ESPRESSIF ESP32-H2-WROOM-02C 低功耗蓝牙和 IEEE 802.15.4 模块用户手册

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1 ESPRESSIF ESP32-H2-WROOM-02C 低功耗蓝牙和 IEEE 802.15.4 模块

2 模块结束view

ESPRESSIF ESP32-H2-WROOM-02C 低功耗蓝牙和 IEEE 802.15.4 模块

模块结束view

特征

CPU 和片上存储器

ESP32-H2 embedded, RISC-V single-core 32-bit microprocessor, up to 96 MHz
128 KB 只读存储器

320 KB 静态随机存取存储器
4 KB LP Memory

2 MB or 4 MB in-package flash

蓝牙

Bluetooth Low Energy (Bluetooth 5.3 certified)
蓝牙网状网络

Bluetooth Low Energy long range (Coded PHY, 125 Kbps and 500 Kbps)
Bluetooth Low Energy high speed (2 Mbps)

Bluetooth Low Energy advertising extensions and multiple advertising sets
Simultaneous operation of Broadcaster,

Observer, Central, and Peripheral devices

多个连接

LE 功率控制

IEEE 802.15.4

IEEE Standard 802.15.4-2015 compliant
Supports 250 Kbps data rate in 2.4 GHz band and OQPSK PHY

支持线程
支持 Zigbee 3.0

支持物质
Supports other application-layer protocols (HomeKit, MQTT, etc)

外设

19 个 GPIO
– 3 strapping pins

I2C, I2S, SPI, UART, ADC, LED PWM, ETM, GDMA, PCNT, PARLIO, RMT, TWAI®, MCPWM, USB Serial/JTAG、温度传感器、通用定时器、系统定时器、看门狗定时器

模块上的集成组件

32 MHz 晶振

天线选项

板载PCB天线

工作条件

操作量tage/Power supply: 3.0∼3.6 V
Operating ambient temperature: –40∼105 °C

描述
ESP32-H2-WROOM-02C 是一款功能强大、通用的低功耗蓝牙® 和 IEEE 802.15.4 组合模块，具有丰富的外设接口。该模块是嵌入式系统、智能家居、可穿戴电子设备等各种物联网 (IoT) 应用场景的理想选择。
ESP32-H2-WROOM-02C 配备 PCB 天线。
ESP32-H2-WROOM-02C 的系列比较如下：

表 1：ESP32-H2-WROOM-02C 系列产品比较

订购代码	闪光	环境温度。（摄氏度）	尺寸（毫米）
ESP32-H2-WROOM-02C-H2S	2 MB（四路 SPI）	–40∼105	20.0 × 18.0 × 3.2
ESP32-H2-WROOM-02C-H4S	4 MB（四路 SPI）	–40∼105	20.0 × 18.0 × 3.2

ESP32-H2-WROOM-02C 集成了 ESP32-H2 芯片，该芯片具有 32 位 RISC-V 单核 CPU，运行频率高达 96 MHz。

笔记：
For more information on ESP32-H2 chip, please refer to ESP32-H2 Series Datasheet.

引脚定义

引脚布局
下面的引脚图显示了模块上引脚的大致位置。

注 A：
The zone marked with dotted lines is the antenna keepout zone. To learn more about the keepout zone for module’s antenna on the base board, please refer to ESP32-H2 Hardware Design Guidelines > Section Positioning a Module on a Base Board.

引脚描述
The module has 29 pins. See pin definitions in Table 2 Pin Description.
For peripheral pin configurations, please refer to ESP32-H2 Series Datasheet.

表 2：引脚定义

姓名	不。	类型1	功能
3V3	1	P	电源

表 2 – 接上一页

姓名	不。	类型1	功能
EN	2	I	High：开，使能芯片。低：关闭，芯片断电。注意：不要让 EN 引脚悬空。
IO4	3	输入/输出/T	GPIO4、FSPICLK、ADC1_CH3、MTCK
IO5	4	输入/输出/T	GPIO5、FSPID、ADC1_CH4、MTDI
IO10	5	输入/输出/T	GPIO10、ZCD0
IO11	6	输入/输出/T	GPIO11、ZCD1
IO8	7	输入/输出/T	GPIO8
IO9	8	输入/输出/T	GPIO9
地线	9, 13, 29	P	地面
IO12	10	输入/输出/T	GPIO12
IO13	11	输入/输出/T	GPIO13，XTAL_32K_P
IO14	12	输入/输出/T	GPIO14，XTAL_32K_N
VBAT	14	P	Connected to internal 3V3 power supply (Default) or external battery power supply (3.0 ~ 3.6 V).
IO22	15	输入/输出/T	GPIO22
NC	16 ~19	—	NC
IO25	20	输入/输出/T	GPIO25、FSPICS3
RXD0	21	输入/输出/T	GPIO23，FSPICS1，U0RXD
发送端0	22	输入/输出/T	GPIO24，FSPICS2，U0TXD
IO26	23	输入/输出/T	GPIO26、FSPICS4、USB_D-
IO27	24	输入/输出/T	GPIO27、FSPICS5、USB_D+
IO3	25	输入/输出/T	GPIO3、FSPIHD、ADC1_CH2、MTDO
IO2	26	输入/输出/T	GPIO2、FSPIWP、ADC1_CH1、MTMS
IO1	27	输入/输出/T	GPIO1、FSPICS0、ADC1_CH0
IO0	28	输入/输出/T	GPIO0，FSPIQ

1P：电源；一：输入； O：输出； T：高阻抗。

立即开始

你需要什么
要为模块开发应用程序，您需要：

1 x ESP32-H2-WROOM-02C

1 x 乐鑫射频测试板
1 x USB 转串口板
1 x 微型 USB 数据线

1 台运行 Linux 的 PC

在本用户指南中，我们以 Linux 操作系统为例amp有关 Windows 和 macOS 上配置的更多信息，请参阅 ESP32-H2 的 ESP-IDF 编程指南。

硬件连接

Solder the ESP32-H2-WROOM-02C module to the RF testing board as shown in Figure 2.
通过 TXD、RXD 和 GND 将 RF 测试板连接到 USB 转串口板。
将 USB 转串口板连接到 PC。

通过 Micro-USB 电缆将射频测试板连接到 PC 或电源适配器以启用 5 V 电源。
在下载过程中，通过跳线将 IO9 连接到 GND。然后，打开测试板。
将固件下载到闪存中。有关详细信息，请参阅以下部分。

下载后，将 IO9 和 GND 上的跳线去掉。
再次启动射频测试板。模块将切换到工作模式。芯片在初始化时会从 flash 中读取程序。

笔记：
IO9 is internally pulled up (logic high). If IO9 is kept high or left floating, the normal Boot mode (SPI Boot) is se-lected. If this pin is pulled down to GND, the Download mode (Joint Download Boot) is selected. Note that IO8 must be high for proper operation in Download mode. For more information on ESP32-H2-WROOM-02C, please refer to ESP32-H2 Series Datasheet.

3.3 搭建开发环境
乐鑫物联网开发框架（简称 ESP-IDF）是基于乐鑫芯片开发应用程序的框架。用户可以基于 ESP-IDF 在 Windows/Linux/macOS 系统上使用 ESP32-H2 开发应用程序。这里我们以 Linux 操作系统为例amp勒。
3.3.1 安装先决条件
要使用 ESP-IDF 进行编译，您需要获取以下软件包：

CentOS 7 和 8：
- sudo yum -y update && sudo yum install git wget flex bison gperf python3 cmake ninja-build ccache dfu-util libusbx

Ubuntu 和 Debian：
- sudo apt-get install git wget flex bison gperf python3 python3-pip python3- venv cmake ninja-build ccache libffi-dev libssl-dev dfu-util libusb-1.0-0
拱：
- sudo pacman -S –需要 gcc git make flex bison gperf python cmake ninja ccache dfu-util libusb python-pip

笔记：

本指南使用 Linux 上的 ~/esp 目录作为 ESP-IDF 的安装文件夹。

请记住，ESP-IDF 不支持路径中的空格。

获取 ESP-IDF
要为 ESP32-H2-WROOM-02C 模块构建应用程序，您需要 Espressif 在 ESP-IDF 存储库中提供的软件库。
要获取 ESP-IDF，请创建一个安装目录 (~/esp) 以将 ESP-IDF 下载到并使用“git clone”克隆存储库：

光盘 ~/esp
git clone –递归 https://github.com/espressif/esp-idf.git

ESP-IDF 将被下载到 ~/esp/esp-idf。有关在给定情况下使用哪个 ESP-IDF 版本的信息，请参阅 ESP-IDF 版本。

设置工具
除了 ESP-IDF，您还需要安装 ESP-IDF 使用的工具，例如编译器、调试器、Python 包等。ESP-IDF 提供了一个名为“install.sh”的脚本来帮助设置工具一气呵成。

cd ~/esp/esp-idf
./install.sh esp32h2

设置环境变量
安装的工具尚未添加到 PATH 环境变量中。为了使这些工具可以从命令行使用，必须设置一些环境变量。 ESP-IDF 提供了另一个脚本“export.sh”来执行此操作。在您要使用 ESP-IDF 的终端中，运行：

$HOME/esp/esp-idf/export.sh

现在一切准备就绪，您可以在 ESP32-H2-WROOM-02C 模块上构建您的第一个项目。

创建您的第一个项目

开始一个项目
现在，您可以准备 ESP32-H2-WROOM-02C 模组的应用程序了。您可以从 ex 中的 get-started/hello_world 项目开始。ampESP-IDF 中的 .les 目录。
将 get-started/hello_world 复制到 ~/esp 目录：

光盘 ~/esp

cp -r $IDF_PATH/examples/get-started/hello_world 。

有一个范围的前amp前的项目ampESP-IDF 中的 .les 目录。您可以以与上述相同的方式复制任何项目并运行它。也可以构建 examp就地文件，而不是先复制它们。

连接您的设备
现在将您的模块连接到计算机并检查模块在哪个串行端口下可见。 Linux 中的串行端口名称中以“/dev/tty”开头。运行以下命令两次，先拔下电路板，然后再插上电源。第二次出现的端口就是您需要的端口：

1s /dev/tty*

笔记
将端口名称放在手边，因为您将在接下来的步骤中使用它。

配置
Navigate to your ‘hello_world’ directory from Step 3.4.1. Start a Project, set ESP32-H2 chip as the target and run the project configuration utility ‘menuconfig’.

cd ~/esp/你好世界
idf.py set-target esp32h2
idf.py 菜单配置

Setting the target with ‘idf.py set-target esp32h2’ should be done once, after opening a new project. If the project contains some existing builds and configuration, they will be cleared and initialized. The target may be saved in environment variable to skip this step at all. See Selecting the Target for additional information.
如果前面的步骤已正确完成，则会出现以下菜单：

您正在使用此菜单来设置项目特定变量，例如 Wi-Fi 网络名称和密码、处理器速度等。对于“hello_word”，可能会跳过使用 menuconfig 设置项目。这个前任ample 将以默认配置运行
您的终端中的菜单颜色可能会有所不同。您可以使用选项“-̉-style”̉ 更改外观。请运行“idf.py menuconfig -̉-help”̉ 以获取更多信息。

构建项目
通过运行构建项目：

idf.py 构建

该命令将编译应用程序和所有 ESP-IDF 组件，然后生成引导加载程序、分区表和应用程序二进制文件。

$ idf.py 构建
在目录 /path/to/hello_world/build 中运行 cmake
执行“cmake -G Ninja –warn-uninitialized /path/to/hello_world”…

警告未初始化的值。
— 找到 Git：/usr/bin/git（找到版本“2.17.0”）
— 由于配置而构建空的 aws_iot 组件

— 组件名称：……
— 组件路径：……

…（更多行构建系统输出）
[527/527] 生成 hello_world.bin

esptool.py v2.3.1 版本
项目搭建完成。要刷机，请运行以下命令：

../../../components/esptool_py/esptool/esptool.py -p (PORT) -b 921600 write_flash — flash_mode dio –flash_size detect –flash_freq 40m 0x10000 build/hello_world.bin build 0x1000 build/bootloader/bootloader.bin 0x8000 build/partition_table/ partition-table.bin
或运行'idf.py -p PORT flash'
如果没有错误，构建将通过生成固件二进制文件 .bin 来完成 file.

闪存到设备上
通过运行将您刚刚构建到模块中的二进制文件闪存：

idf.py -p PORT flash

Replace PORT with your ESP32-H2 board’s serial port name from Step: Connect Your Device.
您还可以通过将 BAUD 替换为您需要的波特率来更改闪光灯波特率。默认波特率为 460800。
有关 idf.py 参数的更多信息，请参阅 idf.py。

笔记：
选项“flash”会自动构建并刷新项目，因此不需要运行“idf.py build”。
刷机时会看到类似如下的输出日志：

…
esptool esp32h2 -p /dev/ttyUSB0 -b 460800 –before=default_reset –after=hard_reset write_flash –flash_mode dio –flash_freq 48m –flash_size 2MB 0x0 bootloader/ bootloader.bin 0x10000 hello_world.bin 0x8000 partition_table/partition-table.bin
esptool.py v4.6 版本

串口/dev/ttyUSB0
连接……
Chip is ESP32-H2 (revision v0.1)

Features: BLE
晶体为 32MHz
MAC: 60:55:f9:f7:3e:93:ff:fe

正在上传存根…
运行存根…
存根运行…

将波特率更改为 460800
改变了。
正在配置闪存大小...

Flash 将从 0x00000000 擦除到 0x00005fff...
Flash 将从 0x00010000 擦除到 0x00034fff...
Flash 将从 0x00008000 擦除到 0x00008fff...

将 20880 字节压缩为 12788…
写入 0x00000000… (100 %)
在 20880 秒内（有效 12788 kbit/s）在 0x00000000 处写入了 0.6 字节（297.5 压缩）……

验证的数据哈希。
将 149424 字节压缩为 79574…
写入 0x00010000… (20 %)

写入 0x00019959… (40 %)
Writing at 0x00020bb5… (60 %)
Writing at 0x00026d8f… (80 %)

Writing at 0x0002e60a… (100 %)
在 149424 秒内（有效 79574 kbit/s）在 0x00010000 处写入了 2.1 字节（571.7 压缩）……
验证的数据哈希。

将 3072 字节压缩为 103…
写入 0x00008000… (100 %)
在 3072 秒内（有效 103 kbit/s）在 0x00008000 处写入了 0.0 字节（539.7 压缩）……

验证的数据哈希。
离开…
通过 RTS 引脚硬复位…

如果闪存过程结束时没有问题，板将重新启动并启动“hello_world”应用程序。

监视器
要检查“hello_world”是否确实在运行，请输入“idf.py -p PORT monitor”（不要忘记将 PORT 替换为您的串行端口名称）。
此命令启动 IDF Monitor 应用程序：

$ idf.py -p监视器
在目录 […]/esp/hello_world/build 中运行 idf_monitor
执行“python […]/esp-idf/tools/idf_monitor.py -b 115200 […]/esp/hello_world/build/hello_world.elf”…
— idf_monitor 开启115200 —
— 退出：Ctrl+] | 菜单：Ctrl+T | 帮助：Ctrl+T 后跟 Ctrl+H —
等 8 年 2016 月 00 日 22:57:XNUMX
复位：0x1（通电复位），启动：0x13（SPI_FAST_FLASH_BOOT）
等 8 年 2016 月 00 日 22:57:XNUMX
…

启动和诊断日志向上滚动后，您应该会看到“Hello world！” 由应用程序打印出来。

…
你好世界！
10 秒后重启……
This is esp32h2 chip with 1 CPU core(s), BLE, 802.15.4 (Zigbee/Thread), silicon revision v0.1, 2 MB external flash
最小可用堆大小：268256 字节
9 秒后重启……
8 秒后重启……
7 秒后重启……

要退出 IDF 监视器，请使用快捷键 Ctrl+]。
这就是你开始使用 ESP32-H2-WROOM-02C 模组所需的一切！现在你可以尝试一些其他功能了。ampESP-IDF 中的文件，或者直接开发自己的应用程序。

美国FCC声明

该设备符合 KDB 996369 D03 OEM 手册 v01。以下是主机产品制造商根据 KDB 996369 D03 OEM 手册 v01 的集成说明。

适用 FCC 规则列表
FCC 第 15 部分 C 子部分 15.247

具体操作使用条件
The module has BLE, Thread, and Zigbee functions.

操作频率：
- 蓝牙：2402 ~ 2480 MHz
- Zigbee: 2405 ~ 2480 MHz
- Thread: 2405 ~ 2480 MHz
通道数：
- 蓝牙：40
- Zigbee/线程：16
调制：
- 蓝牙：GFSK
- Zigbee: O-QPSK
- Thread: O-QPSK
类型：PCB天线
增益：3.26 dBi

该模块可用于具有最大 3.26 dBi 天线的物联网应用。将此模块安装到其产品中的主机制造商必须通过对 FCC 规则的技术评估或评估（包括发射器操作）来确保最终复合产品符合 FCC 要求。主机制造商必须注意不要在集成此模块的最终产品的用户手册中向最终用户提供有关如何安装或移除此 RF 模块的信息。最终用户手册应包括本手册中显示的所有必需的监管信息/警告。

有限模块程序
不适用。该模块为单个模块，符合 FCC Part 15.212 的要求。

跟踪天线设计
不适用。模块自带天线，无需主机印制板微带走线天线等。

射频暴露注意事项
模块必须安装在主机设备中，使天线与用户身体之间保持至少 20cm 的距离；如果 RF 暴露声明或模块布局发生变化，则主机产品制造商需要通过更改 FCC ID 或新应用程序来承担模块的责任。模块的 FCC ID 不能用于最终产品。在这些情况下，主机制造商将负责重新评估最终产品（包括发射器）并获得单独的 FCC 授权。

天线
天线规格如下：

类型：PCB天线
增益：3.26 dBi

此设备仅适用于以下条件下的主机制造商：

发射机模块不得与任何其他发射机或天线位于同一位置。
该模块只能与已经通过该模块测试和认证的外部天线一起使用。
天线必须永久连接或使用“独特”的天线耦合器。

只要满足上述条件，就不需要进一步的发射机测试。但是，主机制造商仍负责测试其最终产品是否满足安装此模块所需的任何其他合规性要求（例如ample、数字设备排放、PC 外围设备要求等）。

标签和合规信息
主机产品制造商需要为其成品提供实物或电子标签，注明“包含 FCC ID：2AC7Z-ESPH2WR02C”。

有关测试模式和其他测试要求的信息

操作频率：
- 蓝牙：2402 ~ 2480 MHz
- Zigbee: 2405 ~ 2480 MHz
- Thread: 2405 ~ 2480 MHz
通道数：
- 蓝牙：40
- Zigbee/线程：16
调制：
- 蓝牙：GFSK
- Zigbee: O-QPSK
- Thread: O-QPSK

主机制造商必须根据实际测试模式对主机中的独立模块化发射机，以及主机产品中的多个同时发射模块或其他发射机进行辐射和传导发射和杂散发射等测试。只有当所有测试模式的测试结果都符合FCC要求时，最终产品才能合法销售。

附加测试，符合第 15 部分 B 子部分
模块化变送器仅获得 FCC 第 15 部分 C 子部分 15.247 的 FCC 授权，并且主机产品制造商有责任遵守适用于未包含在模块化变送器认证授予范围内的主机的任何其他 FCC 规则。如果受让人将其产品作为符合第 15 部分子部分 B 标准的产品进行营销（当它还包含无意辐射器数字电路时），则受让人应提供通知，说明最终主机产品仍需要使用模块化发射器进行第 15 部分子部分 B 合规性测试安装。
根据 FCC 规则第 15 部分，本设备已经过测试并符合 B 类数字设备的限制。这些限制旨在提供合理的保护，防止住宅安装中的有害干扰。本设备会产生、使用和辐射射频能量，如果未按照说明安装和使用，可能会对无线电通信造成有害干扰。
但是，无法保证在特定安装中不会发生干扰。如果此设备确实对无线电或电视接收造成有害干扰（可通过关闭和打开设备来确定），则鼓励用户尝试通过以下措施之一来纠正干扰：

重新调整或重新定位接收天线。
增加设备与接收器之间的距离。
将设备连接到与接收器不同电路的插座上。
请咨询经销商或经验丰富的无线电/电视技术人员寻求帮助。

本设备符合 FCC 规则第 15 部分的规定。操作需遵守以下两个条件：

本设备不得造成有害干扰。
本设备必须承受任何收到的干扰，包括可能导致不良操作的干扰。

警告：
任何未经合规负责方明确批准的更改或修改都可能使用户操作该设备的权限失效。
本设备符合针对不受控制的环境规定的 FCC 射频辐射暴露限制。此设备及其天线不得与任何其他天线或发射器位于同一位置或一起操作。用于此发射器的天线必须安装为与所有人保持至少 20 厘米的距离，并且不得与任何其他天线或发射器位于同一位置或一起操作。

OEM 集成说明
本设备仅适用于以下条件下的 OEM 集成商：

发射机模块不得与任何其他发射机或天线位于同一位置。
该模块只能与已经通过该模块测试和认证的外部天线一起使用。

只要满足上述条件，就不需要进一步的发射机测试。但是，OEM 集成商仍负责测试其最终产品是否满足安装此模块所需的任何其他合规性要求（例如ample、数字设备排放、PC 外围设备要求等）。

使用模块认证的有效性
如果这些条件无法满足（例如ample 某些笔记本电脑配置或与另一个发射器共同定位），则该模块与主机设备组合的 FCC 授权不再被视为有效，并且该模块的 FCC ID 不能用于最终产品。在这些情况下，OEM 集成商将负责重新评估最终产品（包括发射器）并获得单独的 FCC 授权。

最终产品标签
最终产品必须在可见区域贴有以下标签：“包含发射器模块 FCC ID：2AC7Z-ESPH2WR02C”。

常问问题

What is the default power supply for VBAT pin?

The VBAT pin is connected to the internal 3V3 power supply by default or can be connected to an external battery power supply ranging from 3.0 to 3.6 V.

文件/资源

ESPRESSIF ESP32-H2-WROOM-02C 低功耗蓝牙和 IEEE 802.15.4 模块 [pdf] 用户手册
ESP32-H2-WROOM-02C 低功耗蓝牙和 IEEE 802.15.4 模块, ESP32-H2-WROOM-02C, 低功耗蓝牙和 IEEE 802.15.4 模块, 低功耗和 IEEE 802.15.4 模块, 低功耗和 IEEE 802.15.4 模块, IEEE 802.15.4 模块, 802.15.4 模块, 模块

参考

用户手册

日期	版本	发行说明
2025-03-27	v1.1	正式发布