GPIO5, VSPICS0, HS1_DATA6, EMAC_RX_CLK |
| IO18 | 30 | I/O | GPIO18, VSPICLK, HS1_DATA7 |
Иглички за прерамки
ESP32 има пет иглички за прицврстување, кои може да се видат во Шема на поглавје 6:
- MTDI
- GPIO0
- GPIO2
- MTDO
- GPIO5
Софтверот може да ги прочита вредностите на овие пет бита од регистарот „GPIO_STRAPPING“
Секоја игла за прицврстување е поврзана со неговото внатрешно повлекување/повлекување за време на ресетирањето на чипот. Следствено, ако иглата за врзување е неповрзана или поврзаното надворешно коло е со висока импеданса, внатрешното слабо повлекување - нагоре/повлекување - надолу ќе го одреди стандардното влезно ниво на игличките за врзување. За да ги променат вредностите на битот за врзување, корисниците можат да ги применат надворешните отпори за повлекување/повлекување или да ги користат GPIO-овите на домаќинот MCU за контрола на јачината на звукотtage ниво на овие пинови при вклучување на ESP32. По отпуштањето на ресетирањето, игличките за врзување работат како иглички со нормална функција. Погледнете во Табела 4 за детална конфигурација на режимот за подигање со врзување иглички
| Режим на подигање | |||||
| Пин | Стандардно | SPI подигање | Преземете го подигање | ||
| GPIO0 | Повлекување | 1 | 0 | ||
| GPIO2 | Повлечи надолу | Не се грижи | 0 | ||
| Овозможување/оневозможување на дневникот за отстранување грешки Печатење преку U0TXD за време на подигнувањето | |||||
| Пин | Стандардно | U0TXD Активен | U0TXD Тивко | ||
| MTDO | Повлекување | 1 | 0 | ||
| Тајмингот на SDIO Slave | |||||
| Пин | Стандардно | Со паѓање СamplingFalling-edge Излез | Со паѓање СamplingRising-edge Излез | Напреден СamplingFalling-edge Излез | Напреден СamplingRising-edge Излез |
| MTDO | Повлекување | 0 | 0 | 1 | 1 |
| GPIO5 | Повлекување | 0 | 1 | 0 | 1 |
Забелешка:
- Фирмверот може да конфигурира битови за регистрација за да ги менува поставките на „Voltage на внатрешен LDO (VDD_SDIO)“ и „Тајминг на SDIO Slave“ по подигнувањето.
- Внатрешниот отпор за повлекување (R9) за MTDI не е наполнет во модулот, бидејќи блицот и SRAM во ESP32 -32E поддржуваат само јачина на струјаtage од 3.3 V (излез од VDD_SDIO)
Функционален опис
Ова поглавје ги опишува модулите и функциите интегрирани во ESP32 -WROOM -32E
Процесорот и внатрешната меморија
ESP32 D0WD V3 содржи два Xtensa ® 32 битни LX6 микропроцесори со мала моќност. Внатрешната меморија вклучува: • 448 KB ROM за подигнување и основни функции.
- 520 KB на чип SRAM за податоци и инструкции.
- 8 KB SRAM во RTC, што се нарекува RTC FAST меморија и може да се користи за складирање податоци; до него пристапува главниот процесор за време на RTC Boot од режимот на длабок сон.
- 8 KB SRAM во RTC, што се нарекува RTC SLOW Memory и може да се пристапи од копроцесорот за време на режимот на длабок сон.
- 1 Kbit eFuse: 256 бита се користат за системот (MAC адреса и конфигурација на чипот), а останатите 768 бита се резервирани за апликации на клиентите, вклучувајќи флеш-енкрипција и чип-ID.
Надворешен Flash и SRAM
ESP32 поддржува повеќе надворешни QSPI блиц и SRAM чипови. Повеќе детали може да се најдат во Поглавјето SPI во Техничкиот референтен прирачник ESP32. ESP32, исто така, поддржува шифрирање/декрипција на хардвер врз основа на AES за да ги заштити програмите и податоците на програмерите во блиц. ESP32 може да пристапи до надворешниот QSPI блиц и SRAM преку кешовите со голема брзина.
- Надворешниот блиц може да се мапира во меморискиот простор со инструкции на процесорот и истовремено да се мапира просторот само за читање. – Кога надворешниот блиц е мапиран во меморискиот простор за инструкции на процесорот, може да се мапираат до 11 MB + 248 KB истовремено. Имајте предвид дека ако се мапираат повеќе од 3 MB + 248 KB, перформансите на кешот ќе се намалат поради шпекулативните читања од процесорот. – Кога надворешниот блиц е мапиран во простор за меморија само за читање, може да се мапираат до 4 MB истовремено. Поддржани се 8-битни, 16-битни и 32-битни читања.
- Надворешниот SRAM може да се мапира во просторот на меморијата за податоци на процесорот. Може да се мапираат до 4 MB истовремено. Поддржани се 8-битни, 16-битни и 32-битни читања и запишувања. ESP32 -WROOM -32E интегрира 4 MB SPI блиц повеќе мемориски простор.
RTC и управување со ниска моќност
Со употреба на напредни технологии за управување со енергија, ESP32 може да се префрла помеѓу различни режими на напојување. За детали за потрошувачката на енергија на ESP32 во различни режими на напојување, ве молиме погледнете го делот „RTC и управување со ниска моќност“ во корисничкиот прирачник ESP32
Периферни уреди и сензори
Забелешка:
Надворешните врски може да се направат со кој било GPIO освен за GPIO во опсегот 6 -11, 16 или 17. GPIO 6 -11 се поврзани со интегрираниот SPI блиц на модулот. За детали, ве молиме видете Шемати во Дел 6.
Електрични карактеристики
Апсолутни максимални оценки
Напрегањата над апсолутните максимални оценки наведени во табелата подолу може да предизвикаат трајно оштетување на уредот. Ова се само оценки за стрес и не се однесуваат на функционалната работа на уредот што треба да ги следи препорачаните работни услови.
- Модулот работеше правилно по 24-часовен тест на амбиентална температура на 25 °C, а IO-ите во три домени (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) даваат високо логично ниво на земјата.
- Ве молиме погледнете го Додатокот IO_MUX од ESP32 Datasheet за моќта на IO
Препорачани работни услови
| Симбол | Параметар | мин | Типично | Макс | Единица |
| VDD33 | Напојување волtage | 3.0 | 3.3 | 3.6 | V |
| IV DD | Струја испорачана од надворешно напојување | 0.5 | – | – | A |
| T | Работна температура | –40 | – | 85 | °C |
Карактеристики на еднонасочна струја (3.3 V, 25 °C)
| Симбол | Параметар | мин | Тип | Макс | Единица | |
| CIN | Капацитет на пиновите | – | 2 | – | pF | |
| VIH | Влез на високо ниво волtage | 0.75×VDD1 | – | VDD1 + 0.3 | V | |
| VIL | Ниско ниво на влез волtage | –0.3 | – | 0.25×VDD1 | V | |
| IIH | Влезна струја на високо ниво | – | – | 50 | nA | |
| IIL | Влезна струја на ниско ниво | – | – | 50 | nA | |
| VOH | Излез на високо ниво волtage | 0.8×VDD1 | – | – | V | |
| VOL | Ниско ниво на излез voltage | – | – | 0.1×VDD1 | V | |
| IOH | Изворна струја на високо ниво (VDD1 = 3.3 V, VOH >= 2.64 V, јачината на излезниот погон е поставена на максимална) | VDD3P3_CPU домен за напојување 1; 2 | – | 40 | – | mA |
| VDD3P3_RTC домен за напојување 1; 2 | – | 40 | – | mA | ||
| VDD_SDIO моќен домен 1; 3 | – | 20 | – | mA | ||
| Симбол | Параметар | мин | Тип | Макс | Единица |
| IOL | Струја на мијалник на ниско ниво (VDD1 = 3.3 V, VOL = 0.495 V, јачината на излезниот погон поставен на максимум) | – | 28 | – | mA |
| RСТП | Отпорност на внатрешен отпорник за повлекување | – | 45 | – | kΩ |
| RПД | Отпорност на внатрешен отпорник на спуштање | – | 45 | – | kΩ |
| VIL_nRST | Ниско ниво на влез волtage од CHIP_PU за исклучување на чипот | – | – | 0.6 | V |
Забелешки:
- Ве молиме погледнете го Додатокот IO_MUX од ESP32 Datasheet за моќниот домен на IO. VDD е I/O voltage за одреден домен на моќност на пиновите.
- За VDD3P3_CPU и VDD3P3_RTC доменот за напојување, струјата по пински извор од истиот домен постепено се намалува од околу 40 mA на околу 29 mA, VOH>=2.64 V, како што се зголемува бројот на пиновите од тековниот извор.
- Пиновите окупирани од блиц и/или PSRAM во доменот за напојување VDD_SDIO беа исклучени од тестот.
Wi-Fi радио
| Параметар | Состојба | мин | Типично | Макс | Единица |
| Опсег на оперативни фреквенции забелешка1 | – | 2412 | – | 2462 | MHz |
| RF моќност | 802.11b:26dBm802.11g:25.42dBm802.11n20:25.48dBm802.11n40:25.78dBm |
dBm |
|||
| Чувствителност | 11б, 1 Mbps | – | –98 | – | dBm |
| 11б, 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 | |
| Отфрлање на соседниот канал | 11 g, 6 Mbps | – | 31 | – | dB |
| 11 g, 54 Mbps | – | 14 | – | dB | |
| 11n, HT20, MCS0 | – | 31 | – | dB | |
| 11n, HT20, MCS7 | – | 13 | – | dB | |
Bluetooth/BLE радио
| Параметар | Услови | мин | Тип | Макс | Единица |
| Чувствителност @30.8% PER | – | – | –97 | – | dBm |
| Максимален примен сигнал @30.8% PER | – | 0 | – | – | dBm |
| Ко-канал C/I | – | – | +10 | – | dB |
|
Селективност на соседниот канал 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 | |
|
Изведба на блокирање надвор од опсегот |
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 | |
| Интермодулациони | – | –36 | – | – | dBm |
Предавател
| Параметар | Услови | мин | Тип | Макс | Единица |
| RF фреквенција | – | 2402 | – | 2480 | MHz |
| Стекни контролен чекор | – | – | 3 | – | dBm |
| Опсег на контрола на моќноста на RF | – | –12 | – | +10 | dBm |
| Моќта за пренос на соседниот канал | F = F0 ± 2 MHz | – | –52 | – | dBm |
| F = F0 ± 3 MHz | – | –58 | – | dBm | |
| F = F0 ± > 3 MHz | – | –60 | – | dBm | |
| ∆ f1 просечно | – | – | – | 265 | kHz |
| ∆ f2 макс | – | 247 | – | – | kHz |
| ∆ f2avg/∆ f1 просечно | – | – | –0.92 | – | – |
| ICFT | – | – | –10 | – | kHz |
| Стапка на лебдат | – | – | 0.7 | – | kHz/50 s |
| Лебдат | – | – | 2 | – | kHz |
Reflow Profile
Ramp -нагоре зона - Темп.: <150 Време: 60 ~ 90-ти Рamp стапка на зголемување: 1 ~ 3 / s Зона за предзагревање - Темп.: 150 ~ 200 Време: 60 ~ 120-ти Рamp стапка на зголемување: 0.3 ~ 0.8 / s
Зона на обновување - Темп.: >217 7LPH60 ~ 90-ти; Температура на врвот: 235 ~ 250 (<245 препорачани) Време: 30 ~ 70 секунди
Зона за ладење - Максимална температура. ~ 180 Рamp - стапка на намалување: -1 ~ -5 /s
Спецификации за антена
Димензии:
Парцели на шаблони:
Историја на ревизии
| Датум | Верзија | Белешки за ослободување |
| 2020.02 | V0.1 | Прелиминарно објавување за сертификација CE & FCC. |
Насоки за OEM
- Применливи правила на FCC Овој модул е доделен со единствено модуларно одобрение. Тоа е во согласност со барањата на FCC дел 15C, дел 15.247 правила.
- Специфични услови за оперативна употреба Овој модул може да се користи во IoT уреди. Влезот волtage до модулот е номинално 3.3V-3.6 V DC. Работната амбиентална температура на модулот е -30 до 85 степени C. Дозволена е само вградената PCB антена. Секоја друга надворешна антена е забранета.
- Ограничени процедури за модули N/A
- Дизајн на трага антена N/A
- Размислувања за изложеност на RF
Опремата е во согласност со ограничувањата за изложеност на радијација на FCC утврдени за неконтролирана средина. Опремата има дополнителна проценка на RF изложеност неопходна за преносливо користење на радио Bluetooth <20cm помеѓу радијаторот и телото. За промена на состојбата на RF изложеност на модулот од мобилен во пренослив, радиото Wi-Fi е оневозможено. - Антена Тип на антена: ПХБ антена; Максимално засилување: 3.40 dBi
- Информации за етикетата и усогласеноста Надворешната етикета на крајниот производ на OEM може да користи формулација како што е следново: „Содржи FCC ID на модулот на предавателот: 2A9ZM-WROOM32E“ или „Содржи FCC ID: 2A9ZM-WROOM32E“.
- Информации за режимите на тестирање и дополнителни барања за тестирање
a)Модуларниот предавател е целосно тестиран од добитникот на модулот на потребниот број канали, типови на модулација и режими, не треба да е неопходно инсталатерот на домаќинот повторно да ги тестира сите достапни режими или поставки на предавателот. Се препорачува производителот на производ-домаќин, инсталирајќи го модуларниот предавател, да изврши некои истражни мерења за да потврди дека добиениот композитен систем не ги надминува границите на лажните емисии или границите на рабовите на опсегот (на пр., кога различна антена може да предизвикува дополнителни емисии).
b)Тестирањето треба да ги провери емисиите што може да настанат поради мешање на емисиите со други предаватели, дигитални кола или поради физичките својства на производот домаќин (ограда). Ова истражување е особено важно кога се интегрираат повеќе модуларни предаватели каде што сертификацијата се заснова на тестирање на секој од нив во самостојна конфигурација. Важно е да се напомене дека производителите на производи домаќини не треба да претпоставуваат дека бидејќи модуларниот предавател е сертифициран дека тие немаат никаква одговорност за усогласеноста на финалниот производ.
c)Доколку истрагата покаже загриженост за усогласеност, производителот на производот домаќин е должен да го ублажи проблемот. Домаќинските производи кои користат модуларен предавател подлежат на сите применливи индивидуални технички правила, како и на општите услови за работа во деловите 15.5, 15.15 и 15.29 за да не предизвикуваат пречки. Операторот на производот домаќин ќе биде обврзан да престане да работи со уредот додека не се поправат пречките. - Дополнително тестирање, Дел 15 Одрекување под дел Б Конечната комбинација на домаќин/модул треба да се оцени според критериумите на FCC Дел 15Б за ненамерни радијатори за да биде соодветно овластена за работа како дигитален уред од Дел 15.
Предупредување од FCC:
Сите промени или модификации кои не се изрично одобрени од страната одговорна за усогласеноста може да го поништат овластувањето на корисникот да работи со опремата. Овој уред е во согласност со дел 15 од Правилата на FCC. Работењето подлежи на следните два услови: (1) Овој уред не може да предизвика штетни пречки и (2) Овој уред мора да прифати какви било пречки кои се примени, вклучително и пречки што може да предизвикаат несакано работење
Документи / ресурси
 |
еспресив ESP32-WROOM-32E Bluetooth WiFi со ниска енергија [pdf] Упатство за користење ESP32-WROOM-32E Bluetooth WiFi со ниска енергија, ESP32-WROOM-32E, Bluetooth ниско-енергетски WiFi, ниско-енергетски WiFi, енергија WiFi, WiFi |
