ESP-13

ESP-13 WiFi 模块 规格书 版本 1.0 2015 年 8 月 23 日 ESP-13 规格书 免责申明和版权公告 本文中的信息，包括供参考的 URL 地址，如有变更，恕不另行通知。 文档“按现状”提供，不负任何担保责任，包括对适销性、适用于特定用途或非侵权性的任 何担保，和任何提案、规格或样品在他处提到的任何担保。本文档不负任何责任，包括使用本文 档内信息产生的侵犯任何专利权行为的责任。本文档在此未以禁止反言或其他方式授予任何知识 产权使⽤许可，不管是明示许可还是暗示许可。 Wi-Fi 联盟成员标志归 Wi-Fi 联盟所有。 文中提到的所有商标名称、商标和注册商标均属其各自所有者的财产，特此声明。 注 意 由于产品版本升级或其他原因，本手册内容有可能变更。深圳市安信可科技有限公司保留在 没有任何通知或者提示的情况下对本手册的内容进行修改的权利。本手册仅作为使用指导，深圳 市安信可科技有限公司尽全力在本手册中提供准确的信息，但是深圳市安信可科技有限公司并不 确保手册内容完全没有错误，本手册中的所有陈述、信息和建议也不构成任何明示或暗示的担 保。 ESP-13 规格书 目录 1. 产品概述.........................................................................................................................................................................2 1.1. 特点..................................................................................................................................................................... 3 1.2. 主要参数.............................................................................................................................................................4 2. 接口定义.........................................................................................................................................................................5 3. 外型与尺寸.................................................................................................................................................................... 7 4. 功能描述.........................................................................................................................................................................8 4.1. MCU.................................................................................................................................................................... 8 4.2. 存储描述.............................................................................................................................................................9 4.3. 晶振..................................................................................................................................................................... 9 4.4. 接口说明.............................................................................................................................................................9 4.5. 最大额定值...................................................................................................................................................... 11 4.6. 建议工作环境..................................................................................................................................................11 4.7. 数字端口特征..................................................................................................................................................11 5. RF 参数........................................................................................................................................................................ 11 6. 功耗...............................................................................................................................................................................12 7. 倾斜升温...................................................................................................................................................................... 14 8. 原理图.......................................................................................................................................................................... 15 9. 产品试用...................................................................................................................................................................... 16 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 1 ESP-13 规格书 1. 产品概述 ESP-13 WiFi 模块是由安信可科技开发的，该模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了 业界领先的 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80 MHz 和 160 MHz，支持 RTOS，集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，板载天线。 该模块支持标准的 IEEE802.11 b/g/n 协议，完整的 TCP/IP 协议栈。用户可以使用该模块为现有 的设备添加联网功能，也可以构建独立的网络控制器。 ESP8266 是高性能无线 SOC，以最低成本提供最大实用性，为 WiFi 功能嵌入其他系统提供无限 可能。 图1 ESP8266EX 结构图 ESP8266EX 是一个完整且自成体系的 WiFi 网络解决方案，能够独立运行，也可以作为从机搭载于 其他主机 MCU 运行。ESP8266EX 在搭载应用并作为设备中唯⼀的应⽤处理器时，能够直接从外接闪 存中启动。内置的高速缓冲存储器有利于提⾼系统性能，并减少内存需求。 另外⼀种情况是，ESP8266EX 负责无线上网接入承担 WiFi 适配器的任务时，可以将其添加到任 何基于微控制器的设计中，连接简单易⾏，只需通过 SPI /SDIO 接口或 I2C/UART 口即可。 ESP8266EX 强大的片上处理和存储能⼒，使其可通过 GPIO 口集成传感器及其他应用的特定设备， 实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源。 ESP8266EX 高度片内集成，包括天线开关 balun、电源管理转换器，因此仅需极少的外部电路， 且包括前端模组在内的整个解决方案在设计时将所占 PCB 空间降到最低。 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 2 ESP-13 规格书 有 ESP8266EX 的系统表现出来的领先特征有：节能在睡眠/唤醒模式之间的快速切换、配合低功率 操作的自适应无线电偏置、前端信号的处理功能、故障排除和无线电系统共存特性为消除蜂窝/蓝牙 /DDR/LVDS/LCD 干扰。 1.1. 特点 • 802.11 b/g/n • 内置 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，主频支持 80 MHz 和 160 MHz，支持 RTOS • 内置 10 bit 高精度 ADC • 内置 TCP/IP 协议栈 • 内置 TR 开关、balun、LNA、功率放大器和匹配网络 • 内置 PLL、稳压器和电源管理组件，802.11b 模式下+20 dBm 的输出功率 • A-MPDU 、 A-MSDU 的聚合和 0.4 s 的保护间隔 • WiFi @ 2.4 GHz，支持 WPA/WPA2 安全模式 • 支持 AT 远程升级及云端 OTA 升级 • 支持 STA/AP/STA+AP 工作模式 • 支持 Smart Config 功能（包括 Android 和 iOS 设备） • HSPI 、UART、I2C、I2S、IR Remote Control、PWM、GPIO • 深度睡眠保持电流为 10 uA，关断电流小于 5 uA • 2 ms 之内唤醒、连接并传递数据包 • 待机状态消耗功率小于 1.0 mW (DTIM3) • 工作温度范围：-40℃- 125℃ 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 3 ESP-13 规格书 1.2. 主要参数 表 1 介绍了该模组的主要参数。 表 1 类别 无线参数 参数 说明 标准认证 FCC/CE/TELEC 无线标准 802.11 b/g/n 频率范围 2.4GHz-2.5GHz (2400M-2483.5M) 数据接⼝ 硬件参数 参数表
 UART/HSPI/I2C/I2S/Ir Remote Contorl GPIO/PWM 工作电压 3.0~3.6V（建议 3.3V） 工作电流 平均值： 80mA 工作温度 -40°~125° 存储温度 常温 封装大小 16mm＊24mm ＊3mm 外部接⼝ N/A 无线网络模式 station/softAP/SoftAP+station 安全机制 WPA/WPA2 加密类型 WEP/TKIP/AES 升级固件 本地串口烧录 / 云端升级 / 主机下载烧录 软件参数 软件开发 网络协议 用户配置 深圳市安信可科技有限公司 支持客户自定义服务器 提供 SDK 给客户二次开发 IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP AT+ 指令集, 云端服务器, Android/iOS APP http://www.ai-thinker.com 4 ESP-13 规格书 2. 接口定义 ESP-13 共接出 18 个接口，表 2 是接口定义。 图 2 ESP-13 管脚图 表 2 ESP-13 管脚功能定义 序号 Pin 脚名称 15 RST 复位模组 16 ADC A/D 转换结果。输入电压范围 0～1V，取值范围：0～1024 2 EN 芯片使能端，高电平有效 17 IO16 GPIO16; 接到 RST 管脚时可做 deep sleep 的唤醒。 3 IO14 GPIO14; HSPI_CLK 4 IO12 GPIO12; HSPI_MISO 5 IO13 GPIO13; HSPI_MOSI; UART0_CTS 1 VCC 3.3V 供电 深圳市安信可科技有限公司 功能说明 http://www.ai-thinker.com 5 ESP-13 规格书 9/13/18 GND GND 6 IO15 GPIO15; MTDO; HSPICS; UART0_RTS 7 IO2 GPIO2; UART1_TXD 8 IO0 GPIO0 10 IO4 GPIO4 14 IO5 GPIO5 11 RXD UART0_RXD; GPIO3 12 TXD UART0_TXD; GPIO1 表 3 引脚模式 模式 GPIO15 GPIO0 GPIO2 UART 下载模式 低 低 高 Flash Boot 模式 低 高 高 表 4 接收灵敏度
 参数 最⼩小值 输入频率 2412 输入电阻 典型值 最大值 单位 2484 MHz 50 输入反射 Ω -10 dB 72.2 Mbps 下，PA 的输出功率 14 15 16 dBm 11b 模式下，PA 的输出功率 17.5 18.5 19.5 dBm 灵敏度 DSSS, 1 Mbps -98 dBm CCK, 11 Mbps -91 dBm 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 6 ESP-13 规格书 6 Mbps (1/2 BPSK) -93 dBm 54 Mbps (3/4 64-QAM) -75 dBm HT20, MCS7 (65 Mbps, 72.2 Mbps) -72 dBm OFDM, 6 Mbps 37 dB OFDM, 54 Mbps 21 dB HT20, MCS0 37 dB HT20, MCS7 20 dB 邻频抑制 3. 外型与尺寸 ESP-13 贴片式模组的外观尺⼨寸为 16mm＊24mm ＊3mm（如图 3 所示） 。该模组采用的是容 量为 4MB， 封装为 SOP-210 mil 的 SPI Flash。模组使用的是 3 DBi 的 PCB 板载天线。 图 3 ESP-13 模组外观 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 7 ESP-13 规格书 图 4 ESP-13 模组尺寸平⾯图 表 5 ESP-13 模组尺寸对照表 长 宽 高 PAD 尺寸（底部） Pin 脚间距 19.9 mm 20 mm 3 mm 0.9 mm x 1.7 mm 1.5 mm 4. 功能描述 4.1. MCU ESP8266EX 内置 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80 MHz 和 160 MHz，⽀持 RTOS。目前 WiFi 协议栈只⽤了 20%的 MIPS，其他的都可以用来做应用开 发。MCU 可通过以下接口和芯片其他部分协同⼯作： 1.连接存储控制器、也可以用来访问外接闪存的编码 RAM/ROM 接口 (iBus) 2.同样连接存储控制器的数据 RAM 接口 (dBus) 3.访问寄存器的 AHB 接口 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 8 ESP-13 规格书 4.2. 存储描述 4.2.1. 内置 SRAM 与 ROM ESP8266EX 芯片⾃身内置了存储控制器，包含 ROM 和 SRAM。MCU 可以通过 iBus、dBus 和 AHB 接口访问存储控制器。这些接口都可以访问 ROM 或 RAM 单元，存储仲裁器以到达顺序确定运行 顺序。基于目前我司 Demo SDK 的使用 SRAM 情况，用户可用剩余 SRAM 空间为：RAM size < 36kB(station 模式下，连上路由后，heap+data 区大致可用 36KB 左右。)目前 ESP8266EX 片上没有 programmable ROM，用户程序存放在 SPI Flash 中。 4.2.2. SPI Flash 当前 ESP8266EX 芯片支持使用 SPI 接口的外置 Flash，理论上最大可支持到 16 MB 的 SPI flash。目前该模组外接的是 4MB 的 SPI Flash。 建议 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， 在下载固件时需要在下载工具中选择对应模式，否则下载后程序将无法得到正确的运行。 4.3. 晶振 目前晶体 40M，26M 及 24M 均支持，使用时请注意在下载工具中选择对应晶体类型。晶振输入输 出所加的对地调节电容 C1、C2 可不设为固定值，该值范围在 6pF~22pF，具体值需要通过对系统测试 后进行调节确定。基于目前市场中主流晶振的情况，⼀般 26Mhz 晶振的输入输出所加电容 C1、C2 在 10pF 以内；⼀般 40MHz 晶振的输入输出所加电容 10pF