ESP32-WROOM-32UE
Instrukcja obsługi  

O tym dokumencie
W niniejszym dokumencie podano specyfikacje modułów ESP32-WROOM-32UE z anteną PIFA.

Nadview  

ESP32-WROOM-32UE to wydajny, ogólny moduł MCU WiFi-BT-BLE przeznaczony do szerokiej gamy zastosowań, od sieci czujników o małej mocy po najbardziej wymagające zadania, takie jak kodowanie głosu, strumieniowe przesyłanie muzyki i dekodowanie MP3.
Dzieje się tak ze wszystkimi GPIO na pin-outach z wyjątkiem tych już używanych do podłączenia flasha. Obj. robocza modułutage może wynosić od 3.0 V do 3.6 V. Zakres częstotliwości wynosi 24
12 MHz do 24 62 MHz. Zewnętrzne 40 MHz jako źródło zegara systemu. Dostępna jest także pamięć flash SPI o pojemności 4 MB do przechowywania programów użytkownika i danych. Informacje dotyczące zamówienia ESP32-WROOM-32UE są wymienione w następujący sposób:

Tabela 1: Informacje dotyczące zamówienia ESP32-WROOM-32UE  

Sercem modułu jest układ ESP32-D0WD-V3*. Wbudowany chip został zaprojektowany tak, aby był skalowalny i adaptacyjny. Istnieją dwa rdzenie procesora, które można indywidualnie sterować, a częstotliwość zegara procesora można regulować w zakresie od 80 MHz do 240 MHz. Użytkownik może również wyłączyć procesor i skorzystać z koprocesora o niskim poborze mocy, aby stale monitorować urządzenia peryferyjne pod kątem zmian lub przekroczenia progów. ESP32 integruje bogaty zestaw urządzeń peryferyjnych, począwszy od pojemnościowych czujników dotykowych, czujników Halla, interfejsu kart SD, Ethernet, szybkich SPI, UART, I²S i I²C.

Notatka:
* Szczegółowe informacje na temat numerów katalogowych rodziny układów ESP32 można znaleźć w dokumencie „Instrukcja użytkownika ESP32”.

Integracja Bluetooth, Bluetooth LE i Wi-Fi zapewnia możliwość zastosowania w szerokiej gamie zastosowań, a moduł jest wszechstronny: korzystanie z Wi-Fi umożliwia duży zasięg fizyczny i bezpośrednie połączenie z Internetem za pośrednictwem Wi-Fi Router Fi podczas korzystania z Bluetooth pozwala użytkownikowi na wygodne połączenie się z telefonem lub nadawanie niskoenergetycznych beaconów w celu jego wykrycia. Prąd uśpienia chipa ESP32 jest mniejszy niż 5 A, dzięki czemu nadaje się do zastosowań w elektronice zasilanej bateryjnie i do noszenia. Moduł obsługuje prędkość transmisji danych do 150 Mbps. Jako taki moduł oferuje wiodące w branży specyfikacje i najlepszą wydajność w zakresie integracji elektronicznej, zasięgu, zużycia energii i łączności.

System operacyjny wybrany dla ESP32 to freeRTOS z LwIP; Wbudowany jest również protokół TLS 1.2 z akceleracją sprzętową. Obsługiwana jest również bezpieczna (szyfrowana) aktualizacja OTA, dzięki czemu użytkownicy mogą aktualizować swoje produkty nawet po ich wydaniu, przy minimalnych kosztach i wysiłku. Tabela 2 zawiera specyfikacje ESP32-WROOM-32UE.

tabela 2: Specyfikacje ESP32-WROOM-32UE

Definicje pinów

2.1 Układ pinów 

2.2 Opis pinów
ESP32-WROOM-32UE ma 38 pinów. Zobacz definicje pinów w Tabeli 3.

Tabela 3: Definicje pinów 

Ogłoszenie:
* GPIO6 do GPIO11 są podłączone do pamięci flash SPI zintegrowanej z modułem i nie są podłączone.

2.3 Kołki do spinania
ESP32 ma pięć szpilek spinających, które można zobaczyć w rozdziale 6 Schematy:

• MTDI
• GPIO0
• GPIO2
• MTDO
• GPIO5

Program może odczytać wartości tych pięciu bitów z rejestru „GPIO_STRAPPING”. Podczas resetowania systemu chipa (reset po włączeniu zasilania, reset układu zegara RTC i reset zaniku zasilania), zatrzaski kołków spinających zostają zablokowane.ampzostaw tomtagPoziom jako bity spinające „0” lub „1” i przytrzymuj te bity, aż chip zostanie wyłączony lub wyłączony. Bity spinające konfigurują tryb rozruchu urządzenia, głośność operacyjnątage VDD_SDIO i inne początkowe ustawienia systemowe.
Każdy sworzeń spinający jest podłączony do wewnętrznego podciągania/rozciągania podczas resetowania chipa. W rezultacie, jeśli pin do spinania nie jest podłączony lub podłączony obwód zewnętrzny ma wysoką impedancję, wewnętrzne słabe podciąganie/rozciąganie określi domyślny poziom wejściowy pinów do spinania.
Aby zmienić wartości bitów łączenia, użytkownicy mogą zastosować zewnętrzne rezystancje pull-down/pull-up lub użyć GPIO hosta MCU do sterowania obj.tagpoziom tych pinów przy włączeniu ESP32. Po zwolnieniu resetu, kołki do spinania działają jak normalne kołki. Szczegółową konfigurację trybu rozruchu za pomocą szpilek można znaleźć w Tabeli 4.

Tabela 4: Szpilki spinające 

Notatka:

• Oprogramowanie układowe może skonfigurować bity rejestru, aby zmienić ustawienia „Voltage of Internal LDO (VDD_SDIO)” i „Timing of SDIO Slave” po uruchomieniu.
• Wewnętrzny rezystor podciągający (R9) dla MTDI nie jest wstawiony w module, ponieważ pamięć flash i SRAM w ESP32-WROOM-32UE obsługują tylko głośność zasilaniatage 3.3 V (wyjście przez VDD_SDIO)

Opis funkcjonalny

W tym rozdziale opisano moduły i funkcje zintegrowane z ESP32-WROOM-32UE.

3.1 Procesor i pamięć wewnętrzna
ESP32-D0WD-V3 zawiera dwa 32-bitowe mikroprocesory Xtensa® LX6 o niskim poborze mocy. Pamięć wewnętrzna obejmuje:

• 448 KB pamięci ROM do uruchamiania i podstawowych funkcji.
• 520 KB wbudowanej pamięci SRAM na dane i instrukcje.
• 8 KB pamięci SRAM w formacie RTC, zwanej pamięcią RTC FAST i mogącej służyć do przechowywania danych; jest dostępny dla głównego procesora podczas rozruchu RTC z trybu głębokiego uśpienia.
• 8 KB pamięci SRAM w formacie RTC, zwanej pamięcią RTC SLOW, do której koprocesor może uzyskać dostęp w trybie głębokiego uśpienia.
• 1 Kbit eFuse: 256 bitów jest wykorzystywanych przez system (adres MAC i konfiguracja chipa), a pozostałe 768 bitów jest zarezerwowanych dla aplikacji klienta, w tym dla szyfrowania flash i chip-ID.

3.2 Zewnętrzna pamięć Flash i SRAM
ESP32 obsługuje wiele zewnętrznych układów flash QSPI i SRAM. Więcej szczegółów można znaleźć w rozdziale SPI w Podręczniku technicznym ESP32. ESP32 obsługuje również sprzętowe szyfrowanie/deszyfrowanie w oparciu o AES, aby chronić programy programistów i dane w pamięci flash.
ESP32 może uzyskać dostęp do zewnętrznej pamięci flash QSPI i SRAM poprzez szybkie pamięci podręczne.

• Zewnętrzną pamięć flash można jednocześnie mapować w przestrzeni pamięci instrukcji procesora i przestrzeni pamięci tylko do odczytu.
  – Gdy zewnętrzna pamięć flash jest mapowana do przestrzeni pamięci instrukcji procesora, można jednocześnie mapować do 11 MB + 248 KB. Należy pamiętać, że jeśli zmapowano więcej niż 3 MB + 248 KB, wydajność pamięci podręcznej zostanie zmniejszona z powodu spekulacyjnych odczytów przez procesor.
  – Kiedy zewnętrzna pamięć flash jest mapowana w przestrzeń pamięci na dane tylko do odczytu, można jednocześnie zmapować do 4 MB. Obsługiwane są odczyty 8-bitowe, 16-bitowe i 32-bitowe.
• Zewnętrzną pamięć SRAM można zmapować w przestrzeni pamięci danych procesora. Jednorazowo można zmapować do 4 MB. Obsługiwany jest odczyt i zapis 8-bitowy, 16-bitowy i 32-bitowy.
  ESP32-WROOM-32UE integruje 4 MB pamięci flash SPI i więcej miejsca w pamięci.

3.3 Oscylatory kryształowe
Moduł wykorzystuje oscylator kwarcowy 40 MHz.

3.4 RTC i zarządzanie niskim poborem mocy
Dzięki zastosowaniu zaawansowanych technologii zarządzania energią, ESP32 może przełączać się pomiędzy różnymi trybami zasilania. Szczegółowe informacje na temat zużycia energii przez ESP32 w różnych trybach zasilania można znaleźć w sekcji „RTC i zarządzanie niskim zużyciem energii” w Instrukcji użytkownika ESP32.

Urządzenia peryferyjne i czujniki

Proszę zapoznać się z sekcją Peryferia i czujniki w Instrukcji użytkownika ESP32.
Notatka:
Połączenia zewnętrzne można wykonać do dowolnego GPIO z wyjątkiem GPIO z zakresu 6-11, 16 lub 17. GPIO 6-11 są podłączone do zintegrowanej pamięci flash SPI modułu. Szczegółowe informacje można znaleźć w rozdziale 6 Schematy.

Charakterystyka elektryczna

5.1 Absolutne maksymalne oceny
Naprężenia przekraczające bezwzględne maksymalne wartości podane w poniższej tabeli mogą spowodować trwałe uszkodzenie urządzenia. Są to tylko oceny obciążenia i nie odnoszą się do funkcjonalnego działania urządzenia, które powinno być zgodne z zalecanymi warunkami pracy.

Tabela 5: Absolutne maksymalne oceny 

1. Moduł działał prawidłowo po 24-godzinnym teście w temperaturze otoczenia 25°C, a wejścia/wyjścia w trzech domenach (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) wyprowadzały do ​​masy wysoki poziom logiczny. Należy pamiętać, że piny zajmowane przez pamięć flash i/lub PSRAM w domenie zasilania VDD_SDIO zostały wyłączone z testu.
2. Aby zapoznać się z domeną mocy IO, zobacz dodatek IO_MUX do podręcznika użytkownika ESP32.

5.2 Zalecane warunki pracy
Tabela 6: Zalecane warunki pracy

5.3 Charakterystyka prądu stałego (3.3 V, 25°C)
Tabela 7: Charakterystyka prądu stałego (3.3 V, 25 °C)

Uwagi:

1. Aby zapoznać się z domeną mocy IO, zobacz dodatek IO_MUX do podręcznika użytkownika ESP32. VDD to objętość we/wytage dla określonej domeny mocy pinów.
2. W przypadku domeny mocy VDD3P3_CPU i VDD3P3_RTC prąd na styk pobierany w tej samej domenie jest stopniowo zmniejszany z około 40 mA do około 29 mA, VOH>=2.64 V, wraz ze wzrostem liczby styków źródła prądu.
3. Piny zajęte przez flash i/lub PSRAM w domenie zasilania VDD_SDIO zostały wyłączone z testu.

Radio 5.4 Wi-Fi
Tabela 8: Charakterystyka radia Wi-Fi 

1. Urządzenie powinno działać w zakresie częstotliwości przydzielonym przez regionalne organy regulacyjne. Docelowy zakres częstotliwości roboczej można konfigurować za pomocą oprogramowania.
2. W przypadku modułów wykorzystujących anteny IPEX impedancja wyjściowa wynosi 50 Ω. W przypadku innych modułów bez anten IPEX użytkownicy nie muszą martwić się o impedancję wyjściową.
3. Docelową moc TX można konfigurować w oparciu o wymagania dotyczące urządzenia lub certyfikacji.

Radio 5.5 Bluetooth/BLE
5.5.1 Odbiornik 

Tabela 9: Charakterystyka odbiornika – Bluetooth/BLE 

5.5.2 Nadajnik
Tabela 10: Charakterystyka nadajnika – Bluetooth/BLE 

5.6 Przepływ Profile 

Ramp-strefa górna — Temp.: <150 Czas: 60 ~ 90s Ramp-szybkość wzrostu: 1 ~ 3/s
Strefa podgrzewania — Temp.: 150 ~ 200 Czas: 60 ~ 120 s Ramp-szybkość wzrostu: 0.3 ~ 0.8/s
Strefa rozpływu — Temp.: >217 7LPH60 ~ 90s; Maksymalna temperatura: 235 ~ 250 (zalecana <245) Czas: 30 ~ 70 s
Strefa chłodzenia — temperatura szczytowa. ~ 180 Ramp-szybkość opadania: -1 ~ -5/s
Lut — Sn&Ag&Cu Lut bezołowiowy (SAC305)

Historia rewizji 

Wytyczne OEM 

1. Obowiązujące przepisy FCC
   Moduł ten posiada aprobatę pojedynczego modułu. Jest zgodny z wymogami FCC część 15C, sekcja 15.247.
2. Specyficzne operacyjne warunki użytkowania
   Moduł ten może być używany w urządzeniach RF. Objętość wejściowatage do modułu wynosi nominalnie 3 V-0 V DC. Robocza temperatura otoczenia modułu wynosi – 3.6 do 40 stopni C.
3. Ograniczone procedury modułowe
   Brak
4. Konstrukcja anteny śledzącej
   Brak
5. Rozważania dotyczące narażenia na działanie fal radiowych
   Urządzenie jest zgodne z limitami narażenia na promieniowanie FCC określonymi dla niekontrolowanego środowiska. Urządzenie to powinno być instalowane i obsługiwane w minimalnej odległości 20 cm między grzejnikiem a ciałem. Jeśli sprzęt jest wbudowany w host do użytku przenośnego, może być wymagana dodatkowa ocena narażenia na częstotliwości radiowe, zgodnie z przepisami 2.1093.
6. Antena
   Typ anteny: antena PIFA ze złączem IPEX; Wzmocnienie szczytowe: 4dBi
7. Informacje o etykiecie i zgodności
   Zewnętrzna etykieta produktu końcowego OEM może zawierać następujące sformułowania:
   „Zawiera identyfikator FCC: 2AC7Z-ESPWROOM32UE” i
   „Zawiera układ scalony: 21098-ESPWROOMUE”
8. Informacje o trybach testowych i dodatkowych wymaganiach testowych
   a) Nadajnik modułowy został w pełni przetestowany przez beneficjenta modułu pod względem wymaganej liczby kanałów, typów modulacji i trybów, więc instalator główny nie powinien mieć konieczności ponownego testowania wszystkich dostępnych trybów lub ustawień nadajnika. Zaleca się, aby producent produktu głównego zainstalował nadajnik modułowy i przeprowadził pewne pomiary badawcze w celu potwierdzenia, że ​​powstały system złożony nie przekracza limitów emisji niepożądanych lub granic pasma (np. gdy inna antena może powodować dodatkowe emisje). .
   b) Testowanie powinno sprawdzać emisje, które mogą wystąpić w wyniku wymieszania się emisji z innymi nadajnikami, obwodami cyfrowymi lub w wyniku właściwości fizycznych produktu głównego (obudowy). Badanie to jest szczególnie ważne w przypadku integracji wielu przetworników modułowych, gdzie certyfikacja opiera się na testowaniu każdego z nich w samodzielnej konfiguracji. Należy zauważyć, że producenci produktów głównych nie powinni zakładać, że ponieważ modułowy przetwornik posiada certyfikat, nie ponoszą żadnej odpowiedzialności za zgodność produktu końcowego.
   c) Jeżeli dochodzenie wykaże wątpliwości dotyczące zgodności, producent produktu będącego gospodarzem jest zobowiązany do złagodzenia problemu. Produkty nadrzędne wykorzystujące nadajnik modułowy podlegają wszystkim obowiązującym indywidualnym przepisom technicznym oraz ogólnym warunkom eksploatacji w rozdziałach 15.5, 15.15 i 15.29, aby nie powodować zakłóceń. Operator produktu hosta będzie zobowiązany do zaprzestania obsługi urządzenia do czasu usunięcia zakłóceń.
9. Dodatkowe testy, zastrzeżenie części 15, podczęść B. Ostateczna kombinacja hosta/modułu musi zostać oceniona pod kątem kryteriów FCC część 15B dotyczących niezamierzonych grzejników, aby mogła zostać właściwie dopuszczona do działania jako urządzenie cyfrowe określone w części 15. Integrator hosta instalujący ten moduł w swoim produkcie musi upewnić się, że wersja ostateczna
   produkt złożony jest zgodny z wymaganiami FCC poprzez ocenę techniczną lub ocenę zasad FCC, w tym działanie nadajnika, i powinien odnosić się do wytycznych zawartych w KDB 996369. W przypadku produktów głównych z certyfikowanym nadajnikiem modułowym zakres częstotliwości badania kompozytu system jest określony w przepisach zawartych w sekcjach 15.33(a)(1) do (a)(3) lub zakres mający zastosowanie do urządzenia cyfrowego, jak pokazano w sekcji 15.33(b)(1), w zależności od tego, który z nich jest wyższym zakresem częstotliwości dochodzenie Podczas testowania produktu głównego wszystkie nadajniki muszą działać. Nadajniki można włączyć za pomocą ogólnodostępnych sterowników i włączyć tak, aby nadajniki były aktywne. W pewnych warunkach właściwe może okazać się użycie skrzynki wywoławczej (zestawu testowego) specyficznej dla danej technologii, gdy nie są dostępne urządzenia dodatkowe ani sterowniki. Podczas badania emisji z niezamierzonego grzejnika nadajnik należy, jeśli to możliwe, ustawić w trybie odbioru lub w trybie jałowym. Jeśli nie jest możliwy sam tryb odbioru, radio powinno skanować pasywnie (preferowane) i/lub aktywnie. W takich przypadkach konieczne byłoby umożliwienie działania magistrali komunikacyjnej (tj. PCIe, SDIO, USB), aby zapewnić niezamierzone włączenie obwodu radiatora. W laboratoriach badawczych może zaistnieć potrzeba dodania tłumienia lub filtrów w zależności od siły sygnału aktywnych sygnalizatorów (jeśli dotyczy)
   z włączonych radiotelefonów. Dalsze ogólne szczegóły testów można znaleźć w ANSI C63.4, ANSI C63.10 i ANSI C63.26.
   Testowany produkt jest połączony liniowo z urządzeniem współpracującym, zgodnie z normalnym przeznaczeniem produktu. Aby ułatwić testowanie, testowany produkt jest skonfigurowany do nadawania przy wysokim cyklu pracy, na przykład poprzez wysyłanie sygnału file lub przesyłanie strumieniowe niektórych treści multimedialnych.

Oświadczenie FCC

To urządzenie jest zgodne z częścią 15 przepisów FCC. Jego działanie podlega następującym dwóm warunkom:
(1) to urządzenie nie może powodować szkodliwych zakłóceń oraz (2) to urządzenie musi przyjmować wszelkie zakłócenia
(2) odebrane, łącznie z zakłóceniami, które mogą powodować niepożądane działanie.
Ostrzeżenie FCC:
Wszelkie zmiany lub modyfikacje, które nie zostały wyraźnie zatwierdzone przez stronę odpowiedzialną za zgodność, mogą spowodować unieważnienie prawa użytkownika do korzystania ze sprzętu.
„To urządzenie zostało przetestowane i uznane za zgodne z ograniczeniami dla urządzeń cyfrowych klasy B,
zgodnie z częścią 15 Regulaminu FCC. Ograniczenia te mają na celu rozsądną ochronę przed szkodliwymi zakłóceniami w instalacjach domowych. To urządzenie generuje, wykorzystuje i może emitować energię o częstotliwości radiowej, a jeśli nie zostanie zainstalowane i nie będzie używane zgodnie z instrukcją, może powodować szkodliwe zakłócenia w komunikacji radiowej. Nie ma jednak gwarancji, że w konkretnej instalacji nie wystąpią zakłócenia. Jeśli urządzenie powoduje szkodliwe zakłócenia w odbiorze sygnału radiowego lub telewizyjnego, co można stwierdzić poprzez wyłączenie i włączenie urządzenia, zachęca się użytkownika do podjęcia próby skorygowania zakłóceń za pomocą jednego lub kilku z następujących środków:

• Zmiana orientacji lub położenia anteny odbiorczej.
• Zwiększ odległość między urządzeniem i odbiornikiem.
• Podłącz urządzenie do gniazdka w innym obwodzie niż ten, do którego podłączony jest odbiornik.
• W celu uzyskania pomocy należy zwrócić się do sprzedawcy lub doświadczonego technika radiowo-telewizyjnego.”

Oświadczenie IC:
To urządzenie jest zgodne ze standardami RSS Industry Canada nie wymagającymi licencji. Działanie podlega następującym dwóm warunkom: (1) to urządzenie nie może powodować zakłóceń,
oraz (2) to urządzenie musi akceptować wszelkie zakłócenia, w tym zakłócenia, które mogą powodować niepożądane działanie urządzenia.

Dokumenty / Zasoby

Moduł WiFi BLE ESPRESSIF ESP32-WROOM-32UE [plik PDF] Instrukcja obsługi ESPWROOM32UE, 2AC7Z-ESPWROOM32UE, 2AC7ZESPWROOM32UE, ESP32-WROOM-32UE Moduł WiFi BLE, ESP32-WROOM-32UE, Moduł WiFi BLE

Odniesienia

• Instrukcja obsługi