Módulo Walfront ESP32 WiFi e Bluetooth Internet das Coisas

Informações do produto

• Módulos: ESP32
• Características: Módulo MCU WiFi-BT-BLE

Definições de Pin

Descrição do Pin

Nome	Não.	Tipo	Função

Alfinetes de Cintagem

Alfinete	Padrão	Função

Descrição funcional

• CPU e memória interna
  O módulo ESP32 possui processador dual-core e memória interna para operações do sistema.
• Flash externo e SRAM
  O ESP32 suporta flash QSPI externo e SRAM, fornecendo armazenamento adicional e recursos de criptografia.
• Osciladores de cristal
  O módulo utiliza um oscilador de cristal de 40 MHz para temporização e sincronização.
• RTC e gerenciamento de baixa potência
  Tecnologias avançadas de gerenciamento de energia permitem que o ESP32 otimize o consumo de energia com base no uso.

Perguntas frequentes

• P: Quais são os pinos de cintagem padrão para ESP32?
  R: Os pinos de cintagem padrão para ESP32 são MTDI, GPIO0, GPIO2, MTDO e GPIO5.
• P: Qual é o volume da fonte de alimentaçãotagE alcance para ESP32?
  A: A fonte de alimentação voltagA faixa para ESP32 é de 3.0 V a 3.6 V.

Sobre este documento
Este documento fornece as especificações do módulo ESP32.

Sobreview

ESP32 é um módulo MCU WiFi-BT-BLE genérico e poderoso que atende a uma ampla variedade de aplicações, desde redes de sensores de baixa potência até as tarefas mais exigentes, como codificação de voz, streaming de música e decodificação de MP3.

Definições de Pin

Layout de Pin

Descrição do Pin
ESP32 possui 38 pinos. Veja as definições dos pinos na Tabela 1.

Tabela 1: Definições de pinos

Nome	Não.	Tipo	Função
Terra	1	P	Chão
3V3	2	P	Fonte de energia
EN	3	I	Sinal de habilitação do módulo. Alto ativo.
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	E/S	GPIO32, XTAL_32K_P (entrada do oscilador de cristal de 32.768 kHz), ADC1_CH4, TOUCH9, RTC_GPIO9
IO33	9	E/S	GPIO33, XTAL_32K_N (saída do oscilador de cristal de 32.768 kHz), ADC1_CH5, TOUCH8, RTC_GPIO8
IO25	10	E/S	GPIO25, DAC_1, ADC2_CH8, RTC_GPIO6, EMAC_RXD0
IO26	11	E/S	GPIO26, DAC_2, ADC2_CH9, RTC_GPIO7, EMAC_RXD1
IO27	12	E/S	GPIO27, ADC2_CH7, TOUCH7, RTC_GPIO17, EMAC_RX_DV
IO14	13	E/S	GPIO14, ADC2_CH6, TOUCH6, RTC_GPIO16, MTMS, HSPICLK, HS2_CLK, SD_CLK, EMAC_TXD2
IO12	14	E/S	GPIO12, ADC2_CH5, TOUCH5, RTC_GPIO15, MTDI, HSPIQ, HS2_DATA2, SD_DATA2, EMAC_TXD3
Terra	15	P	Chão
IO13	16	E/S	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	E/S	GPIO15, ADC2_CH3, TOUCH3, MTDO, HSPICS0, RTC_GPIO13, HS2_CMD, SD_CMD, EMAC_RXD3
IO2	24	E/S	GPIO2, ADC2_CH2, TOUCH2, RTC_GPIO12, HSPIWP, HS2_DATA0, DADOS_SD0
IO0	25	E/S	GPIO0, ADC2_CH1, TOUCH1, RTC_GPIO11, CLK_OUT1, EMAC_TX_CLK
IO4	26	E/S	GPIO4, ADC2_CH0, TOUCH0, RTC_GPIO10, HSPIHD, HS2_DATA1, SD_DATA1, EMAC_TX_ER
NC1	27	–	–
NC2	28	–	–
IO5	29	E/S	GPIO5, VSPICS0, HS1_DATA6, EMAC_RX_CLK
IO18	30	E/S	GPIO18, VSPICLK, HS1_DATA7

IO19	31	E/S	GPIO19, VSPIQ, U0CTS, EMAC_TXD0
NC	32	–	–
IO21	33	E/S	GPIO21, VSPIHD, EMAC_TX_EN
RXD0	34	E/S	GPIO3, U0RXD, CLK_OUT2
TXD0	35	E/S	GPIO1, U0TXD, CLK_OUT3, EMAC_RXD2
IO22	36	E/S	GPIO22, VSPIWP, U0RTS, EMAC_TXD1
IO23	37	E/S	GPIO23, VSPID, HS1_STROBE
Terra	38	P	Chão

Perceber:
GPIO6 a GPIO11 são conectados ao flash SPI integrado no módulo e não são conectados.

Alfinetes de Cintagem
ESP32 possui cinco pinos de cintagem:

• MTDI
• GPIO0
• GPIO2
• MTDO
• GPIO5

O software pode ler os valores destes cinco bits do registrador “GPIO_STRAPPING”. Durante a liberação de reinicialização do sistema do chip (redefinição de inicialização, reinicialização do watchdog RTC e reinicialização de queda de energia), as travas dos pinos de amarração sample o voltage nivele como bits de cintagem de ”0” ou ”1”, e segure esses bits até que o chip seja desligado ou desligado. Os bits de cintagem configuram o modo de inicialização do dispositivo, o volume operacionaltage de VDD_SDIO e outras configurações iniciais do sistema. Cada pino de amarração é conectado ao seu pull-up/pull-down interno durante a redefinição do chip. Conseqüentemente, se um pino de cintagem estiver desconectado ou o circuito externo conectado for de alta impedância, o pull-up/pull-down interno fraco determinará o nível de entrada padrão dos pinos de cintagem. Para alterar os valores dos bits de cintagem, os usuários podem aplicar as resistências pull-down/pull-up externas ou usar os GPIOs do MCU host para controlar o volume.tage nível desses pinos ao ligar o ESP32. Após a liberação da reinicialização, os pinos de amarração funcionam como pinos de função normal. Consulte a Tabela 2 para obter uma configuração detalhada do modo de inicialização por pinos de cintagem.

Tabela 2: Pinos de Cintagem 

Volumetage de LDO Interno (VDD_SDIO)
Alfinete	Padrão	3.3 V	1.8 V
MTDI	Puxar para baixo	0	1

Modo de inicialização
Alfinete	Padrão	Inicialização SPI		Baixar inicialização
GPIO0	Puxar para cima	1		0
GPIO2	Puxar para baixo	Não importa		0
Ativando/desativando a impressão do log de depuração em U0TXD durante a inicialização
Alfinete	Padrão	U0TXD Ativo		U0TXD Silencioso
MTDO	Puxar para cima	1		0
Tempo do escravo SDIO
Alfinete	Padrão	Borda de queda Sampmaruca Saída de borda descendente	Borda de queda Sampmaruca Saída de borda ascendente	S de borda ascendenteampmaruca Saída de borda descendente	S de borda ascendenteampmaruca Saída de borda ascendente
MTDO	Puxar para cima	0	0	1	1
GPIO5	Puxar para cima	0	1	0	1

Observação: 

• O firmware pode configurar bits de registro para alterar as configurações de ”Voltage do LDO Interno (VDD_SDIO)” e ”Timing of SDIO Slave” após a inicialização.
• O resistor pull-up interno (R9) para MTDI não é preenchido no módulo, pois o flash e a SRAM no ESP32 suportam apenas um volume de energiatage de 3.3 V (saída por VDD_SDIO)

Descrição funcional

Este capítulo descreve os módulos e funções integrados ao ESP32.

CPU e memória interna
ESP32 contém dois microprocessadores Xtensa® LX32 de 6 bits de baixa potência. A memória interna inclui:

• 448 KB de ROM para inicialização e funções principais.
• 520 KB de SRAM no chip para dados e instruções.
• 8 KB de SRAM em RTC, que é chamado de RTC FAST Memory e pode ser usado para armazenamento de dados; ele é acessado pela CPU principal durante o RTC Boot no modo Deep-sleep.
• 8 KB de SRAM em RTC, que é chamado de RTC SLOW Memory e pode ser acessado pelo coprocessador durante o modo Deep-sleep.
• 1 Kbit de eFuse: 256 bits são usados ​​para o sistema (endereço MAC e configuração do chip) e os 768 bits restantes são reservados para aplicativos do cliente, incluindo criptografia flash e chip-ID.

Flash externo e SRAM
ESP32 suporta vários flash QSPI externos e chips SRAM. ESP32 também suporta criptografia/descriptografia de hardware baseada em AES para proteger programas e dados de desenvolvedores em Flash.

O ESP32 pode acessar o flash QSPI externo e a SRAM por meio de caches de alta velocidade.

• O flash externo pode ser mapeado no espaço de memória de instruções da CPU e no espaço de memória somente leitura simultaneamente.
  • Quando o flash externo é mapeado no espaço de memória de instrução da CPU, até 11 MB + 248 KB podem ser mapeados por vez. Observe que se forem mapeados mais de 3 MB + 248 KB, o desempenho do cache será reduzido devido a leituras especulativas da CPU.
  • Quando o flash externo é mapeado no espaço de memória de dados somente leitura, até 4 MB podem ser mapeados por vez. Leituras de 8 bits, 16 bits e 32 bits são suportadas.
• A SRAM externa pode ser mapeada no espaço de memória de dados da CPU. Até 4 MB podem ser mapeados por vez. Leituras e gravações de 8 bits, 16 bits e 32 bits são suportadas.

ESP32 integra um flash SPI de 8 MB e um PSRAM de 8 MB para mais espaço de memória.

Osciladores de cristal
O módulo usa um oscilador de cristal de 40 MHz.

RTC e gerenciamento de baixa potência
Com o uso de tecnologias avançadas de gerenciamento de energia, o ESP32 pode alternar entre diferentes modos de energia.

Características elétricas

Classificações máximas absolutas
Estresses além das classificações máximas absolutas listadas na tabela abaixo podem causar danos permanentes ao dispositivo. Estas são apenas classificações de estresse e não se referem à operação funcional do dispositivo que deve seguir as condições de operação recomendadas.

Tabela 3: Classificações Máximas Absolutas

1. O módulo funcionou corretamente após um teste de 24 horas em temperatura ambiente a 25 °C, e os IOs em três domínios (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) emitem alto nível lógico para o solo. Observe que os pinos ocupados por flash e/ou PSRAM no domínio de energia VDD_SDIO foram excluídos do teste.

Condições operacionais recomendadas
Tabela 4: Condições operacionais recomendadas

Símbolo	Parâmetro	Mínimo	Típico	Máx.	Unidade
VDD33	Fonte de alimentação voltage	3.0	3.3	3.6	V
I VDD	Atualmente fornecido pela fonte de alimentação externa	0.5	–	–	A
T	Temperatura de operação	-40	–	65	°C

Características DC (3.3 V, 25°C)
Tabela 5: Características DC (3.3 V, 25 °C)

Símbolo	Parâmetro		Mínimo	Tipo	Máx.	Unidade
C IN	Capacitância do pino		–	2	–	pF
V IH	Volume de entrada de alto níveltage		0.75×VDD1	–	VDD1 + 0.3	V
V IL	Volume de entrada de baixo níveltage		-0.3	–	0.25×VDD1	V
I IH	Corrente de entrada de alto nível		–	–	50	nA
I IL	Corrente de entrada de baixo nível		–	–	50	nA
V OH	Volume de saída de alto níveltage		0.8×VDD1	–	–	V
V OL	Volume de saída de baixo níveltage		–	–	0.1×VDD1	V
I OH	Corrente de fonte de alto nível (VDD1 = 3.3 V, VOH >= 2.64 V, força da unidade de saída definida para o máximo)	VDD3P3_CPU domínio de energia 1; 2	–	40	–	mA
		Domínio de potência VDD3P3_RTC 1; 2	–	40	–	mA
		Domínio de potência VDD_SDIO 1; 3	–	20	–	mA

I OL	Corrente do dissipador de baixo nível (VDD1 = 3.3 V, VOL = 0.495 V, força de acionamento de saída definida para o máximo)	–	28	–	mA
R PU	Resistência do resistor pull-up interno	–	45	–	kΩ
R DP	Resistência do resistor pull-down interno	–	45	–	kΩ
V IL_nRST	Volume de entrada de baixo níveltage de CHIP_PU para desligar o chip	–	–	0.6	V

Notas: 

1. VDD é o volume de E/Stage para um domínio de potência específico dos pinos.
2. Para o domínio de potência VDD3P3_CPU e VDD3P3_RTC, a corrente por pino fornecida no mesmo domínio é gradualmente reduzida de cerca de 40 mA para cerca de 29 mA, VOH>=2.64 V, à medida que o número de pinos da fonte de corrente aumenta.
3. Os pinos ocupados por flash e/ou PSRAM no domínio de potência VDD_SDIO foram excluídos do teste.

Rádio Wi-Fi
Tabela 6: Características do rádio Wi-Fi

Parâmetro	Doença	Mínimo	Típico	Máx.	Unidade
Faixa de frequência operacional observação1	–	2412	–	2462	MHz
Potência TX observação2	802.11b:26.62dBm;802.11g:25.91dBm 802.11n20:25.89dBm;802.11n40:26.51dBm				dBm
Sensibilidade	11b, 1Mbps	–	-98	–	dBm
	11b, 11Mbps	–	-89	–	dBm
	11g, 6Mbps	–	-92	–	dBm
	11g, 54Mbps	–	-74	–	dBm
	11n, HT20, MCS0	–	-91	–	dBm
	11n, HT20, MCS7	–	-71	–	dBm
	11n, HT40, MCS0	–	-89	–	dBm
	11n, HT40, MCS7	–	-69	–	dBm
Rejeição de canal adjacente	11g, 6Mbps	–	31	–	dB
	11g, 54Mbps	–	14	–	dB
	11n, HT20, MCS0	–	31	–	dB
	11n, HT20, MCS7	–	13	–	dB

1. O dispositivo deve operar na faixa de frequência alocada pelas autoridades reguladoras regionais. A faixa de frequência operacional alvo é configurável por software.
2. Para os módulos que utilizam antenas IPEX, a impedância de saída é de 50 Ω. Para outros módulos sem antenas IPEX, os usuários não precisam se preocupar com a impedância de saída.
3. A potência de TX de destino é configurável com base no dispositivo ou nos requisitos de certificação.

Bluetooth/BLE

Receptor de Rádio 4.5.1
Tabela 7: Características do Receptor - Bluetooth/BLE

Parâmetro	Condições	Mínimo	Tipo	Máx.	Unidade
Sensibilidade @ 30.8% PER	–	–	-97	–	dBm
Sinal máximo recebido @30.8% PER	–	0	–	–	dBm
Co-canal C/I	–	–	+10	–	dB
Seletividade de canal adjacente C/I	F=F0 + 1MHz	–	-5	–	dB
	F = F0 - 1 MHz	–	-5	–	dB
	F=F0 + 2MHz	–	-25	–	dB
	F = F0 - 2 MHz	–	-35	–	dB
	F=F0 + 3MHz	–	-25	–	dB
	F = F0 - 3 MHz	–	-45	–	dB
Desempenho de bloqueio fora de banda	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
Intermodulação	–	-36	–	–	dBm

Transmissor
Tabela 8: Características do Transmissor - Bluetooth/BLE

Parâmetro	Condições	Mínimo	Tipo	Máx.	Unidade
Frequência RF	–	2402	–	2480	dBm
Etapa de controle de ganho	–	–	–	–	dBm
Potência de RF	BLE:6.80dBm;BT:8.51dBm				dBm
Canal adjacente transmite energia	F = F0 ± 2 MHz	–	-52	–	dBm
	F = F0 ± 3 MHz	–	-58	–	dBm
	F = F0 ± > 3 MHz	–	-60	–	dBm
∆ f1 média	–	–	–	265	kHz
∆ f2 máx.	–	247	–	–	kHz
∆ f2média/∆ f1 média	–	–	-0.92	–	–
ICFT	–	–	-10	–	kHz
Taxa de deriva	–	–	0.7	–	kHz/50s
Deriva	–	–	2	–	kHz

Refluxo Profile

• Ramp- zona de subida — Temp.: <150°C Tempo: 60 ~ 90s Ramptaxa de aumento: 1 ~ 3°C/s
• Zona de pré-aquecimento — Temp.: 150 ~ 200°C Tempo: 60 ~ 120s Ramptaxa de aumento: 0.3 ~ 0.8°C/s
• Zona de refluxo - Temp.: >217°C 7LPH60 ~ 90s; Temperatura de pico: 235 ~ 250°C (<245°C recomendado) Tempo: 30 ~ 70s
• Zona de resfriamento — Temperatura de pico. ~ 180°CRamp-taxa de descida: -1 ~ -5°C/s
• Solda — Sn&Ag&Cu Solda sem chumbo (SAC305)

Orientação OEM

1. Regras da FCC aplicáveis
   Este módulo é concedido por Single Modular Approval. Está em conformidade com os requisitos das regras da FCC parte 15C, seção 15.247.
2. As condições específicas de uso operacional
   Este módulo pode ser usado em dispositivos IoT. O volume de entradatage para o módulo é nominalmente 3.3 V-3.6 V CC. A temperatura ambiente operacional do módulo é –40 °C ~ 65 °C. Apenas a antena PCB incorporada é permitida. Qualquer outra antena externa é proibida.
3. Procedimentos de módulo limitado
   N / D
4. Projeto de antena de rastreamento
   N / D
5. Considerações sobre exposição à RF
   O equipamento está em conformidade com os limites de exposição à radiação da FCC estabelecidos para um ambiente não controlado. Este equipamento deve ser instalado e operado com uma distância mínima de 20cm entre o radiador e o seu corpo. Se o equipamento for integrado em um host para uso portátil, uma avaliação adicional de exposição à RF poderá ser necessária, conforme especificado em 2.1093.
6. Antena
   1. Tipo de antena: Ganho de pico da antena PCB: 3.40dBi
   2. Antena omni com conector IPEX Ganho de pico2.33dBi
7. Informações de etiqueta e conformidade
   Uma etiqueta externa no produto final do OEM pode usar palavras como as seguintes: “Contém ID FCC do módulo transmissor: 2BFGS-ESP32WROVERE” ou “Contém ID FCC: 2BFGS-ESP32WROVERE”.
8. Informações sobre modos de teste e requisitos de teste adicionais
   • O transmissor modular foi totalmente testado pelo beneficiário do módulo no número necessário de canais, tipos de modulação e modos, não deve ser necessário que o instalador do host reteste todos os modos ou configurações do transmissor disponíveis. Recomenda-se que o fabricante do produto host, instalando o transmissor modular, realize algumas medições investigativas para confirmar que o sistema composto resultante não excede os limites de emissões espúrias ou limites de borda de banda (por exemplo, quando uma antena diferente pode estar causando emissões adicionais).
   • O teste deve verificar emissões que possam ocorrer devido à mistura de emissões com outros transmissores, circuitos digitais ou devido às propriedades físicas do produto hospedeiro (invólucro). Esta investigação é especialmente importante quando se integra múltiplos transmissores modulares, onde a certificação é baseada no teste de cada um deles em uma configuração autônoma. É importante observar que os fabricantes de produtos hospedeiros não devem presumir que, como o transmissor modular é certificado, eles não têm qualquer responsabilidade pela conformidade do produto final.
   • Se a investigação indicar uma preocupação com a conformidade, o fabricante do produto hospedeiro é obrigado a mitigar o problema. Os produtos host que usam um transmissor modular estão sujeitos a todas as regras técnicas individuais aplicáveis, bem como às condições gerais de operação nas Seções 15.5, 15.15 e 15.29 para não causar interferência. O operador do produto host será obrigado a interromper a operação do dispositivo até que a interferência seja corrigida.
9. Testes adicionais, isenção de responsabilidade da Parte 15, Subparte B A combinação final de host/módulo precisa ser avaliada em relação aos critérios da Parte 15B da FCC para que radiadores não intencionais sejam devidamente autorizados para operação como um dispositivo digital da Parte 15.

O integrador host que instala este módulo em seu produto deve garantir que o produto composto final esteja em conformidade com os requisitos da FCC por meio de uma avaliação técnica ou avaliação das regras da FCC, incluindo a operação do transmissor e deve consultar as orientações em KDB 996369. Para produtos host com transmissores modulares certificados, a faixa de frequência de investigação do sistema composto é especificada pela regra nas Seções 15.33(a)(1) a (a)(3), ou a faixa aplicável ao dispositivo digital, conforme mostrado na Seção 15.33(b )(1), o que for a faixa de frequência mais alta de investigação. Ao testar o produto host, todos os transmissores devem estar operando. Os transmissores podem ser habilitados usando drivers disponíveis publicamente e ligados, para que os transmissores fiquem ativos. Em certas condições, pode ser apropriado usar uma cabine de chamada específica de tecnologia (conjunto de teste) onde dispositivos ou drivers acessórios não estão disponíveis. Ao testar as emissões do radiador não intencional, o transmissor deve ser colocado no modo de recepção ou no modo inativo, se possível. Se apenas o modo de recepção não for possível, o rádio deverá ser de varredura passiva (preferencial) e/ou ativa. Nestes casos, seria necessário ativar a atividade no BUS de comunicação (ou seja, PCIe, SDIO, USB) para garantir que o circuito do radiador não intencional seja ativado. Os laboratórios de teste podem precisar adicionar atenuação ou filtros dependendo da intensidade do sinal de quaisquer beacons ativos (se aplicável) do(s) rádio(s) habilitado(s). Consulte ANSI C50, ANSI C63.4 e ANSI C63.10 para obter mais detalhes gerais de testes.

O produto em teste é vinculado/associado a um dispositivo parceiro, de acordo com o uso normal pretendido do produto. Para facilitar o teste, o produto em teste é configurado para transmitir em um ciclo de trabalho intenso, como enviar um file ou streaming de algum conteúdo de mídia.

Aviso da FCC:
Quaisquer alterações ou modificações não expressamente aprovadas pela parte responsável pela conformidade podem anular a autoridade do usuário para operar o equipamento. Este dispositivo está em conformidade com a parte 15 das Regras da FCC. A operação está sujeita às duas condições a seguir: (1) Este dispositivo não pode causar interferência prejudicial e (2) Este dispositivo deve aceitar qualquer interferência recebida, incluindo interferência que possa causar operação indesejada

Documentos / Recursos

Módulo Walfront ESP32 WiFi e Bluetooth Internet das Coisas [pdf] Manual do Usuário ESP32, ESP32 Módulo de Internet das Coisas WiFi e Bluetooth, Módulo de Internet das Coisas WiFi e Bluetooth, Módulo de Internet das Coisas Bluetooth, Módulo de Internet das Coisas, Módulo de Coisas, Módulo

Referências

• Manual do usuário