安信ESP-12EWIFI

1、ESP-12E規(guī)格書(shū)ESP-12E WiFi 模塊規(guī)格書(shū)版本 1.0 2015年8月23日免責(zé)申明和版權(quán)公告 本文中的信息，包括供參考的URL地址，如有變更，恕不另行通知。 文檔“按現(xiàn)狀”提供，不負(fù)任何擔(dān)保責(zé)任，包括對(duì)適銷性、適用于特定用途或非侵權(quán)性的任何擔(dān)保，和任何提案、規(guī)格或樣品在他處提到的任何擔(dān)保。本文檔不負(fù)任何責(zé)任，包括使用本文檔內(nèi)信息產(chǎn)生的侵犯任何專利權(quán)行為的責(zé)任。本文檔在此未以禁止反言或其他方式授予任何知識(shí)產(chǎn)權(quán)使許可，不管是明示許可還是暗示許可。 Wi-Fi 聯(lián)盟成員標(biāo)志歸 Wi-Fi 聯(lián)盟所有。 文中提到的所有商標(biāo)名稱、商標(biāo)和注冊(cè)商標(biāo)均屬其各自所有者的財(cái)產(chǎn)，特此聲明。 注 意由于

2、產(chǎn)品版本升級(jí)或其他原因，本手冊(cè)內(nèi)容有可能變更。深圳市安信可科技有限公司保留在沒(méi)有任何通知或者提示的情況下對(duì)本手冊(cè)的內(nèi)容進(jìn)行修改的權(quán)利。本手冊(cè)僅作為使用指導(dǎo)，深圳市安信可科技有限公司盡全力在本手冊(cè)中提供準(zhǔn)確的信息，但是深圳市安信可科技有限公司并不確保手冊(cè)內(nèi)容完全沒(méi)有錯(cuò)誤，本手冊(cè)中的所有陳述、信息和建議也不構(gòu)成任何明示或暗示的擔(dān)保。 目錄1. 產(chǎn)品概述21.1. 特點(diǎn)31.2. 主要參數(shù)42. 接口定義53. 外型與尺寸74. 功能描述94.1. MCU94.2. 存儲(chǔ)描述94.3. 晶振94.4. 接口說(shuō)明104.5. 最大額定值114.6. 建議工作環(huán)境114.7. 數(shù)字端口特征115. RF

3、 參數(shù)126. 功耗137. 傾斜升溫148. 原理圖159. 產(chǎn)品試用1616深圳市安信可科技有限公司 http:/www.ai- 1. 產(chǎn)品概述 ESP-12E WiFi 模塊是由安信可科技開(kāi)發(fā)的，該模塊核心處理器 ESP8266 在較小尺寸封裝中集成了業(yè)界領(lǐng)先的 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，帶有 16 位精簡(jiǎn)模式，主頻支持 80 MHz 和 160 MHz，支持 RTOS，集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，板載天線。 該模塊支持標(biāo)準(zhǔn)的 IEEE802.11 b/g/n 協(xié)議，完整的 TCP/IP 協(xié)議棧。用戶可以使用該模塊為現(xiàn)有的設(shè)備

4、添加聯(lián)網(wǎng)功能，也可以構(gòu)建獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)控制器。ESP8266 是高性能無(wú)線 SOC，以最低成本提供最大實(shí)用性，為 WiFi 功能嵌入其他系統(tǒng)提供無(wú)限可能。 圖1 ESP8266EX 結(jié)構(gòu)圖 ESP8266EX 是一個(gè)完整且自成體系的 WiFi網(wǎng)絡(luò)解決方案，能夠獨(dú)立運(yùn)行，也可以作為從機(jī)搭載于其他主機(jī) MCU 運(yùn)行。ESP8266EX 在搭載應(yīng)用并作為設(shè)備中唯的應(yīng)處理器時(shí)，能夠直接從外接閃存中啟動(dòng)。內(nèi)置的高速緩沖存儲(chǔ)器有利于提系統(tǒng)性能，并減少內(nèi)存需求。 另外種情況是，ESP8266EX 負(fù)責(zé)無(wú)線上網(wǎng)接入承擔(dān) WiFi 適配器的任務(wù)時(shí)，可以將其添加到任何基于微控制器的設(shè)計(jì)中，連接簡(jiǎn)單易，只需通過(guò)SPI

5、/SDIO接口或 I2C/UART口即可。 ESP8266EX 強(qiáng)大的片上處理和存儲(chǔ)能，使其可通過(guò)GPIO口集成傳感器及其他應(yīng)用的特定設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了最低前期的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行中最少地占用系統(tǒng)資源。 ESP8266EX 高度片內(nèi)集成，包括天線開(kāi)關(guān) balun、電源管理轉(zhuǎn)換器，因此僅需極少的外部電路，且包括前端模組在內(nèi)的整個(gè)解決方案在設(shè)計(jì)時(shí)將所占PCB空間降到最低。 有 ESP8266EX 的系統(tǒng)表現(xiàn)出來(lái)的領(lǐng)先特征有：節(jié)能在睡眠/喚醒模式之間的快速切換、配合低功率操作的自適應(yīng)無(wú)線電偏置、前端信號(hào)的處理功能、故障排除和無(wú)線電系統(tǒng)共存特性為消除蜂窩/藍(lán)牙/DDR/LVDS/LCD 干擾。 1.1. 特點(diǎn) 80

6、2.11 b/g/n 內(nèi)置Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，主頻支持 80 MHz 和160 MHz，支持 RTOS 內(nèi)置10 bit高精度ADC 內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧 內(nèi)置TR 開(kāi)關(guān)、balun、LNA、功率放大器和匹配網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)置PLL、穩(wěn)壓器和電源管理組件，802.11b 模式下+20 dBm的輸出功率 A-MPDU 、 A-MSDU 的聚合和 0.4 s的保護(hù)間隔 WiFi 2.4 GHz，支持 WPA/WPA2 安全模式 支持AT遠(yuǎn)程升級(jí)及云端OTA升級(jí) 支持 STA/AP/STA+AP 工作模式 支持 Smart Config 功能（包括 Android

7、 和 iOS 設(shè)備） HSPI 、UART、I2C、I2S、IR Remote Control、PWM、GPIO 深度睡眠保持電流為 10 uA，關(guān)斷電流小于 5 uA 2 ms 之內(nèi)喚醒、連接并傳遞數(shù)據(jù)包 待機(jī)狀態(tài)消耗功率小于1.0 mW (DTIM3) 工作溫度范圍：-40- 1251.2. 主要參數(shù) 表 1 介紹了該模組的主要參數(shù)。 表 1 參數(shù)表類別參數(shù)說(shuō)明無(wú)線參數(shù)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)802.11 b/g/n頻率范圍2.4GHz-2.5GHz (2400M-2483.5M)數(shù)據(jù)接UART/HSPI/I2C/I2S/Ir Remote Contorl硬件參數(shù)工作電壓GPIO/PWM3.03.6V（建

8、議3.3V）工作電流平均值： 80mA工作溫度-40°125°存儲(chǔ)溫度常溫封裝大小16mm24mm 3mm外部接N/A無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模式station/softAP/SoftAP+station軟件參數(shù)安全機(jī)制WPA/WPA2加密類型WEP/TKIP/AES升級(jí)固件本地串口燒錄 / 云端升級(jí) / 主機(jī)下載燒錄軟件開(kāi)發(fā)支持客戶自定義服務(wù)器 提供 SDK 給客戶二次開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP用戶配置AT+ 指令集, 云端服務(wù)器, Android/iOS APP2. 接口定義 ESP-12E 共接出 18 個(gè)接口，表 2 是接口定義。 圖2 ESP-12E

9、 管腳圖 表2 ESP-12E 管腳功能定義 序號(hào)Pin 腳名稱功能說(shuō)明1RST復(fù)位模組2ADCA/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。輸入電壓范圍01V，取值范圍：010243EN芯片使能端，高電平有效4 IO16GPIO16; 接到 RST 管腳時(shí)可做 deep sleep 的喚醒。5 IO14GPIO14; HSPI_CLK6 IO12GPIO12; HSPI_MISO7 IO13GPIO13; HSPI_MOSI; UART0_CTS8 VCC3.3V 供電9CS0片選10 MISO從機(jī)輸出主機(jī)輸入11 IO9GPIO912 IO10GBIO1013MOSI主機(jī)輸出從機(jī)輸入14 SCLK時(shí)鐘15 GNDGND

10、16 IO15GPIO15; MTDO; HSPICS; UART0_RTS17 IO2GPIO2; UART1_TXD18 IO0GPIO019IO4GPIO420IO5GPIO521RXDUART0_RXD; GPIO322TXDUART0_TXD; GPIO1表3引腳模式模式GPIO15GPIO0GPIO2UART 下載模式低低高Flash Boot 模式低高高表4接收靈敏度參數(shù)最小值典型值最大值單位輸入頻率24122484MHz輸入電阻50輸入反射-10dB72.2 Mbps下，PA 的輸出功率141516dBm11b 模式下，PA 的輸出功率17.518.519.5dBm靈敏度DSS

11、S, 1 Mbps-98dBmCCK, 11 Mbps-91dBm6 Mbps (1/2 BPSK)-93dBm54 Mbps (3/4 64-QAM)-75dBmHT20, MCS7 (65 Mbps, 72.2 Mbps)-72dBm鄰頻抑制OFDM, 6 Mbps37dBOFDM, 54 Mbps21dBHT20, MCS037dBHT20, MCS720dB3. 外型與尺寸 ESP-12E貼片式模組的外觀尺寸為 16mm24mm 3mm（如圖 3所示）。該模組采用的是容量為 4MB， 封裝為 SOP-210 mil 的 SPI Flash。模組使用的是 3 DBi 的 PCB 板載天線

12、。圖3 ESP-12E 模組外觀 圖4 ESP-12E 模組尺寸平面圖 表5 ESP-12E 模組尺寸對(duì)照表 長(zhǎng)寬高PAD 尺寸（底部）Pin 腳間距16 mm24 mm3 mm0.9 mm x 1.7 mm2 mm4. 功能描述 4.1. MCU ESP8266EX內(nèi)置Tensilica L106 超低功耗 32 位微型MCU，帶有 16 位精簡(jiǎn)模式，主頻支持 80 MHz 和160 MHz，持 RTOS。目前 WiFi 協(xié)議棧只了20%的 MIPS，其他的都可以用來(lái)做應(yīng)用開(kāi)發(fā)。MCU 可通過(guò)以下接口和芯片其他部分協(xié)同作： 1.連接存儲(chǔ)控制器、也可以用來(lái)訪問(wèn)外接閃存的編碼 RAM/ROM 接

13、口 (iBus) 2.同樣連接存儲(chǔ)控制器的數(shù)據(jù) RAM 接口 (dBus) 3.訪問(wèn)寄存器的 AHB 接口 4.2. 存儲(chǔ)描述 4.2.1. 內(nèi)置 SRAM與 ROMESP8266EX 芯片身內(nèi)置了存儲(chǔ)控制器，包含ROM和SRAM。MCU可以通過(guò) iBus、dBus 和 AHB 接口訪問(wèn)存儲(chǔ)控制器。這些接口都可以訪問(wèn)ROM或RAM單元，存儲(chǔ)仲裁器以到達(dá)順序確定運(yùn)行順序?；谀壳拔宜綝emo SDK的使用SRAM 情況，用戶可用剩余SRAM空間為：RAM size < 36kB(station模式下，連上路由后，heap+data區(qū)大致可用36KB左右。)目前ESP8266EX片上沒(méi)有pr

14、ogrammable ROM，用戶程序存放在SPI Flash中。 4.2.2. SPI Flash當(dāng)前ESP8266EX 芯片支持使用 SPI 接口的外置Flash，理論上最大可支持到16 MB 的 SPI flash。目前該模組外接的是4MB的SPI Flash。 建議 Flash 容量： 1 MB-16MB。支持的SPI模式：支持Standard SPI、Dual SPI、DIO SPI、QIO SPI，以及 Quad SPI 。注意，在下載固件時(shí)需要在下載工具中選擇對(duì)應(yīng)模式，否則下載后程序?qū)o(wú)法得到正確的運(yùn)行。 4.3. 晶振 目前晶體40M，26M及24M均支持，使用時(shí)請(qǐng)注意在下載工

15、具中選擇對(duì)應(yīng)晶體類型。晶振輸入輸出所加的對(duì)地調(diào)節(jié)電容C1、C2可不設(shè)為固定值，該值范圍在6pF22pF，具體值需要通過(guò)對(duì)系統(tǒng)測(cè)試后進(jìn)行調(diào)節(jié)確定。基于目前市場(chǎng)中主流晶振的情況，般26Mhz晶振的輸入輸出所加電容C1、C2 在 10pF 以內(nèi)；般 40MHz晶振的輸入輸出所加電容10pF<C1、C2<22pF。 選用的晶振自身精度需在±10PPM。晶振的工作溫度為-20°C- 85°C。 晶振位置盡量靠近芯片的 XTAL Pins (走線不要太長(zhǎng))，同時(shí)晶振走線須用地包起來(lái)良好屏蔽。 晶振的輸入輸出走線不能打孔走線，即不能跨層。晶振的輸入輸出走線不能交叉，

16、跨層交叉也不行。 晶振的輸入輸出的 bypass 電容請(qǐng)靠近芯片左右側(cè)擺放，盡量不要放在線上。 晶振下方4層都不能走高頻數(shù)字信號(hào)，最佳情況是晶振下方不走任何信號(hào)線，晶振TOP面的鋪通區(qū)域越大越好。晶振為敏感器件，晶振周圍不能有磁感應(yīng)器件，比如大電感等。 4.4. 接口說(shuō)明 表6 接口說(shuō)明 接口名稱管腳功能說(shuō)明 HSPI接IO12(MISO), IO13(MOSI), IO14(CLK), IO15(CS)可外接4SPI Flash、顯示屏和MCU等。PWM接IO12(R), IO15(G),IO13(B)demo中提供4路PWM (用戶可自行擴(kuò)展至8路)，可用來(lái)控制彩燈，蜂鳴器，繼電器及電機(jī)等

17、。IR接IO14(IR_T), IO5(IR_R)IR Remote Control4接口由軟件實(shí)現(xiàn)，接口使用NEC編碼及調(diào)制解調(diào)，采用38KHz的調(diào)制載波。ADC接TOUT可于檢測(cè)VDD3P3 (Pin3,Pin4) 電源電壓和 TOUT (Pin6)的輸入電壓(二者不可同時(shí)使用)?？捎糜趥鞲衅鞯葢?yīng)用。I2C接IO14(SCL), IO2(SDA)可外接傳感器及顯示屏等UART接UART0: TXD(U0TXD), RXD(U0RXD), IO15(RTS), IO13(CTS) UART1: IO2(TXD)可外接UART接口的設(shè)備。下載：U0TXD+U0RXD或者GPIO2+U0RXD

18、通信(UART0)：U0TXD，U0RXD，MTDO(U0RTS)，MTCK(U0CTS) Debug: UART1_TXD(GPIO2)可作為 debug 信息的打印。UART0在ESP8266EX上電默認(rèn)會(huì)輸出一些打印信息。對(duì)此敏感的應(yīng)用，可以使用UART的內(nèi)部引腳交換功能，在初始化的時(shí)候，將U0TXD，U0RXD分別與U0RTS，U0CTS交換。硬件上將MTDO MTCK 連接到對(duì)應(yīng)的 外部 MCU 的串進(jìn)行通信。I2S接I2S 輸入： IO12 (I2SI_DATA) ; IO13 (I2SI_BCK ); IO14 (I2SI_WS);主要于音頻采集、處理和傳輸。I2S 輸出： IO

19、15 (I2SO_BCK );IO3 (I2SO_DATA);IO2 (I2SO_WS ).4.5. 最大額定值 表7 最大額定值 額定值條件值單位存儲(chǔ)溫度-40 to 125最大焊接溫度260供電壓IPC/JEDEC J-STD-020+3.0 to +3.6V4.6. 建議工作環(huán)境 表8 建議工作環(huán)境 工作環(huán)境名稱最小值典型值最大值單位工作溫度-4020125供電電壓VDD3.03.33.6V4.7. 數(shù)字端口特征 表9 數(shù)字端口特征 端典型值最小值典型值最大值單位輸入邏輯電平低VIL-0.30.25VDDV輸入邏輯電平VIH0.75VDDVDD+0.3V輸出邏輯電平低VOLN0.1VDD

20、V輸出邏輯電平VOH0.8VDDNV注意：如無(wú)特殊說(shuō)明，測(cè)試條件為：VDD = 3.3 V，溫度為 20 。5. RF 參數(shù) 表10 RF 參數(shù) 描述最小值典型值最大值單位輸入頻率 2400 2483.5 MHz輸入阻抗值 50 ohm輸入反射值 -10 dBPA 輸出功率為 72.2 Mbps 15.5 16.5 17.5 dBm11b模式下 PA 輸出功率 19.5 20.5 21.5 dBm接收靈敏度 CCK, 1 Mbps -98 dBm CCK, 11 Mbps -91 dBm 6 Mbps (1/2 BPSK) -93 dBm 54 Mbps (3/4 64-QAM) -75 dB

21、m HT20, MCS7 (65 Mbps, 72.2 Mbps) -72 dBm鄰頻抑制 OFDM, 6 Mbps 37 dB OFDM, 54 Mbps 21 dB HT20, MCS0 37 dB HT20, MCS7 20 dB6. 功耗 下列功耗數(shù)據(jù)是基于3.3V 的電源、25°C 的周圍溫度，并使用內(nèi)部穩(wěn)壓器測(cè)得。 1 所有測(cè)量均在沒(méi)有 SAW 濾波器的情況下，于天線接口處完成。 2 所有發(fā)射數(shù)據(jù)是基于 90% 的占空比，在持續(xù)發(fā)射的模式下測(cè)得的。 表11 功耗 模式最小值典型值最大值單位傳送802.11b, CCK 11Mbps, POUT=+17dBm170mA傳送802.11g, OFDM 54Mbps, POUT =+15dBm140mA傳送802.11n, MCS7, POUT =+13dBm120mA接收802.11b,包長(zhǎng)1024字節(jié), -80dBm50mA接收802.11g,包長(zhǎng)1024字節(jié), -70dBm56mA接收802.11n,包長(zhǎng)1024字節(jié), -65dBm56mAModem-Sleep15mALight-Sleep0.9mADeep-Sleep10uAPower Off0