Logotip Walfront

Walfront ESP32 WiFi in Bluetooth modul interneta stvari

Walfront-ESP32-WiFi-in-Bluetooth-Internet-of-Things-Module-Product

Informacije o izdelku

  • Modul: ESP32
  • Lastnosti: WiFi-BT-BLE MCU modul

Definicije pinov

Pin Opis

Ime št. Vrsta funkcija

Zatiči za vezanje

Pin Privzeto funkcija

Funkcionalni opis

  • CPU in notranji pomnilnik
    Modul ESP32 ima dvojedrni procesor in notranji pomnilnik za delovanje sistema.
  • Zunanji Flash in SRAM
    ESP32 podpira zunanjo bliskavico QSPI in SRAM, kar zagotavlja dodatne zmogljivosti za shranjevanje in šifriranje.
  • Kristalni oscilatorji
    Modul uporablja 40-MHz kristalni oscilator za merjenje časa in sinhronizacijo.
  • RTC in upravljanje z nizko porabo
    Napredne tehnologije za upravljanje porabe energije omogočajo, da ESP32 optimizira porabo energije glede na uporabo.

pogosta vprašanja

  • V: Kateri so privzeti zatiči za vezanje za ESP32?
    O: Privzeti pritrdilni zatiči za ESP32 so MTDI, GPIO0, GPIO2, MTDO in GPIO5.
  • V: Kakšna je voltage območje za ESP32?
    O: Napajalnik voltagObmočje za ESP32 je 3.0 V do 3.6 V.

O tem dokumentu
Ta dokument vsebuje specifikacije za modul ESP32.

konecview

ESP32 je zmogljiv, generični modul WiFi-BT-BLE MCU, ki cilja na široko paleto aplikacij, od senzorskih omrežij z nizko porabo energije do najzahtevnejših nalog, kot so glasovno kodiranje, pretakanje glasbe in dekodiranje MP3.

Definicije pinov

Postavitev zatiča

Walfront-ESP32-WiFi-in-Bluetooth-Internet-of-Things Module-Fig-1

Pin Opis
ESP32 ima 38 pinov. Oglejte si definicije zatičev v tabeli 1.

Tabela 1: Definicije zatičev

Ime št. Vrsta funkcija
GND 1 P Tla
3V3 2 P Napajanje
EN 3 I Signal za omogočanje modula. Aktivna visoka.
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 (32.768 kHz vhod kristalnega oscilatorja), ADC1_CH4,

DOTIK9, RTC_GPIO9

IO33 9 I/O GPIO33, XTAL_32K_N (izhod kristalnega oscilatorja 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

GND 15 P Tla
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

NC1 27
NC2 28
IO5 29 I/O GPIO5, VSPICS0, HS1_DATA6, EMAC_RX_CLK
IO18 30 I/O GPIO18, VSPICLK, HS1_DATA7
IO19 31 I/O GPIO19, VSPIQ, U0CTS, EMAC_TXD0
NC 32
IO21 33 I/O GPIO21, VSPIHD, EMAC_TX_EN
RXD0 34 I/O GPIO3, U0RXD, CLK_OUT2
TXD0 35 I/O GPIO1, U0TXD, CLK_OUT3, EMAC_RXD2
IO22 36 I/O GPIO22, VSPIWP, U0RTS, EMAC_TXD1
IO23 37 I/O GPIO23, VSPID, HS1_STROBE
GND 38 P Tla

Obvestilo:
GPIO6 do GPIO11 so povezani z bliskavico SPI, ki je vgrajena v modul, in niso povezani ven.

Zatiči za vezanje
ESP32 ima pet pritrdilnih zatičev:

  • MTDI
  • GPIO0
  • GPIO2
  • MTDO
  • GPIO5

Programska oprema lahko prebere vrednosti teh petih bitov iz registra ”GPIO_STRAPPING”. Med sproščanjem sistemske ponastavitve čipa (ponastavitev ob vklopu, ponastavitev nadzornega psa RTC in ponastavitev izpada) se zapahi zatičev za pritrditev sample zvtage raven kot povezovalne bite ”0” ali ”1” in držite te bite, dokler se čip ne izklopi ali izklopi. Nastavki za vezanje konfigurirajo način zagona naprave, delovni voltage VDD_SDIO in druge začetne sistemske nastavitve. Vsak jermenski zatič je med ponastavitvijo čipa povezan s svojim notranjim vlečenjem navzgor/navzdol. Posledično, če jermenski zatič ni priključen ali je priključeno zunanje vezje visoko impedanca, bo notranja šibka poteg navzgor/dol določila privzeto vhodno raven jermenskih zatičev. Če želite spremeniti vrednosti bitov za pripenjanje, lahko uporabniki uporabijo zunanje upore za dvig navzdol/povlek ali uporabijo GPIO-je gostiteljskega MCU-ja za nadzor vol.tagRaven teh zatičev pri vklopu ESP32. Po sprostitvi ponastavitve zatiči za vez delujejo kot običajni zatiči. Glejte tabelo 2 za podrobno konfiguracijo zagonskega načina z zatiči za pripenjanje.

Tabela 2: Vezni zatiči 

voltage notranjega LDO (VDD_SDIO)
Pin Privzeto 3.3 V 1.8 V
MTDI Potegni navzdol 0 1
Način zagona
Pin Privzeto SPI zagon Prenesite Boot
GPIO0 Pull-up 1 0
GPIO2 Potegni navzdol Ne skrbi 0
Omogočanje/onemogočanje tiskanja dnevnika odpravljanja napak prek U0TXD med zagonom
Pin Privzeto U0TXD Aktiven U0TXD Tiho
MTDO Pull-up 1 0
Čas SDIO Slave
 

Pin

 

Privzeto

Padajoči rob Sampling

Izhod s padajočim robom

Padajoči rob Sampling

Izhod z naraščajočim robom

Vrhunski Sampling

Izhod s padajočim robom

Vrhunski Sampling

Izhod z naraščajočim robom

MTDO Pull-up 0 0 1 1
GPIO5 Pull-up 0 1 0 1

Opomba: 

  • Vdelana programska oprema lahko konfigurira registrske bite za spreminjanje nastavitev ”Voltage notranjega LDO (VDD_SDIO)« in »Timing of SDIO Slave« po zagonu.
  • Notranji vlečni upor (R9) za MTDI ni vstavljen v modul, saj bliskavica in SRAM v ESP32 podpirata samo vol.tage od 3.3 V (izhod VDD_SDIO)

Funkcionalni opis

V tem poglavju so opisani moduli in funkcije, integrirane v ESP32.

CPU in notranji pomnilnik
ESP32 vsebuje dva 32-bitna mikroprocesorja Xtensa® LX6 z nizko porabo energije. Notranji pomnilnik vključuje:

  • 448 KB ROM-a za zagon in osnovne funkcije.
  • 520 KB SRAM-a na čipu za podatke in navodila.
  • 8 KB SRAM v RTC, ki se imenuje RTC FAST Memory in se lahko uporablja za shranjevanje podatkov; do njega dostopa glavni CPE med zagonom RTC iz načina globokega spanja.
  • 8 KB SRAM v RTC, ki se imenuje RTC SLOW Memory in do njega lahko dostopa koprocesor v načinu globokega spanja.
  • 1 Kbit eFuse: 256 bitov se uporablja za sistem (naslov MAC in konfiguracija čipa), preostalih 768 bitov pa je rezerviranih za uporabniške aplikacije, vključno s šifriranjem flash in ID-jem čipa.

Zunanji Flash in SRAM
ESP32 podpira več zunanjih čipov QSPI flash in SRAM. ESP32 podpira tudi šifriranje/dešifriranje strojne opreme, ki temelji na AES, za zaščito programov in podatkov razvijalcev v Flashu.

ESP32 lahko dostopa do zunanjega bliskavice QSPI in SRAM prek hitrih predpomnilnikov.

  • Zunanjo bliskavico je mogoče istočasno preslikati v prostor pomnilnika navodil CPU in pomnilniško prostor samo za branje.
    • Ko je zunanja bliskovnica preslikana v pomnilniški prostor za navodila CPE, je mogoče hkrati preslikati do 11 MB + 248 KB. Upoštevajte, da če je preslikanih več kot 3 MB + 248 KB, bo zmogljivost predpomnilnika zmanjšana zaradi špekulativnih branj s strani CPE.
    • Ko je zunanja bliskovnica preslikana v podatkovni pomnilnik samo za branje, je mogoče hkrati preslikati do 4 MB. Podprta so 8-bitna, 16-bitna in 32-bitna branja.
  • Zunanji SRAM je mogoče preslikati v podatkovni pomnilniški prostor procesorja. Naenkrat je mogoče preslikati do 4 MB. Podprto je 8-bitno, 16-bitno in 32-bitno branje in pisanje.

ESP32 vključuje 8 MB SPI flash in 8 MB PSRAM za več pomnilniškega prostora.

Kristalni oscilatorji
Modul uporablja 40-MHz kristalni oscilator.

RTC in upravljanje z nizko porabo
Z uporabo naprednih tehnologij za upravljanje porabe lahko ESP32 preklaplja med različnimi načini napajanja.

Električne značilnosti

Absolutne največje ocene
Obremenitve, ki presegajo absolutne najvišje vrednosti, navedene v spodnji tabeli, lahko povzročijo trajno poškodbo naprave. To so samo ocene obremenitve in se ne nanašajo na funkcionalno delovanje naprave, ki mora upoštevati priporočene pogoje delovanja.

Tabela 3: Absolutne najvišje ocene

  1. Modul je deloval pravilno po 24-urnem preizkusu pri temperaturi okolja pri 25 °C, IO-ji v treh domenah (VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO) pa oddajajo visoko logično raven na tla. Upoštevajte, da so bili nožice, ki jih zasedajo flash in/ali PSRAM v domeni moči VDD_SDIO, izključene iz preizkusa.

Priporočeni pogoji delovanja
Tabela 4: Priporočeni delovni pogoji

Simbol Parameter Min Tipično Maks Enota
VDD33 Napajanje voltage 3.0 3.3 3.6 V
V DD Trenutno dobavljeno z zunanjim napajalnikom 0.5 A
T Delovna temperatura –40 65 °C

Značilnosti DC (3.3 V, 25 °C)
Tabela 5: Značilnosti enosmernega toka (3.3 V, 25 °C)

Simbol Parameter Min Tip Maks Enota
C

IN

Kapacitivnost pina 2 pF
V

IH

Vhodna glasnost na visoki ravnitage 0.75×VDD1 VDD1 + 0.3 V
V

IL

Vhodna glasnost nizke ravnitage –0.3 0.25×VDD1 V
I

IH

Visok nivo vhodnega toka 50 nA
I

IL

Nizek nivo vhodnega toka 50 nA
V

OH

Visoka izhodna voltage 0.8×VDD1 V
V

OL

Nizka izhodna voltage 0.1×VDD1 V
 

I

OH

Vir toka na visoki ravni (VDD1 = 3.3 V, VOH >= 2.64 V,

moč izhodnega pogona nastavljena na

največ)

VDD3P3_CPU napajalna domena 1; 2 40 mA
VDD3P3_RTC domena moči 1; 2 40 mA
VDD_SDIO napajalna domena 1; 3  

 

20

 

 

mA

I

OL

Nizek tok ponora

(VDD1 = 3.3 V, VOL = 0.495 V,

moč izhodnega pogona nastavljena na največ)

 

 

28

 

 

mA

R

PU

Odpornost notranjega vlečnega upora 45
R

PD

Odpornost notranjega padajočega upora 45
V

IL_nRST

Vhodna glasnost nizke ravnitage od CHIP_PU, da izklopite čip 0.6 V

Opombe: 

  1. VDD je I/O voltage za določeno domeno moči zatičev.
  2. Za domeni moči VDD3P3_CPU in VDD3P3_RTC se tok na nožico, ki izvira iz iste domene, postopoma zmanjša s približno 40 mA na okoli 29 mA, VOH>=2.64 V, ko se število nožic tokovnega vira poveča.
  3. Nožice, ki jih zasedajo flash in/ali PSRAM v domeni moči VDD_SDIO, so bile izključene iz preizkusa.

Wi-Fi radio
Tabela 6: Značilnosti radia Wi-Fi

Parameter Pogoj Min Tipično Maks Enota
Območje delovne frekvence opomba1 2412 2462 MHz
 

TX moč opomba2

 

802.11b:26.62dBm;802.11g:25.91dBm

802.11n20:25.89dBm;802.11n40:26.51dBm

 

dBm

Občutljivost 11b, 1 Mbps –98 dBm
11b, 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
Zavrnitev sosednjega kanala 11 g, 6 Mbps 31 dB
11 g, 54 Mbps 14 dB
11n, HT20, MCS0 31 dB
11n, HT20, MCS7 13 dB
  1. Naprava mora delovati v frekvenčnem območju, ki ga dodelijo regionalni upravni organi. Ciljno delovno frekvenčno območje je nastavljivo s programsko opremo.
  2. Za module, ki uporabljajo antene IPEX, je izhodna impedanca 50 Ω. Pri drugih modulih brez antene IPEX uporabnikom ni treba skrbeti za izhodno impedanco.
  3. Ciljna moč TX je nastavljiva glede na naprave ali zahteve glede certifikata.

Bluetooth/BLE

Radijski sprejemnik 4.5.1
Tabela 7: Značilnosti sprejemnika – Bluetooth/BLE

Parameter Pogoji Min Tip Maks Enota
Občutljivost @30.8 % PER –97 dBm
Največji prejeti signal @30.8% PER 0 dBm
Sokanal C/I +10 dB
 

 

 

Selektivnost sosednjih kanalov 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
 

 

Izvenpasovna zmogljivost blokiranja

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
intermodulacijskih –36 dBm

Oddajnik
Tabela 8: Značilnosti oddajnika – Bluetooth/BLE

Parameter Pogoji Min Tip Maks Enota
RF frekvenca 2402 2480 dBm
Korak nadzora pridobivanja dBm
RF moč BLE: 6.80 dBm; BT: 8.51 dBm dBm
 

Sosednji kanal prenaša moč

F = F0 ± 2 MHz –52 dBm
F = F0 ± 3 MHz –58 dBm
F = F0 ± > 3 MHz –60 dBm
f1 povpreč 265 kHz
f2

maks

247 kHz
f2povp./∆ f1 povpreč –0.92
ICFT –10 kHz
Stopnja odmika 0.7 kHz/50 s
Drift 2 kHz

Reflow Profile

Walfront-ESP32-WiFi-in-Bluetooth-Internet-of-Things Module-Fig-2

  • Ramp-gornje območje — Temp.: <150 °C Čas: 60 ~ 90 s Ramphitrost dviga: 1 ~ 3°C/s
  • Območje predgretja — Temp.: 150 ~ 200°C Čas: 60 ~ 120s Ramphitrost dviga: 0.3 ~ 0.8°C/s
  • Območje pretoka — Temp.: >217 °C 7LPH60 ~ 90s; Najvišja temperatura: 235 ~ 250 °C (priporočeno <245 °C) Čas: 30 ~ 70 s
  • Območje hlajenja — najvišja temp. ~ 180°CRamp-stopnja padca: -1 ~ -5°C/s
  • Spajka — Sn&Ag&Cu Spajka brez svinca (SAC305)

Navodila za OEM

  1. Veljavna pravila FCC
    Ta modul je podeljen z enotno modularno odobritvijo. V skladu je z zahtevami FCC, del 15C, razdelek 15.247 pravil.
  2. Posebni operativni pogoji uporabe
    Ta modul se lahko uporablja v napravah IoT. Vhodna voltage do modula je nominalno 3.3 V-3.6 V DC. Delovna temperatura okolja modula je –40 °C ~ 65 °C. Dovoljena je samo vgrajena antena PCB. Katera koli druga zunanja antena je prepovedana.
  3. Omejeni postopki modula
    N/A
  4. Zasnova sledilne antene
    N/A
  5. Upoštevanje izpostavljenosti RF
    Oprema je v skladu z omejitvami FCC za izpostavljenost sevanju, ki so določene za nenadzorovano okolje. To opremo je treba namestiti in uporabljati z najmanjšo razdaljo 20 cm med radiatorjem in vašim telesom. Če je oprema vgrajena v gostitelja kot prenosna uporaba, bo morda potrebna dodatna ocena izpostavljenosti RF, kot je določeno v 2.1093.
  6. Antena
    1. Vrsta antene: PCB antena Največji dobiček: 3.40 dBi
    2. Omni antena s priključkom IPEX Peak gain 2.33 dBi
  7. Informacije o nalepki in skladnosti
    Zunanja nalepka na končnem izdelku proizvajalca originalne opreme lahko vsebuje besedilo, kot je naslednje: »Vsebuje FCC ID modula oddajnika: 2BFGS-ESP32WROVERE« ali »Vsebuje FCC ID: 2BFGS-ESP32WROVERE.«
  8. Informacije o preskusnih načinih in dodatnih zahtevah za testiranje
    • Modularni oddajnik je prejemnik modula v celoti testiral na zahtevanem številu kanalov, tipih modulacije in načinov, gostiteljskemu monterju ne bi smelo biti potrebno, da ponovno preizkusi vse razpoložljive načine ali nastavitve oddajnika. Priporočljivo je, da proizvajalec gostiteljskega izdelka, ki namesti modularni oddajnik, izvede nekaj preiskovalnih meritev, da potrdi, da nastali sestavljeni sistem ne presega mej lažnih emisij ali robnih mej pasov (npr. če druga antena lahko povzroča dodatne emisije).
    • Preskušanje mora preveriti emisije, ki se lahko pojavijo zaradi mešanja emisij z drugimi oddajniki, digitalnim vezjem ali zaradi fizikalnih lastnosti gostiteljskega izdelka (ohišje). Ta preiskava je še posebej pomembna pri integraciji več modularnih oddajnikov, kjer certifikacija temelji na testiranju vsakega od njih v samostojni konfiguraciji. Pomembno je omeniti, da proizvajalci gostiteljskih izdelkov ne smejo domnevati, da ker je modularni oddajnik certificiran, nimajo nobene odgovornosti za skladnost končnega izdelka.
    • Če preiskava pokaže pomisleke glede skladnosti, je proizvajalec gostiteljskega izdelka dolžan težavo ublažiti. Za gostiteljske izdelke, ki uporabljajo modularni oddajnik, veljajo vsa veljavna posamezna tehnična pravila ter splošni pogoji delovanja v razdelkih 15.5, 15.15 in 15.29, da ne povzročajo motenj. Upravljavec gostiteljskega izdelka bo dolžan prenehati z uporabo naprave, dokler motnja ni odpravljena.
  9. Dodatno preskušanje, zavrnitev odgovornosti v skladu s poddelom B 15. dela Končno kombinacijo gostitelj/modul je treba oceniti glede na merila FCC del 15B za nenamerne radiatorje, da bi bili ustrezno odobreni za delovanje kot digitalna naprava po 15. delu.

Gostiteljski integrator, ki namešča ta modul v svoj izdelek, mora zagotoviti, da je končni sestavljeni izdelek skladen z zahtevami FCC s tehnično oceno ali oceno pravil FCC, vključno z delovanjem oddajnika, in se mora sklicevati na smernice v KDB 996369. Za gostiteljske izdelke z certificiranih modularnih oddajnikov je frekvenčno območje preiskave sestavljenega sistema določeno s pravilom v razdelkih 15.33(a)(1) do (a)(3) ali območje, ki velja za digitalno napravo, kot je prikazano v razdelku 15.33(b). )(1), kar je višje frekvenčno območje preiskave. Pri preskušanju gostiteljskega izdelka morajo delovati vsi oddajniki. Oddajnike lahko omogočite z javno dostopnimi gonilniki in jih vklopite, tako da so oddajniki aktivni. V določenih pogojih bi bilo morda primerno uporabiti tehnološko specifično klicno enoto (testni komplet), kjer dodatne naprave ali gonilniki niso na voljo. Pri preskušanju emisij iz nenamernega sevanja se oddajnik postavi v način sprejema ali način mirovanja, če je to mogoče. Če samo sprejemni način ni mogoč, mora biti radio pasivno (prednostno) in/ali aktivno skeniranje. V teh primerih bi to moralo omogočiti dejavnost na komunikacijskem vodilu (tj. PCIe, SDIO, USB), da se zagotovi omogočeno nenamerno vezje radiatorja. Testni laboratoriji bodo morda morali dodati dušenje ali filtre, odvisno od moči signala katerega koli aktivnega svetilnika (če je na voljo) iz omogočenega radia. Glejte ANSI C50, ANSI C63.4 in ANSI C63.10 za dodatne splošne podrobnosti testiranja.

Izdelek, ki se preskuša, je nastavljen na povezavo/povezavo s partnersko napravo v skladu z običajno predvideno uporabo izdelka. Da bi olajšali testiranje, je izdelek, ki se preskuša, nastavljen tako, da oddaja v ciklu visokega delovanja, na primer s pošiljanjem file ali pretakanje nekaterih medijskih vsebin.

Opozorilo FCC:
Vse spremembe ali modifikacije, ki jih ni izrecno odobrila stranka, odgovorna za skladnost, lahko razveljavijo uporabnikovo pooblastilo za uporabo opreme. Ta naprava je skladna s 15. delom pravil FCC. Delovanje je odvisno od naslednjih dveh pogojev: (1) Ta naprava ne sme povzročati škodljivih motenj in (2) Ta naprava mora sprejeti vse prejete motnje, vključno z motnjami, ki lahko povzročijo neželeno delovanje.

Dokumenti / Viri

Walfront ESP32 WiFi in Bluetooth modul interneta stvari [pdfUporabniški priročnik
ESP32, ESP32 WiFi in Bluetooth modul interneta stvari, WiFi in Bluetooth modul interneta stvari, modul Bluetooth interneta stvari, modul interneta stvari, modul stvari, modul

Reference

Pustite komentar

Vaš elektronski naslov ne bo objavljen. Obvezna polja so označena *