Manual de utilizare a procesorului Espressif ESP32-S2 WROOM LX32 pe 7 de biți

Espresso oferă notificări prin e-mail pentru a ține clienții la curent cu modificările aduse documentației tehnice. Vă rugăm să vă abonați la www.espressif.com/en/subscribe.

Certificare

Descărcați certificate pentru produsele Espressif de la www.espressif.com/en/certificates.

Exonerare de responsabilitate și notificare privind drepturile de autor

Informațiile din acest document, inclusiv URL referințe, poate fi modificat fără notificare. ACEST DOCUMENT ESTE OFERIT CA ATARE, FĂRĂ NICIUN GARANȚIE, INCLUSIV ORICE GARANȚIE DE VANTABILITATE, NEÎNCĂLCARE, ADECVENȚĂ PENTRU ORICE SCOP ANUMIT SAU ORICE GARANȚIE DECORATA DIN ORICE PROPUNERE, SPECIFICAȚIEAMPLE.

Toată răspunderea, inclusiv răspunderea pentru încălcarea oricăror drepturi de proprietate, referitoare la utilizarea informațiilor din acest document este declinată. Nu se acordă aici licențe exprese sau implicite, prin excludere sau în alt mod, pentru niciun drept de proprietate intelectuală. Sigla Wi-Fi Alliance Member este o marcă comercială a Wi-Fi Alliance. Sigla Bluetooth este o marcă comercială înregistrată a Bluetooth SIG.
Toate denumirile comerciale, mărcile comerciale și mărcile comerciale înregistrate menționate în acest document sunt proprietatea proprietarilor respectivi și sunt recunoscute prin prezenta.

Modul terminatview

Caracteristici
MCU

ESP32-S2 încorporat, microprocesor Xtensa® single-core pe 32 de biți LX7, până la 240 MHz
128 KB ROM

320 KB SRAM
16 KB SRAM în RTC

Wifi

802.11 b/g/n

Rată de biți: 802.11n până la 150 Mbps
A-MPDU și A-MSDU agregare

Suport interval de gardă de 0.4 µs
Gama de frecvență centrală a canalului de operare: 2412 ~ 2462 MHz

Hardware

Interfețe: GPIO, SPI, LCD, UART, I2C, I2S, interfață Cam-era, IR, contor de impulsuri, LED PWM, USB OTG 1.1, ADC, DAC, senzor tactil, senzor de temperatură
Oscilator cu cristal de 40 MHz
Flash SPI de 4 MB
Vol. De operaretage/Sursa de alimentare: 3.0 ~ 3.6V
Interval de temperatură de funcționare: –40 ~ 85 °C
Dimensiuni: (18 × 31 × 3.3) mm

Certificare

Certificare verde: RoHS/REACH
Certificare RF: FCC/CE-RED/SRRC

Test

HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD

Descriere

ESP32-S2-WROOM și ESP32-S2-WROOM-I sunt două module MCU Wi-Fi puternice, generice, care au un set bogat de periferice. Sunt o alegere ideală pentru o mare varietate de scenarii de aplicații legate de Internetul lucrurilor (IoT), electronicele portabile și casa inteligentă.
ESP32-S2-WROOM vine cu o antenă PCB, iar ESP32-S2-WROOM-I cu o antenă IPEX. Ambele au un flash SPI extern de 4 MB. Informațiile din această fișă de date sunt aplicabile ambelor module.
Informațiile de comandă ale celor două module sunt enumerate după cum urmează:

Tabelul 1: Informații de comandă

Modul	Cip încorporat	Flash	Dimensiuni modul (mm)
ESP32-S2-WROOM (PCB)	ESP32-S2	4 MB	(18.00±0.15)×(31.00±0.15)×(3.30±0.15)
ESP32-S2-WROOM-I (IPEX)
Note Modulul cu diferite capacități de bliț este disponibil pentru comandă personalizată. Pentru dimensiunile conectorului IPEX, consultați secțiunea 7.3.

La baza acestui modul se află ESP32-S2 *, un procesor Xtensa® LX32 pe 7 de biți care funcționează la până la 240 MHz. Cipul are un co-procesor de putere redusă care poate fi folosit în locul procesorului pentru a economisi energie în timp ce execută sarcini care nu necesită multă putere de calcul, cum ar fi monitorizarea perifericelor. ESP32-S2 integrează un set bogat de periferice, variind de la SPI, I²S, UART, I²C, LED PWM, LCD, interfață pentru cameră, ADC, DAC, senzor tactil, senzor de temperatură, precum și până la 43 GPIO. De asemenea, include o interfață USB On-The-Go (OTG) de viteză maximă pentru a permite comunicarea prin USB.

Nota
* Pentru mai multe informații despre ESP32-S2, vă rugăm să consultați Fișa de date ESP32-S2.

Aplicații

Hub generic de senzori IoT de putere redusă
Înregistratoare de date IoT generice de putere redusă

Camere pentru streaming video
Dispozitive over-the-top (OTT).
Dispozitive USB

Recunoașterea vorbirii
Recunoașterea imaginilor
Rețea Mesh

Home Automation
Panou de control Smart Home
Clădire inteligentă

Automatizare industrială
Agricultura inteligentă
Aplicații audio

Aplicații de îngrijire a sănătății
Jucării compatibile cu Wi-Fi
Electronice purtabile

Aplicații de vânzare cu amănuntul și catering
Aparate POS inteligente

Definiții PIN

Aspect Pin

Figura 1: Aspectul pinului modulului (sus View)

Nota
Diagrama de pini arată locația aproximativă a pinii de pe modul. Pentru diagrama mecanică reală, vă rugăm să consultați Figura 7.1 Dimensiuni fizice.

Pin Descriere

Modulul are 42 de pini. Vedeți definițiile pinului în Tabelul 2.
Sisteme Espressif

Tabelul 2: Definiții PIN

Nume	Nu.	Tip	Funcţie
GND	1	P	Sol
3V3	2	P	Alimentare electrică
IO0	3	I/O/T	RTC_GPIO0, GPIO0
IO1	4	I/O/T	RTC_GPIO1, GPIO1, TOUCH1, ADC1_CH0
IO2	5	I/O/T	RTC_GPIO2, GPIO2, TOUCH2, ADC1_CH1
IO3	6	I/O/T	RTC_GPIO3, GPIO3, TOUCH3, ADC1_CH2
IO4	7	I/O/T	RTC_GPIO4, GPIO4, TOUCH4, ADC1_CH3
IO5	8	I/O/T	RTC_GPIO5, GPIO5, TOUCH5, ADC1_CH4
IO6	9	I/O/T	RTC_GPIO6, GPIO6, TOUCH6, ADC1_CH5
IO7	10	I/O/T	RTC_GPIO7, GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6
IO8	11	I/O/T	RTC_GPIO8, GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7
IO9	12	I/O/T	RTC_GPIO9, GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, FSPIHD
IO10	13	I/O/T	RTC_GPIO10, GPIO10, TOUCH10, ADC1_CH9, FSPICS0, FSPIIO4
IO11	14	I/O/T	RTC_GPIO11, GPIO11, TOUCH11, ADC2_CH0, FSPID, FSPIIO5
IO12	15	I/O/T	RTC_GPIO12, GPIO12, TOUCH12, ADC2_CH1, FSPICLK, FSPIIO6
IO13	16	I/O/T	RTC_GPIO13, GPIO13, TOUCH13, ADC2_CH2, FSPIQ, FSPIIO7
IO14	17	I/O/T	RTC_GPIO14, GPIO14, TOUCH14, ADC2_CH3, FSPIWP, FSPIDQS
IO15	18	I/O/T	RTC_GPIO15, GPIO15, U0RTS, ADC2_CH4, XTAL_32K_P
IO16	19	I/O/T	RTC_GPIO16, GPIO16, U0CTS, ADC2_CH5, XTAL_32K_N
IO17	20	I/O/T	RTC_GPIO17, GPIO17, U1TXD, ADC2_CH6, DAC_1
IO18	21	I/O/T	RTC_GPIO18, GPIO18, U1RXD, ADC2_CH7, DAC_2, CLK_OUT3
IO19	22	I/O/T	RTC_GPIO19, GPIO19, U1RTS, ADC2_CH8, CLK_OUT2, USB_D-
IO20	23	I/O/T	RTC_GPIO20, GPIO20, U1CTS, ADC2_CH9, CLK_OUT1, USB_D+
IO21	24	I/O/T	RTC_GPIO21, GPIO21
IO26	25	I/O/T	SPICS1, GPIO26
GND	26	P	Sol
IO33	27	I/O/T	SPIIO4, GPIO33, FSPIHD
IO34	28	I/O/T	SPIIO5, GPIO34, FSPICS0
IO35	29	I/O/T	SPIIO6, GPIO35, FSPID
IO36	30	I/O/T	SPIIO7, GPIO36, FSPICLK
IO37	31	I/O/T	SPIDQS, GPIO37, FSPIQ
IO38	32	I/O/T	GPIO38, FSPIWP
IO39	33	I/O/T	MTCK, GPIO39, CLK_OUT3
IO40	34	I/O/T	MTDO, GPIO40, CLK_OUT2
IO41	35	I/O/T	MTDI, GPIO41, CLK_OUT1
IO42	36	I/O/T	MTMS, GPIO42
TXD0	37	I/O/T	U0TXD, GPIO43, CLK_OUT1
RXD0	38	I/O/T	U0RXD, GPIO44, CLK_OUT2
IO45	39	I/O/T	GPIO45
IO46	40	I	GPIO46

Nume	Nu.	Tip	Funcţie
EN	41	I	High: activat, activează cipul. Scăzut: oprit, cipul se oprește. Nota: Nu lăsați pinul EN plutitor.
GND	42	P	Sol

Observa
Pentru configurațiile de pin periferice, consultați Manualul utilizatorului ESP32-S2.

Ace de curele
ESP32-S2 are trei pini de fixare: GPIO0, GPIO45, GPIO46. Maparea pin-pin între ESP32-S2 și modul este după cum urmează, care poate fi văzută în Capitolul 5 Scheme:

GPIO0 = IO0

GPIO45 = IO45
GPIO46 = IO46
Software-ul poate citi valorile biților corespunzători din registrul ”GPIO_STRAPPING”.

În timpul resetarii sistemului cipului (pornire la resetare, resetare RTC watchdog, resetare întreruptă, resetare analog super watchdog și resetare a detecției de erori a ceasului de cristal), zăvorele pinii de curele suntample the voltagNivelați ca biți de legare de „0” sau „1” și țineți acești biți până când cipul este oprit sau oprit.
IO0, IO45 și IO46 sunt conectate la interiorul pull-up/pull-down. Dacă nu sunt conectate sau circuitul extern conectat are impedanță ridicată, tragerea/tragerea în jos slabă internă va determina nivelul de intrare implicit al acestor pini de fixare.
Pentru a modifica valorile biților de fixare, utilizatorii pot aplica rezistențele externe de tragere/tragere sau pot utiliza GPIO-urile MCU gazdă pentru a controla volumul.tagNivelul acestor pini la pornirea ESP32-S2.

După resetare, știfturile de curele funcționează ca știfturi cu funcție normală.
Consultați Tabelul 3 pentru o configurație detaliată a modului de pornire a știfturilor de fixare.

Tabelul 3: Știfturi de curele

VDD_SPI Voltage 1
Pin	Implicit	3.3 V	1.8 V
IO45 2	Trage în jos	0	1
Modul de pornire
Pin	Implicit	SPI Boot	Descărcați Boot
IO0	Tragere în sus	1	0
IO46	Trage în jos	Nu-i pasă	0
Activarea/dezactivarea tipăririi codului ROM în timpul pornirii 3 4
Pin	Implicit	Activat	Dezactivat
IO46	Trage în jos	Vezi nota a patra	Vezi nota a patra

Nota

Firmware-ul poate configura biți de înregistrare pentru a modifica setările „VDD_SPI Voltage”.
Rezistorul de pull-up intern (R1) pentru IO45 nu este populat în modul, deoarece blițul din modul funcționează implicit la 3.3 V (ieșire de VDD_SPI). Vă rugăm să vă asigurați că IO45 nu va fi ridicat atunci când modulul este alimentat de un circuit extern.
Codul ROM poate fi imprimat prin TXD0 (implicit) sau DAC_1 (IO17), în funcție de bitul eFuse.

Când valoarea eFuse UART_PRINT_CONTROL este:
imprimarea este normală în timpul pornirii și nu este controlată de IO46.
1. iar IO46 este 0, imprimarea este normală în timpul pornirii; dar dacă IO46 este 1, imprimarea este dezactivată.
2. nd IO46 este 0, imprimarea este dezactivată; dar dacă IO46 este 1, imprimarea este normală.
3. imprimarea este dezactivată și nu este controlată de IO46.

Caracteristici electrice

Evaluări maxime absolute

Tabelul 4: Evaluări maxime absolute

Simbol	Parametru	Min	Max	Unitate
VDD33	Alimentare voltage	–0.3	3.6	V
TMAGAZIN	Temperatura de depozitare	–40	85	°C

Condiții de funcționare recomandate

Tabelul 5: Condiții de operare recomandate

Simbol	Parametru	Min	Tip	Max	Unitate
VDD33	Alimentare voltage	3.0	3.3	3.6	V
IV DD	Curentul furnizat de o sursă de alimentare externă	0.5	—	—	A
T	Temperatura de functionare	–40	—	85	°C
Umiditate	Stare de umiditate	—	85	—	%RH

Caracteristici DC (3.3 V, 25 °C)

Tabelul 6: Caracteristici DC (3.3 V, 25 °C)

Simbol	Parametru	Min	Tip	Max	Unitate
CIN	Capacitatea pinului	—	2	—	pF
VIH	Vol. intrare la nivel înalttage	0.75 × VDD	—	VDD + 0.3	V
VIL	Vol. intrare la nivel scăzuttage	–0.3	—	0.25 × VDD	V
IIH	Curent de intrare de nivel înalt	—	—	50	nA
IIL	Curent de intrare de nivel scăzut	—	—	50	nA
VOH	Vol. ieșire la nivel înalttage	0.8 × VDD	—	—	V
VOL	Vol. ieșire la nivel scăzuttage	—	—	0.1 × VDD	V
IOH	Sursă de curent de nivel înalt (VDD = 3.3 V, V_OH >= 2.64 V, PAD_DRIVER = 3)	—	40	—	mA
IOL	Curent de absorbție de nivel scăzut (VDD = 3.3 V, V_OL = 0.495 V, PAD_DRIVER = 3)	—	28	—	mA
RPU	Rezistor de tragere	—	45	—	kΩ
RPD	Rezistor de tragere	—	45	—	kΩ
VIH_ nRST	Vol. eliberare resetare chiptage	0.75 × VDD	—	VDD + 0.3	V
VIL_ nRST	Chip reset voltage	–0.3	—	0.25 × VDD	V

Nota
VDD este volumul I/Otage pentru un anumit domeniu de putere de pini.

Caracteristicile consumului curent
Cu ajutorul tehnologiilor avansate de gestionare a energiei, modulul poate comuta între diferite moduri de alimentare. Pentru detalii despre diferitele moduri de alimentare, vă rugăm să consultați secțiunea RTC și managementul consumului redus din Manualul utilizatorului ESP32-S2.

Tabelul 7: Consumul de curent în funcție de modurile RF

Modul de lucru	Descriere		Medie	Vârf
Activ (funcționează RF)	TX	802.11b, 20 MHz, 1 Mbps, @ 22.31 dBm	190 mA	310 mA
		802.11 g, 20 MHz, 54 Mbps, @ 25.00 dBm	145 mA	220 mA
		802.11n, 20 MHz, MCS7, @ 24.23 dBm	135 mA	200 mA
		802.11n, 40 MHz, MCS7, @ 22.86 dBm	120 mA	160 mA
	RX	802.11b/g/n, 20 MHz	63 mA	63 mA
	RX	802.11n, 40 MHz	68 mA	68 mA

Nota

Măsurătorile consumului de curent sunt efectuate cu o alimentare de 3.3 V la 25 °C de temperatură ambientală la portul RF. Toate măsurătorile transmițătoarelor se bazează pe un ciclu de lucru de 50%.

Cifrele de consum curent pentru modul RX sunt pentru cazurile în care perifericele sunt dezactivate și CPU-ul inactiv.

Tabelul 8: Consumul de curent în funcție de modurile de lucru

Modul de lucru	Descriere		Consum de curent (Tip)
Modem-somn	CPU este pornit	240 MHz	22 mA
		160 MHz	17 mA
		Viteza normala: 80 MHz	14 mA
Somn usor	—		550 µA
Somn adinc	Coprocesorul ULP este pornit.		220 µA
	Model monitorizat de senzor ULP		7 µO taxă de @1%.
	Temporizator RTC + memorie RTC		10 µA
	Numai temporizator RTC		5 µA
Opriți	CHIP_PU este setat la nivel scăzut, cipul este oprit.		0.5 µA

Nota

Cifrele de consum curent în modul Modem-sleep sunt pentru cazurile în care CPU este pornit și memoria cache este inactivă.
Când Wi-Fi este activat, cipul comută între modurile Active și Modem-sleep. Prin urmare, consumul curent se modifică în consecință.
În modul Modem-sleep, frecvența CPU se schimbă automat. Frecvența depinde de sarcina procesorului și de perifericele utilizate.

În timpul somnului profund, când co-procesorul ULP este pornit, periferice precum GPIO și I²C pot funcționa.
„Modelul monitorizat de senzor ULP” se referă la modul în care coprocesorul ULP sau senzorul funcționează periodic. Când senzorii tactili funcționează cu un ciclu de funcționare de 1%, consumul de curent tipic este de 7 µA.

Caracteristici Wi-Fi RF
Standarde Wi-Fi RF

Tabelul 9: Standarde Wi-Fi RF

Nume		Descriere
Gama de frecvență centrală a canalului de operare nota1		2412 ~ 2462 MHz
Standard wireless Wi-Fi		IEEE 802.11b/g/n
Rata de date	20 MHz	11b: 1, 2, 5.5 și 11 Mbps 11g: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps 11n: MCS0-7, 72.2 Mbps (max.)
	40 MHz	11n: MCS0-7, 150 Mbps (max.)
Tip antenă		Antenă PCB, antenă IPEX

Dispozitivul ar trebui să funcționeze în intervalul de frecvență centrală alocat de autoritățile de reglementare regionale. Gama de frecvență centrală țintă este configurabilă prin software.
Pentru modulele care folosesc antene IPEX, impedanța de ieșire este de 50 Ω. Pentru alte module fără antene IPEX, utilizatorii nu trebuie să se preocupe de impedanța de ieșire.

Caracteristicile emițătorului

Tabelul 10: Caracteristicile emițătorului

Parametru

Rata

Unitate

Putere TX nota1

802.11b:22.31dBm

802.11 g: 25.00 dBm

802.11n20:24.23dBm

802.11n40:22.86dBm

dBm

Puterea țintă TX este configurabilă în funcție de cerințele dispozitivului sau de certificare.

Caracteristicile receptorului

Tabelul 11: Caracteristicile receptorului

Parametru	Rata	Tip	Unitate
Sensibilitate RX	1 Mbps	–97	dBm
	2 Mbps	–95
	5.5 Mbps	–93
	11 Mbps	–88
	6 Mbps	–92

Caracteristici electrice

Parametru	Rata	Tip	Unitate
Sensibilitate RX	9 Mbps	–91	dBm
	12 Mbps	–89
	18 Mbps	–86
	24 Mbps	–83
	36 Mbps	–80
	48 Mbps	–76
	54 Mbps	–74
	11n, HT20, MCS0	–92
	11n, HT20, MCS1	–88
	11n, HT20, MCS2	–85
	11n, HT20, MCS3	–82
	11n, HT20, MCS4	–79
	11n, HT20, MCS5	–75
	11n, HT20, MCS6	–73
	11n, HT20, MCS7	–72
	11n, HT40, MCS0	–89
	11n, HT40, MCS1	–85
	11n, HT40, MCS2	–83
	11n, HT40, MCS3	–79
	11n, HT40, MCS4	–76
	11n, HT40, MCS5	–72
	11n, HT40, MCS6	–70
	11n, HT40, MCS7	–68
Nivel maxim de intrare RX	11b, 1 Mbps	5	dBm
	11b, 11 Mbps	5
	11g, 6 Mbps	5
	11g, 54 Mbps	0
	11n, HT20, MCS0	5
	11n, HT20, MCS7	0
	11n, HT40, MCS0	5
	11n, HT40, MCS7	0
Respingerea canalului adiacent	11b, 11 Mbps	35	dB
	11g, 6 Mbps	31
	11g, 54 Mbps	14
	11n, HT20, MCS0	31
	11n, HT20, MCS7	13
	11n, HT40, MCS0	19
	11n, HT40, MCS7	8

Dimensiuni fizice și model de teren PCB

Dimensiuni fizice

Figura 6: Dimensiuni fizice

Model de teren PCB recomandat

Figura 7: Model de teren PCB recomandat

Dimensiuni conector U.FL

Manipularea produsului

Starea de depozitare

Produsele sigilate în sac de barieră împotriva umezelii (MBB) trebuie depozitate într-un mediu atmosferic fără condensare de < 40 °C/90%RH.
Modulul este evaluat la nivelul de sensibilitate la umiditate (MSL) 3.
După despachetare, modulul trebuie lipit în 168 de ore la condițiile din fabrică 25±5 °C/60%RH. Modulul trebuie copt dacă nu sunt îndeplinite condițiile de mai sus.

ESD

Modelul corpului uman (HBM): 2000 V
Model de dispozitiv încărcat (CDM): 500 V

Evacuarea aerului: 6000 V
Descărcare de contact: 4000 V

Reflow Profile

Figura 9: Reflow Profile

Nota
Lipiți modulul într-un singur reflow. Dacă PCBA necesită mai multe refluxuri, așezați modulul pe PCB în timpul refluxării finale.

Adresele MAC și eFuse

eFuse din ESP32-S2 a fost ars în mac_address pe 48 de biți. Adresele reale pe care le folosește cipul în modurile stație și AP corespund mac_address în felul următor:

Modul stație: Adresa mac
Modul AP: adresa_mac + 1

Există șapte blocuri în eFuse pe care utilizatorii le pot utiliza. Fiecare bloc are o dimensiune de 256 de biți și are un controler independent de dezactivare a scriere/citire. Șase dintre ele pot fi folosite pentru a stoca chei criptate sau date utilizator, iar cel rămas este folosit doar pentru stocarea datelor utilizatorului.

Specificații antenă

Antena PCB
Model: ESP ANT B

Asamblare: PTH Câștig:

Dimensiuni

Modele de modele

Antena IPEX

Specificații

Câştig

Diagrama de directivitate

Dimensiuni

Resurse de învățare

Documente de citit obligatoriu
Următorul link oferă documente legate de ESP32-S2.

Manual de utilizare ESP32-S2
Acest document oferă o introducere în specificațiile hardware-ului ESP32-S2, inclusiv pesteview, definiții de pin, descriere funcțională, interfață periferică, caracteristici electrice etc.

Ghid de programare ESP-IDF
Găzduiește documentație extinsă pentru ESP-IDF, de la ghiduri hardware până la referințe API.
Manual tehnic de referință ESP32-S2
Manualul oferă informații detaliate despre cum să utilizați memoria și perifericele ESP32-S2.
Informații de comandă pentru produse Espressif

Resurse obligatorii
Iată resursele obligatorii legate de ESP32-S2.

ESP32-S2 BBS

Aceasta este o comunitate de la Inginer la Inginer (E2E) pentru ESP32-S2, unde puteți posta întrebări, împărtăși cunoștințe, explora idei și ajuta la rezolvarea problemelor cu colegii ingineri.

Istoricul revizuirilor

Documente/Resurse

CPU Espressif ESP32-S2 WROOM LX32 pe 7 de biți [pdfManual de utilizare
CPU ESP32-S2 WROOM LX32 pe 7 de biți, ESP32-S2, CPU LX32 WROOM pe 7 de biți, CPU LX32 pe 7 de biți, CPU LX7, CPU

Referințe

Manual de utilizare

CPU Espressif ESP32-S2 WROOM LX32 pe 7 de biți

Modul terminatview

Aplicații

Definiții PIN

Caracteristici electrice

Dimensiuni fizice și model de teren PCB

Manipularea produsului

Adresele MAC și eFuse

Specificații antenă

Dimensiuni

Modele de modele

Specificații

Câştig

Diagrama de directivitate

Resurse de învățare

Istoricul revizuirilor

Documente/Resurse

Referințe

Lasă un comentariu

Anulează răspunsul