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E103-W05B 用户手册
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W600 2.4GHz 贴片 低成本 远距离 外置天线 WIFI 模块
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目录
第一章 概述...................................................................................................................................................................2
1.1 简介.................................................................................................................................................................2
1.2 特点功能........................................................................................................................................................ 2
1.3 应用场景........................................................................................................................................................ 2
第二章 规格参数.......................................................................................................................................................... 4
2.1 极限参数........................................................................................................................................................ 4
2.2 工作参数........................................................................................................................................................ 4
第三章 机械尺寸与引脚定义...................................................................................................................................... 5
第四章 基本操作.......................................................................................................................................................... 6
4.1 硬件设计........................................................................................................................................................ 6
4.2 软件编写........................................................................................................................................................ 6
第五章 基本应用.......................................................................................................................................................... 7
5.1 基本电路........................................................................................................................................................ 7
5.2 基本用法........................................................................................................................................................ 7
第六章 快速入门.......................................................................................................................................................... 8
6.1 配置前的准备........................................................................................................................................ 8
6.2 模块工作在 AP 下的 TCP Server 的应用.............................................................................................8
6.3 模块工作在 STA 下的 TCP Client 的应用.........................................................................................12
6.3 一键配网(AIRKISS)的使用............................................................................................................ 15
6.4 GPIO 的配置......................................................................................................................................... 17
6.5 串口波特率的设置.............................................................................................................................. 18
第七章 常见问题........................................................................................................................................................ 19
7.1 传输距离不理想.......................................................................................................................................... 19
7.2 模块易损坏.................................................................................................................................................. 19
7.3 注意事项...................................................................................................................................................... 19
第八章 焊接作业指导................................................................................................................................................ 21
8.1 回流焊温度.................................................................................................................................................. 21
8.2 回流焊曲线图.............................................................................................................................................. 21
第九章 相关型号........................................................................................................................................................ 22
第十章 天线指南........................................................................................................................................................ 22
10.1 天线推荐.................................................................................................................................................... 22
10.2 天线选择..................................................................................................................................................... 23
修订历史.......................................................................................................................................................................23
关于我们.......................................................................................................................................................................23
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第一章 概述
1.1 简介
E103-W05B 为 E103-W05 系列下的贴片式模组(为了下文阐述方便,以下统称
E103-W05 或 W05),该模组产品是一款低成本,高性价比的 100mW(20dBm)wifi 数传
模块,模块体积小,板载 IPEX 天线接口,工作在 2.4~2.483GHz 频段,功耗低,数据流
传输快,模块可使用串口进行数据收发以及 AT 指令相关参数设置,其次,E103-W05 AT
指令大部分兼容 E103-W01 模块,使得无论是老用户还是新用户均使用方便,上手快,
是物联网中不错的数传伙伴。
E103-W05 模块是成都亿佰特电子科技公司有限公司基于联盛德公司的 W600 芯片研
发。模块集成了透传功能,即拿即用,支持串口 AT 指令集,服务器 AT 指令集,用户通过串口即可使用网络访问的功能,
广泛适用于智能家电、智能家居、无线音视频、智能玩具、医疗监护、工业控制等物联网应用领域。
1.2 特点功能
支持开机透传,掉线自动连接;
支持多种波特率;
支持 SmartConfig 配置功能;
支持 TCPServer、TCPClient、UDP;
三种工作模式 STATION、AP、STATION≈
支持 14mA 低功耗数据接收;
支持串口透明传输;
支持多种加密方式;
支持模块串口 AT 指令配置;
内置看门狗,永不死机;
参数记忆,掉电保存。
1.3 应用场景
无线抄表;
无线传感;
智能家居;
工业遥控及遥测;
智能楼宇及智能建筑;
高压线检测;
环境工程;
高速公路;
小型气象站;
自动化数据采集;
消费电子;
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智能机器人;
路灯控制。
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第二章 规格参数
2.1 极限参数
表 2-1 极限参数表
性能
主要参数
备注
最小值
最大值
电源电压(V)
3.0
3.6
超过 3.6V 永久烧毁模块
阻塞功率(dBm)
-
20
近距离使用烧毁概率较小
工作温度(℃)
-40
+85
工业级
2.2 工作参数
表 2-2 工作参数表
性能
主要参数
功
耗
通信速率
备注
最小值
典型值
最大值
工作电压(V)
3.0
3.3
3.6
≥3.3V 可保证输出功率
通信电平(V)
-
3.3
3.6
建议与供电电压之差小于 0.3V,以降低功耗
工作温度(℃)
-40
-
+85
工业级设计
工作频段(MHz)
2400
-
2484
802.11 b/g/n
发射电流(mA)
-
230
-
接收电流(mA)
-
95
-
-
休眠电流(μA)
-
5.0
-
-
最大发射功率(dBm)
-
-
20.00
接收灵敏度(dBm)
-
-89
-
OFDM, 6 Mbps
网络(bps)
1.0M
-
54.0M
802.11 b/g/n
串口(bps)
600
2.0M
用户可编程自定义
主要参数
描述
参考距离
400m
工作频率
80MHz
调制方式
-
封装方式
邮票孔
通信接口
串口
外形尺寸
射频接口
17*16*2.5mm
(±
0.2)
IPEX
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瞬时功耗
802.11 b 信道 11
备注
晴朗空旷,外接天线,天线增益 5dBi,全向天线;高度 2.5 米
DSSS(DBPSK,DQPSK,CCK)和 OFDM(BPSK,QPSK,16QAM,64QAM)
600bps~2Mbps
PCB 板载天线+邮票孔
外接天线
4
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产品重量
7.79±0.1
单位:g
第三章 机械尺寸与引脚定义
图 3-1 机械尺寸与引脚定义
表 3 引脚定义表
引脚序号
引脚名称
引脚方向
引脚用途
1
RST
I
硬件复位引脚,低电平复位
2
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO14,可做输入输出管脚
3
NC
I
悬空,内部芯片的 WAKE 引脚,高电平唤醒
4
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO15,可做输入输出管脚
5
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO16,可做输入输出管脚
6
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO17,可做输入输出管脚
7
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO18,可做输入输出管脚
8
VCC
P
供电电源,范围 3.0~3.6V(标准 3.3V)
9
GND
P
地线,连接到电源参考地
10
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO6,可做输入输出管脚
11
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO7,可做输入输出管脚
12
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO8,可做输入输出管脚
13
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO9,可做输入输出管脚
14
NC
IO
悬空,内部芯片的 GPIO10,可做输入输出管脚
15
RXD
I
串口接收引脚,支持 AT 指令
16
TXD
O
串口发送引脚,支持 AT 指令
注:I 输入; O 输出;P:电源
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第四章 基本操作
4.1
硬件设计
推荐使用直流稳压电源对该模块进行供电,电源纹波系数尽量小,模块需可靠接地;
请注意电源正负极的正确连接,如反接可能会导致模块永久性损坏;
请检查供电电源,确保在推荐供电电压之间,如超过最大值会造成模块永久性损坏;
请检查电源稳定性,电压不能大幅频繁波动;
在针对模块设计供电电路时,往往推荐保留 30%以上余量,有整机利于长期稳定地工作;
模块应尽量远离电源、变压器、高频走线等电磁干扰较大的部分;
高频数字走线、高频模拟走线、电源走线必须避开模块下方,若实在不得已需要经过模块下方,假设模块焊接在 Top
Layer,在模块接触部分的 Top Layer 铺地铜(全部铺铜并良好接地),必须靠近模块数字部分并走线在 Bottom Layer;
假设模块焊接或放置在 Top Layer,在 Bottom Layer 或者其他层随意走线也是错误的,会在不同程度影响模块的杂散以
及接收灵敏度;
假设模块周围有存在较大电磁干扰的器件也会极大影响模块的性能,跟据干扰的强度建议适当远离模块,若情况允许可
以做适当的隔离与屏蔽;
假设模块周围有存在较大电磁干扰的走线(高频数字、高频模拟、电源走线)也会极大影响模块的性能,跟据干扰的强
度建议适当远离模块,若情况允许可以做适当的隔离与屏蔽;
4.2
软件编写
此模块芯片方案为 联盛德 W600,其驱动方式完全等同于 W600,用户可以完全按照 W600 芯片册进行操作;
内部芯片的 GPIO 口是一般通用 I/O 口,可使用相关 AT 指令进行引脚控制;
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第五章 基本应用
5.1 基本电路
图 5-1 电路图
5.2 基本用法
序号
使用方式
描述
0
模块与模块通信
1 号模块设置为 AP 模式并建立 TCP 或 UDP 服务器,2 号模块设置成 STATION 模式并连
接到 1 号 AP,通过 TCP 或 UDP Client 方式与 1 号模块进行通信
1
模块与 Server 通信
2
模块与 Client 通信
Wi-Fi 模块通过无线路由器连接到网络,通过 TCP Client 或 UDP 方式与网络(局域
网或互联网)上的服务器进行通信。
若需要连接到互联网服务器,需要对路由器配置相应的端口映射。
Wi-Fi模块通过无线路由器连接到网络,建立TCP或UDP Server侦听连接信号。Client
通过连接模块服务器与之通信。
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第六章 快速入门
E103-W05 模块具有简单易用,轻松入网的特点,且兼容大部分 E103-W01 的 AT 指令本节,因此,在使用我们的 E103-W05
时,同样可以使用 E103-W01 的上位机来轻松实现对 E103-W05 的参数设置,通过模块与模块,模块与服务器,模块与客户端
之间的通信实例来引导用户使用该产品。
在用户对模块进行参数配置时,首先,用户需要保证模块的工作电压为 3.0~3.6V(典型值为 3.3V),串口引脚已经正确
与相关串口工具正确连接并可以正常通信。
6.1 配置前的准备
本节将用到的硬件:
1
E103-W05 型号 Wi-Fi 模块
2
E103-W05 型号 Wi-Fi 模块测试底板
3
办公电脑
4
路由器 1 个(可用手机 Wi-Fi 热点代替)
本节将用到的软件(均可在官网下载)
1
串口调试小助手 AccessPort
2
TCP&UDP 测试工具
3
Airkiss 相关 app“AirkissDebug”
4
E103-W01 的上位机软件
6.2 模块工作在 AP 下的 TCP Server 的应用
6.2.1 应用阐述
我们通过电脑搜索 E103-W05 模块的热点并连接,在 PC 端建立 TCP Client 并连接模块 TCP Server 监听的端口,并实现
通信的过程。
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6.2.2 组网模型
6.2.3 参数配置
①. 打开 E103-W01 配置软件,选择串口号与波特率(默认 115200),查询版本信息,查看接收框是否有版本相关数据,如
果有,则代表通信正常。如下图所示:
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②.设置模块的工作模式为 AP,并设置相关的 AP 参数,如 AP 名称,密码,加密方式,通道号等等。
③.当设置成功后,我们可以通过电脑右下角的 WIFI 搜索,搜索出我们的模块,并连接它。
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④.当连接后,模块会打印如下信息,显示接入 STA 的 MAC 地址以及分配到的 IP 地址。
⑤现在我们在模块中创建 TCP Server,监听端口
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⑥.我们在 PC 端建立客户端,并连接模块的客户端,然后可以发送数据,这里,如果服务器需要向客户端发数据,可以通过
AT+CIPSEND 指令进行发送。这里用户可以在资料下载中下载 E103-W05 的 AT 指令说明手册。
6.3 模块工作在 STA 下的 TCP Client 的应用
6.3.1 应用阐述
我们通过 E103-W05 模块作为 STA 工作模式去搜索附近的 WIFI 并连接,同时,电脑也连接相同的 WIFI,让 E103-W05 与
电脑处于同一个局域网下,在模块端创建 TCP Client,在电脑端创建 TCP server,然后进行通信。
6.3.2 组网模型
6.3.3 参数配置
①. 将模块设置为 STA 模式,并连接相关的 WIFI 热点(路由器),当连接成功后,在接收数据框有如下信息,此时,我们可
以通过 IP 信息查询查询到被分配的 IP 信息。
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②. 此时,也将我们的电脑接入和模块一样的 wifi 中,让他们在一个局域网里面。
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③. 在电脑上,创建服务器,并监听相关端口。
④. 设置模块,连接服务器,当连接成功后,接收框有如下提示信息。
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⑤. 当成功连接服务器后,我们可以进行服务器与客户端的数据通信,但这里,为了实现数据简单透传,我们还需要进行一
些设置来进入透传模式,这样,就可以避免每次发数据还要指定宽度的尴尬操作。当客户端连接服务器后,进行如下操作,
即可进入透传。
⑥. 开始透传数据。
6.3 一键配网(AIRKISS)的使用
E103-W05 模块拥有智能配网功能,用户可以通过该功能使用相关手机 APP 配置模块,使其快速连入网络,在模块处于
STA 模式下,点击 SmartC Open,即可进入一键配网模式,
当匹配成功,模块在无需输入密码和 SSID 的情况下,将接入到与手机相同的目标 WIFI 中。
下面,我们将使用 AIRKISS 的方式,引导用户接入网络。
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6.3.1 配网准备
手机需下载微信官方提供的 AIRKISS 调试 APP,用户可以在亿佰特官网进行下载安装,
6.3.2 上位机配置
在模块端,我们在上位机上点击 SmartC Open,开始配网,当配置成功后,此时,模块连接到与手机相同的 WIFI,在接收框
会打印如下信息。
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6.4 GPIO 的配置
在 E103-W05 系列模组中,做普通 GPIO 用的有 GPIO0/1/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16/17/18,其中,E103-W05B 能够
使用的有 GPIO6/7/8/9/10/14/15/16/17/18,当我们想通过 AT 指令控制相关引脚的输出电平,或者读取相关电平状态时,我
们可以使用如下指令。
6.4.1 AT+CIOMODE 设置 GPIO 的工作模式
指令格式:
AT+CIOMODE =,
:管脚标号;
:工作模式;
1:输出模式
0:输入模式
6.4.2 AT+CIOWRITE
设置 GPIO 的电平
指令格式:
AT+CIOWRITE=,
:管脚标号;
:工作模式;
1:高电平
0:低电平
6.4.3 AT+CIOREAD 读取 GPIO 电平
指令格式:
:管脚标号;
6.4.5 管脚应用实例
①. 将 GPIO18 用作输出属性,并输出低电平
AT+CIOMODE=18,1
AT+CIOWRITE=18,0
②. 将 GPIO18 用作输入属性,并读出电平
AT+CIOMODE=18,0
AT+CIOREAD=18
模块回复如下:
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6.5 串口波特率的设置
用户在使用 E103-W05 的时候,往往会设置串口波特率,该模块支持如下波特率:
2000000,1500000,1250000,1000000,921600,406800,230400,115200,57600,38400,19200,9600,4800,2400,1800,
1200,600;在配置上位机中,提供了 115200 与 9600 的设置按键,如果满足不了用户的设置需求,可使用相关的 AT 指令进
行设置,波特率设置后,立即生效。
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第七章 常见问题
7.1 传输距离不理想
当存在直线通信障碍时,通信距离会相应的衰减;
温度、湿度,同频干扰,会导致通信丢包率提高;
地面吸收、反射无线电波,靠近地面测试效果较差;
海水具有极强的吸收无线电波能力,故海边测试效果差;
天线附近有金属物体,或放置于金属壳内,信号衰减会非常严重;
室温下电源低压低于推荐值,电压越低发功率越小;
使用天线与模块匹配程度较差或天线本身品质问题。
7.2 模块易损坏
请检查供电电源,确保在推荐供电电压之间,如超过最大值会造成模块永久性损坏;
请检查电源稳定性,电压不能大幅频繁波动;
请确保安装使用过程防静电操作,高频器件静电敏感性;
请确保安装使用过程湿度不宜过高,部分元件为湿度敏感器件;
如果没有特殊需求不建议在过高、过低温度下使用。
7.3 注意事项
7.3.1 上 AP&STA&Server&Client 之间的关系
在上述 6.2,6.3 节 2 个入网实例过程中,并不是只有在 AP 模式下,才能建立 TCP Server,同样,也并不是只有当模块
在 STA 模式下,才能建立 TCP Client,AP 与 STA 只是模块入网的一个工作模式,而 TCP Server,TCP Client 以及 UDP 可以
在模块的任何模式下,进行网络链路的创建。
7.3.2 透传注意事项
只有模块工作在 TCP Client 以及 UDP 时,才可以使用透传模式,TCP Server 不能进入透传模式,当进入开机透传后,
一定要记得手动使用 AT+CIPSEND 激活透传,用户若想要实现开机透传,则需要在如下界面进行相关设置。
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7.3.2 AP 连接与服务器连接的最大连接数
在建立 TCP Server 与 TCP Client,注意需要开启以及关闭多连接的选项;
模块作为 AP 时,至多能被 5 个 STA 连接,模块工作在 TCP Server 模式时,至多能被 5 个 TCP Client 所连接,因此,
客户在进行短包数据或不考虑丢包的情况下,建议使用 UDP 进行相关通信。
7.3.2 AT 指令
E103-W05 系列的子模块(E103-W05A,E103-W05B, E103-W05C)使用的 AT 指令可以相互使用,但用户必须根据自身模
块的电气特性进行相关设置,另外,由于电气特性不同,E103-W05 系列模块并不是完全兼容 E103-W01 的 AT 指令,因此,某
些适用于 E103-W01 的 AT 指令并不完全适用于 E103-W05,详细的 AT 指令集,可参考手册 《E103-W05 AT 指令集使用指南》。
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第八章 焊接作业指导
8.1 回流焊温度
Profile Feature
曲线特征
Sn-Pb Assembly
Pb-Free Assembly
Solder Paste
锡膏
Sn63/Pb37
Sn96.5/Ag3/Cu0.5
Preheat Temperature min (Tsmin)
最小预热温度
100℃
150℃
Preheat temperature max (Tsmax)
最大预热温度
150℃
200℃
Preheat Time (Tsmin to Tsmax)(ts)
预热时间
60-120 sec
60-120 sec
Average ramp-up rate(Tsmax to Tp)
平均上升速率
3℃/second max
3℃/second max
Liquidous Temperature (TL)
液相温度
183℃
217℃
Time(tL)Maintained Above(TL)
液相线以上的时间
60-90 sec
30-90 sec
Peak temperature(Tp)
峰值温度
220-235℃
230-250℃
Aveage ramp-down rate(Tp to Tsmax)
平均下降速率
6℃/second max
6℃/second max
Time 25℃ to peak temperature
25℃到峰值温度的时间
6 minutes
8 minutes
max
max
8.2 回流焊曲线图
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第九章 相关型号
产品型号
芯片方案
天线类型
E103-W05
W600
PCB 板载
测试距离
产品尺寸
m
mm
100
19*13*2.5mm
封装形式
通信接口
邮票孔
串口
备注/特点
标准品,小
体积
直插式模
E103-W05A
W600
PCB 板载
130
24.7*14.4*11.2mm
通孔直插
串口
组,不带屏
蔽罩
E103-W05B
W600
IPEX 接口
400(3dBi+全向
天线)
17*16*2.5mm
邮票孔
外接天线,
串口
远距离
与
E103-W05C
W600
PCB 板载
150
24*16*2.5mm
邮票孔
串口
E103-W01
封装相同
第十章 天线指南
10.1 天线推荐
天线是通信过程中重要角色,往往劣质的天线会对通信系统造成极大的影响,故我司推荐部分天线作为配套我司无线模
块且性能较为优秀且价格合理的天线。
频段
增益
尺寸
馈线
Hz
dBi
mm
cm
柔性天线
2.4G
2.0
10x50
-
IPEX
柔性 FPC 软天线
TX2400-JZ-3
胶棒天线
2.4G
2.0
30
-
SMA-J
超短直式,全向天线
TX2400-JZ-5
胶棒天线
2.4G
2.0
50
-
SMA-J
超短直式,全向天线
TX2400-JW-5
胶棒天线
2.4G
2.0
50
-
SMA-J
固定弯折,全向天线
TX2400-JK-11
胶棒天线
2.4G
2.5
110
-
SMA-J
可弯折胶棒,全向天线
TX2400-JK-20
胶棒天线
2.4G
3.0
200
-
SMA-J
可弯折胶棒,全向天线
TX2400-XPL-150
吸盘天线
2.4G
3.5
150
150
SMA-J
小型吸盘天线,性价比
产品型号
类型
TX2400-NP-5010
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接口
特点
22
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10.2 天线选择
使能 IPEX 天线接口
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