Espressif ESP32-S2 WROOM 32-битный процессор LX7

Технические характеристики

• КВМ: ЭСП32-С2
• Аппаратное обеспечение: Wi-Fi
• Частота Wi-Fi: 2412 ~ 2462 МГц

Об этом документе

• В этом документе представлены характеристики модулей ESP32-S2-WROOM и ESP32-S2-WROOM-I.

Обновления документов

• Пожалуйста, всегда обращайтесь к последней версии на https://www.espressif.com/en/support/download/documents.

История изменений

• Историю изменений этого документа см. на последней странице.

Уведомление об изменении документации

• Espresso отправляет уведомления по электронной почте, чтобы держать клиентов в курсе изменений в технической документации. Пожалуйста, подпишитесь на www.espressif.com/ru/subscribe.

Сертификация

• Загрузите сертификаты для продуктов Espressif с www.espressif.com/en/сертификаты.

Уведомление об отказе от ответственности и авторских правах

• Информация в этом документе, включая URL ссылки, могут быть изменены без предварительного уведомления. ЭТОТ ДОКУМЕНТ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ КАК ЕСТЬ, БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, ВКЛЮЧАЯ ЛЮБЫЕ ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ, НЕНАРУШЕНИЯ ПРАВ, ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЙ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ ИЛИ ЛЮБЫЕ ГАРАНТИИ, ВЫТЕКАЮЩИЕ ИЗ ЛЮБОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ, СПЕЦИФИКАЦИИ ИЛИAMPЛЕ.
• Мы отказываемся от любой ответственности, включая ответственность за нарушение каких-либо прав собственности, связанных с использованием информации в этом документе. Настоящий документ не предоставляет никаких лицензий, явных или подразумеваемых, посредством возражения или иным образом, на какие-либо права интеллектуальной собственности. Логотип участника Wi-Fi Alliance является товарным знаком Wi-Fi Alliance. Логотип Bluetooth является зарегистрированной торговой маркой Bluetooth SIG.
• Все торговые наименования, товарные знаки и зарегистрированные товарные знаки, упомянутые в этом документе, являются собственностью их соответствующих владельцев и настоящим признаются.
• Copyright © 2020 Espressif Systems (Shanghai) Co., Ltd. Все права защищены.

Модуль Overview

Функции
МК

• Встроенный ESP32-S2, одноядерный 32-битный микропроцессор Xtensa® LX7, до 240 МГц
• 128 КБ ПЗУ
• 320 КБ SRAM
• 16 КБ SRAM в RTC

Wi-Fi

• 802.11b/g/n
• Битрейт: 802.11n до 150 Мбит/с
• Агрегация A-MPDU и A-MSDU
•  Поддержка защитного интервала 0.4 мкс
• Центральный диапазон частот рабочего канала: 2412 ~ 2462 МГц

Аппаратное обеспечение

• Интерфейсы: GPIO, SPI, LCD, UART, I2C, I2S, интерфейс Cam-era, ИК, счетчик импульсов, светодиодный ШИМ, USB OTG 1.1, АЦП, ЦАП, сенсорный датчик, датчик температуры.
• Кварцевый генератор 40 МГц
• Флэш-память SPI 4 МБ
• Рабочий объемtagе/Источник питания: 3.0 ~ 3.6 V
• Диапазон рабочих температур: –40 ~ 85 °С
• Размеры: (18 × 31 × 3.3) мм

Сертификация

• Зеленая сертификация: RoHS/REACH
•  РФ сертификация: FCC/CE-RED/SRRC

Тест

• HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD

Описание

• ESP32-S2-WROOM и ESP32-S2-WROOM-I — два мощных универсальных модуля Wi-Fi MCU с богатым набором периферийных устройств. Они являются идеальным выбором для широкого спектра сценариев применения, связанных с Интернетом вещей (IoT), носимой электроникой и умным домом.
• ESP32-S2-WROOM поставляется с антенной на печатной плате, а ESP32-S2-WROOM-I — с антенной IPEX. Оба они оснащены внешней флэш-памятью SPI емкостью 4 МБ. Информация в этом техническом описании применима к обоим модулям.
  Информация для заказа двух модулей приведена ниже:

Таблица 1: Информация для заказа

• В основе этого модуля лежит ESP32-S2*, 32-битный процессор Xtensa® LX7, работающий на частоте до 240 МГц. Чип имеет маломощный сопроцессор, который можно использовать вместо ЦП для экономии энергии при выполнении задач, не требующих больших вычислительных мощностей, например, мониторинга периферийных устройств. ESP32-S2 включает в себя богатый набор периферийных устройств, включая SPI, I²S, UART, I²C, светодиодный ШИМ, ЖК-дисплей, интерфейс камеры, АЦП, ЦАП, сенсорный датчик, датчик температуры, а также до 43 GPIO. Он также включает в себя полноскоростной интерфейс USB On-The-Go (OTG) для обеспечения связи USB.

Примечание
* Для получения дополнительной информации о ESP32-S2 обратитесь к техническому описанию ESP32-S2.

 Приложения

• Универсальный сенсорный концентратор Интернета вещей с низким энергопотреблением
• Универсальные регистраторы данных IoT с низким энергопотреблением
• Камеры для потокового видео
• Устройства Over-the-top (OTT)
• USB-устройства
• Распознавание речи
• Распознавание изображений
• Ячеистая сеть
• Домашняя автоматизация
• Панель управления умным домом
• Умное здание
• Промышленная автоматизация
• Умное сельское хозяйство
• Аудио приложения
• Приложения для здравоохранения
• Игрушки с поддержкой Wi-Fi
• Носимая электроника
• Приложения для розничной торговли и общественного питания
• Умные POS-машины

Определения штифтов

 Расположение контактов

Рис. 1. Расположение контактов модуля (верхняя часть). View)

Примечание
Схема контактов показывает примерное расположение контактов на модуле. Фактическую механическую схему см. на Рисунке 7.1 Физические размеры.

 Описание штифта

Модуль имеет 42 контакта. См. Определения контактов в таблице 2.
Эспрессиф Системс

Таблица 2: Определения выводов

Уведомление
Информацию о конфигурации периферийных контактов см. в руководстве пользователя ESP32-S2.

 Обвязочные булавки
ESP32-S2 имеет три контакта обвязки: GPIO0, GPIO45, GPIO46. Схема контактов между ESP32-S2 и модулем следующая, ее можно увидеть в главе 5 «Схемы»:

• GPIO0 = IO0
•  GPIO45 = IO45
• GPIO46 = IO46
• Программное обеспечение может считывать значения соответствующих битов из регистра «GPIO_STRAPPING».
• Во время сброса системы чипа (сброс при включении питания, сброс сторожевого таймера RTC, сброс напряжения, сброс аналогового суперсторожевого таймера и сброс обнаружения сбоев кварцевых часов) защелки соединительных контактов sampле объемtagУровень e соответствует связующим битам «0» или «1» и удерживает эти биты до тех пор, пока микросхема не будет выключена или выключена.
• IO0, IO45 и IO46 подключены к внутреннему повышающему/понижающему устройству. Если они не подключены или подключенная внешняя цепь имеет высокий импеданс, внутреннее слабое повышение/понижение будет определять входной уровень этих соединительных контактов по умолчанию.
• Чтобы изменить значения битов привязки, пользователи могут применить внешние сопротивления подтягивания/подтягивания или использовать GPIO главного микроконтроллера для управления громкостью.tagУровень этих контактов при включении ESP32-S2.
• После сброса обвязочные штифты работают как штифты обычного назначения.
  Обратитесь к Таблице 3 для получения подробной информации о конфигурации штифтов для обвязки в режиме загрузки.

Таблица 3: Обвязочные штифты

Примечание

1. Прошивка может настраивать биты регистра для изменения настроек «VDD_SPI Vol.tagе”.
2. Внутренний подтягивающий резистор (R1) для IO45 в модуле не установлен, так как вспышка в модуле по умолчанию работает при напряжении 3.3 В (выход VDD_SPI). Убедитесь, что на IO45 не будет повышен высокий уровень, когда модуль запитан от внешней цепи.
3. Код ПЗУ может быть распечатан через TXD0 (по умолчанию) или DAC_1 (IO17), в зависимости от бита eFuse.
4. Когда значение eFuse UART_PRINT_CONTROL равно:
   печать во время загрузки является нормальной и не контролируется IO46.
   1. и IO46 равен 0, печать во время загрузки осуществляется нормально; но если IO46 равен 1, печать отключена.
   2. IO46 равен 0, печать отключена; но если IO46 равен 1, печать осуществляется нормально.
   3. печать отключена и не контролируется IO46.

Электрические характеристики

Абсолютные максимальные рейтинги

Таблица 4: Абсолютные максимальные значения

Рекомендуемые условия эксплуатации

Таблица 5: Рекомендуемые условия эксплуатации

Характеристики постоянного тока (3.3 В, 25 °C)

Таблица 6: Характеристики постоянного тока (3.3 В, 25 °C)

Примечание
VDD — это объем ввода-вывода.tage для конкретной области мощности контактов.

Текущие характеристики потребления
Благодаря использованию передовых технологий управления питанием модуль может переключаться между различными режимами питания. Подробную информацию о различных режимах питания см. в разделе «Часы реального времени и управление низким энергопотреблением» в руководстве пользователя ESP32-S2.

Таблица 7: Потребление тока в зависимости от радиочастотных режимов

Примечание

• Измерения потребления тока проводятся при питании 3.3 В при температуре окружающей среды 25 °C на ВЧ-порте. Все измерения передатчиков основаны на рабочем цикле 50%.
• Значения тока потребления в режиме RX приведены для случаев, когда периферийные устройства отключены, а процессор простаивает.

Таблица 8: Потребление тока в зависимости от режимов работы

Примечание

• Текущие значения потребления в режиме ожидания модема относятся к случаям, когда процессор включен, а кэш простаивает.
• Когда Wi-Fi включен, чип переключается между активным режимом и режимом ожидания модема. Поэтому ток потребления изменяется соответственно.
• В режиме ожидания модема частота процессора изменяется автоматически. Частота зависит от загрузки процессора и используемой периферии.
• Во время глубокого сна, когда сопроцессор ULP включен, периферийные устройства, такие как GPIO и I²C, могут работать.
• «Схема, контролируемая датчиком ULP» относится к режиму, в котором сопроцессор ULP или датчик работают периодически. Когда сенсорные датчики работают с коэффициентом заполнения 1%, типичное потребление тока составляет 7 мкА.

Радиочастотные характеристики Wi-Fi
Радиочастотные стандарты Wi-Fi

Таблица 9. Радиочастотные стандарты Wi-Fi

1. Устройство должно работать в среднем диапазоне частот, выделенном региональными регулирующими органами. Целевой диапазон центральной частоты настраивается с помощью программного обеспечения.
2.  Для модулей, использующих антенны IPEX, выходное сопротивление составляет 50 Ом. При использовании других модулей без антенн IPEX пользователям не нужно беспокоиться о выходном сопротивлении.

Характеристики передатчика

Таблица 10: Характеристики передатчика

1. Целевая мощность передачи настраивается в зависимости от устройства или сертификационных требований.

 Характеристики приемника

Таблица 11: Характеристики приемника

Электрические характеристики

Физические размеры и расположение печатных плат

Физические размеры

Рисунок 6: Физические размеры

Рекомендуемая схема расположения печатной платы

Рис. 7. Рекомендуемое расположение выводов печатной платы.

Размеры разъема U.FL

Обращение с продуктом

 Условия хранения

• Продукты, запечатанные в влагонепроницаемый пакет (MBB), следует хранить в атмосфере без конденсации при температуре < 40 °C/90% относительной влажности.
• Модуль рассчитан на уровень чувствительности к влаге (MSL) 3.
• После распаковки модуль необходимо припаять в течение 168 часов при заводских условиях 25±5 °C и относительной влажности 60%. Модуль необходимо запечь, если вышеуказанные условия не соблюдены.

ОСР

• Модель человеческого тела (HBM): 2000 В
• Модель заряженного устройства (CDM): 500 В
• Выпуск воздуха: 6000 В
• Контактный разряд: 4000 В

Рефлоу Проfile

Рисунок 9: Reflow Profile

Примечание
Припаяйте модуль за один раз. Если печатная плата требует многократной оплавления, поместите модуль на печатную плату во время окончательной оплаовки.

 MAC-адреса и eFuse

eFuse в ESP32-S2 записан в 48-битный mac_address. Фактические адреса, которые чип использует в режимах станции и точки доступа, соответствуют mac_address следующим образом:

• Режим станции: MAC-адрес
• Режим точки доступа: mac_адрес + 1
• В eFuse есть семь блоков, которые могут использовать пользователи. Каждый блок имеет размер 256 бит и имеет независимый контроллер отключения записи/чтения. Шесть из них можно использовать для хранения зашифрованного ключа или пользовательских данных, а оставшийся используется только для хранения пользовательских данных.

Характеристики антенны

Антенна на печатной плате
Модель: ESP ANT B

Сборка: PTH Усиление:

Размеры

Схемы шаблонов

Антенна IPEX

Технические характеристики

Прирост

Диаграмма направленности

Размеры

Ресурсы обучения

Документы, обязательные к прочтению
По следующей ссылке представлены документы, относящиеся к ESP32-S2.

• Руководство пользователя ESP32-S2
  Этот документ представляет собой введение в спецификации аппаратного обеспечения ESP32-S2, включая болееview, определения выводов, функциональное описание, периферийный интерфейс, электрические характеристики и т. д.
• Руководство по программированию ESP-IDF
  Он содержит обширную документацию по ESP-IDF, начиная от руководств по оборудованию и заканчивая справочником по API.
• Техническое справочное руководство ESP32-S2
  В руководстве представлена ​​подробная информация о том, как использовать память и периферийные устройства ESP32-S2.
• Информация для заказа продуктов Espressif

Обязательные ресурсы
Вот обязательные ресурсы, связанные с ESP32-S2.

ЭСП32-С2 ББС

• Это сообщество инженеров (E2E) для ESP32-S2, где вы можете задавать вопросы, делиться знаниями, изучать идеи и помогать решать проблемы вместе с другими инженерами.

История изменений

Документы/Ресурсы

Espressif ESP32-S2 WROOM 32-битный процессор LX7 [pdf] Руководство пользователя ESP32-S2 WROOM 32-битный процессор LX7, ESP32-S2, WROOM 32-битный процессор LX7, 32-битный процессор LX7, процессор LX7, процессор

Ссылки

• Руководство пользователя