ESP32C3WROOM02
ESP32C3WROOM02U
技术规格书
2.4 GHz WiFi (802.11 b/g/n) + 蓝牙 ® 5 模组
内置 ESP32C3 系列芯片,RISCV 单核处理器
4 MB flash
15 个 GPIO
板载 PCB 天线或外部天线连接器
ESP32C3WROOM02
ESP32C3WROOM02U
版本 1.0
乐鑫信息科技
版权 © 2021
www.espressif.com
1
模组概述
1 模组概述
说明:
点击链接或扫描二维码确保您使用的是最新版本的文档:
https://espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-c3-wroom-02_datasheet_cn.pdf
1.1 特性
CPU 和片上存储器
蓝牙 ®
• 内置 ESP32-C3 芯片,RISC-V 32 位单核微处理
• 低功耗蓝牙 (Bluetooth LE):Bluetooth 5、Bluetooth
器,主频最高 160 MHz
mesh
• 384 KB ROM
• 速率支持 125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2 Mbps
• 400 KB SRAM(其中 16 KB 专用于 cache)
• 广播扩展 (Advertising Extensions)
• 多广播 (Multiple Advertisement Sets)
• 8 KB RTC SRAM
• 信道选择 (Channel Selection Algorithm #2)
WiFi
外设
• 支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议
• GPIO、SPI、UART、I2C、I2S、红外遥控 (remote
• 工作信道中心频率范围:2412 ~ 2484 MHz
control peripheral)、LED PWM 控制器、通用 DMA
• 在 2.4 GHz 频带支持 20 MHz 和 40 MHz 频宽
控制器、TWAI® 控制器(兼容 ISO 11898-1,即
CAN 规范 2.0)
、USB 串口/JTAG 控制器、温度传
• 支持 1T1R 模式,数据速率高达 150 Mbps
感器、SAR 模/数转换器
• 无线多媒体 (WMM)
模组集成元件
• 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU)
• 40 MHz 集成晶振
• 立即块确认 (Immediate Block ACK)
• 4 MB SPI flash
• 分片和重组 (Fragmentation and defragmentation)
天线选型
• 传输机会 (Transmission opportunity, TXOP)
• 板载 PCB 天线 (ESP32-C3-WROOM-02)
• Beacon 自动监测(硬件 TSF)
• 通过连接器连接外部天线 (ESP32-C3-WROOM-
• 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口
02U)
• 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS)
Station 模式、SoftAP 模式、Station + SoftAP 模 工作条件
式和混杂模式
• 工作电压/供电电压:3.0 ~ 3.6 V
请注意 ESP32-C3 系列在 Station 模式下扫描时,
SoftAP 信道会同时改变
• 工作环境温度:
• 天线分集
– 85 °C 版模组:–40 ~ 85 °C
• 802.11 mc FTM
– 105 °C 版模组:–40 ~ 105 °C
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2
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ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
1
模组概述
认证
测试
• RF 认证:FCC/CE/SRRC
• HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD/Latch-up
• 环保认证:RoHS/REACH
1.2 描述
ESP32-C3-WROOM-02 和 ESP32-C3-WROOM-02U 是通用型 Wi-Fi 和低功耗蓝牙 (Bluetooth LE) 模组,功能强
大,具有丰富的外设接口,可用于智能家居、工业自动化、医疗保健、消费电子产品等领域。
ESP32-C3-WROOM-02 和 ESP32-C3-WROOM-02U 模组均配置了 4 MB 外部 SPI flash。ESP32-C3-WROOM-02
采用 PCB 板载天线,ESP32-C3-WROOM-02U 采用连接器连接外部天线。两款模组均有两种变型:
• 85 °C 版模组,工作环境温度为–40 ~ 85 °C
• 105 °C 版模组,工作环境温度为–40 ~ 105 °C
两种变型仅工作环境温度不同。除非另有说明,本规格书中 ESP32-C3-WROOM-02 指代 ESP32-C3-WROOM02 的 85 °C 版和 105 °C 版两种变型,ESP32-C3-WROOM-02U 指代 ESP32-C3-WROOM-02U 的 85 °C 版和
105 °C 版两种变型。
两款模组的订购信息如下表所示:
表 1: 订购信息
模组
ESP32-C3-WROOM-02(天线)
内置芯片
Flash
ESP32-C3
4 MB
ESP32-C3-WROOM-02U(连接器)
模组尺寸 (mm)
18.0 × 20.0 × 3.2
18.0 × 14.3 × 3.2
ESP32-C3-WROOM-02 和 ESP32-C3-WROOM-02U 模组采用的是 ESP32-C3* 芯片。ESP32-C3 芯片搭载 RISCV 32 位单核处理器。
ESP32-C3 集成了丰富的外设,包括 UART、I2C、I2S、红外遥控模块 (remote control peripheral)、LED PWM 控
制器、通用 DMA 控制器、TWAI® 控制器、USB 串口/JTAG 控制器、温度传感器和模/数转换器,还具有单线、双
线、四线 SPI 接口。
说明:
* 关于 ESP32-C3 芯片的更多信息,请参考文档 《ESP32-C3 系列芯片规格书》。
1.3 应用
• 智能家居
– 室内定位
– 智能照明
• 工业自动化
– 智能按钮
– 工业机器人
– 智能插座
– Mesh 组网
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3
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ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
1
模组概述
– 人机界面
– 智能灌溉
– 工业总线应用
– 农业机器人
• 医疗保健
• 零售餐饮
– 健康监测
– POS 系统
– 婴儿监控器
– 服务机器人
• 消费电子产品
• 音频设备
– 智能手表、智能手环
– 网络音乐播放器
– OTT 电视盒、机顶盒设备
– 音频流媒体设备
– Wi-Fi 和蓝牙音箱
– 网络广播
– 具有数据上传功能的玩具和接近感应玩具
• 通用低功耗 IoT 传感器集线器
• 智慧农业
– 智能温室大棚
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• 通用低功耗 IoT 数据记录器
4
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目录
目录
1
模组概述
2
1.1
特性
2
1.2
描述
3
1.3
应用
3
2
功能框图
8
3
管脚定义
9
3.1
管脚布局
9
3.2
管脚描述
9
3.3
Strapping 管脚
10
4
电气特性
12
4.1
绝对最大额定值
12
4.2
建议工作条件
12
4.3
直流电气特性 (3.3 V, 25 °C)
12
4.4
功耗特性
13
4.5
Wi-Fi 射频
13
4.6
4.5.1
Wi-Fi 射频标准
13
4.5.2
Wi-Fi 射频发射器 (TX) 规格
14
4.5.3
Wi-Fi 射频接收器 (RX) 规格
14
低功耗蓝牙射频
16
4.6.1
低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 规格
16
4.6.2
低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 规格
18
5
模组原理图
20
6
外围设计原理图
22
7
模组尺寸和 PCB 封装图形
23
7.1
模组尺寸
23
7.2
推荐 PCB 封装图形
24
7.3
外部天线连接器尺寸
26
8
产品处理
27
8.1
存储条件
27
8.2
静电放电 (ESD)
27
8.3
回流焊温度曲线
27
9
相关文档和资源
28
修订历史
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29
5
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表格
表格
1
订购信息
3
2
管脚定义
9
3
Strapping 管脚
11
4
Strapping 管脚的建立时间和保持时间的参数说明
11
5
绝对最大额定值
12
6
建议工作条件
12
7
直流电气特性 (3.3 V, 25 °C)
12
8
射频功耗
13
9
不同工作模式下的功耗
13
10
Wi-Fi 射频标准
13
11
频谱模板和 EVM 符合 802.11 标准时的发射功率
14
12
发射 EVM 测试
14
13
接收灵敏度
14
14
最大接收电平
15
15
接收邻道抑制
16
16
发射器一般特性
16
17
发射器特性 - 低功耗蓝牙 1 Mbps
16
18
发射器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps
16
19
发射器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps
17
20
发射器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps
17
21
接收器特性 - 低功耗蓝牙 1 Mbps
18
22
接收器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps
18
23
接收器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps
19
24
接收器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps
19
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6
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ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
插图
插图
1
ESP32-C3-WROOM-02 功能框图
8
2
ESP32-C3-WROOM-02U 功能框图
8
3
管脚布局(顶视图)
9
4
Strapping 管脚的建立时间和保持时间
11
5
ESP32-C3-WROOM-02 原理图
20
6
ESP32-C3-WROOM-02U 原理图
21
7
外围设计原理图
22
8
ESP32-C3-WROOM-02 尺寸
23
9
ESP32-C3-WROOM-02U 尺寸
23
10
ESP32-C3-WROOM-02 推荐 PCB 封装图形
24
11
ESP32-C3-WROOM-02U 推荐 PCB 封装图形
25
12
外部天线连接器尺寸图
26
13
回流焊温度曲线
27
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7
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2
功能框图
2 功能框图
40 MHz
Crystal
3V3
Antenna
RF Matching
ESP32-C3
GPIOs
SPICS0
SPICLK
SPID
SPIQ
SPIHD
SPIWP
VDD_SPI
EN
SPI Flash
ESP32-C3-WROOM-02
图 1: ESP32C3WROOM02 功能框图
40 MHz
Crystal
3V3
Antenna
RF Matching
ESP32-C3
GPIOs
SPICS0
SPICLK
SPID
SPIQ
SPIHD
SPIWP
VDD_SPI
EN
SPI Flash
ESP32-C3-WROOM-02U
图 2: ESP32C3WROOM02U 功能框图
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8
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3
管脚定义
3 管脚定义
3.1 管脚布局
管脚布局图显示了模组上管脚的大致位置。按比例绘制的实际布局请参考图 7.1 模组尺寸。
Keepout Zone
1
3V3
IO0
18
2
EN
IO1
17
3
IO4
IO2
16
4
IO5
IO3
15
IO19
14
IO18
13
GND
GND
GND
GND
Pin 19
GND
GND
GND
GND
GND
5
IO6
6
IO7
7
IO8
TXD
12
8
IO9
RXD
11
9
GND
IO10
10
图 3: 管脚布局(顶视图)
3.2 管脚描述
该款模组共有 19 个管脚,具体描述参见表 2。
外设管脚分配请参考 《ESP32-C3 系列芯片规格书》。
表 2: 管脚定义
名称
序号
3V3
1
类型1 功能
P
供电
高电平:芯片使能;
EN
2
I
低电平:芯片关闭;
注意不能让 EN 管脚浮空。
IO4
3
I/O/T
GPIO4, ADC1_CH4, FSPIHD, MTMS
IO5
4
I/O/T
GPIO5, ADC2_CH0, FSPIWP, MTDI
IO6
5
I/O/T
GPIO6, FSPICLK, MTCK
IO7
6
I/O/T
GPIO7, FSPID, MTDO
见下页
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3
管脚定义
表 2 – 接上页
1
名称
序号
类型
IO8
7
I/O/T
GPIO8
IO9
8
I/O/T
GPIO9
GND
9,19
P
IO10
10
I/O/T
GPIO10, FSPICS0
RXD
11
I/O/T
GPIO20, U0RXD
TXD
12
I/O/T
GPIO21, U0TXD
IO18
13
I/O/T
GPIO18, USB_D-
IO19
14
I/O/T
GPIO19, USB_D+
IO3
15
I/O/T
GPIO3, ADC1_CH3
IO2
16
I/O/T
GPIO2, ADC1_CH2, FSPIQ
IO1
17
I/O/T
GPIO1, ADC1_CH1, XTAL_32K_N
IO0
18
I/O/T
GPIO0, ADC1_CH0, XTAL_32K_P
1
功能
接地
P:电源;I:输入;O:输出;T:可设置为高阻。
3.3 Strapping 管脚
说明:
以下内容摘自 《ESP32-C3 系列芯片规格书》 的 Strapping 管脚章节。芯片的 Strapping 管脚与模组管脚的对应关系,
可参考章节 5 模组原理图。
ESP32-C3 系列芯片共有三个 Strapping 管脚。
• GPIO2
• GPIO8
• GPIO9
软件可以读取 GPIO_STRAP_REG 寄存器的 GPIO_STRAPPING 字段,获取 GPIO2、GPIO8 和 GPIO9 的值。寄
存器具体描述请见 《ESP32-C3 技术参考手册》 IO 交换矩阵寄存器列表章节。
在芯片的系统复位过程中,Strapping 管脚对自己管脚上的电平采样并存储到锁存器中,锁存值为“0”或“1”,
并一直保持到芯片掉电或关闭。
系统复位有以下几种:
• 上电复位
• RTC 看门狗复位
• 欠压复位
• 模拟超级看门狗复位
• 晶振时钟毛刺检测复位
GPIO9 默认连接内部上拉。如果该管脚没有外部连接或者连接的外部线路处于高阻抗状态,则锁存值为“1”
。
为改变 Strapping 的值,您可以应用外部下拉/上拉电阻,或者应用主机 MCU 的 GPIO 控制 ESP32-C3 系列上
电复位时的 Strapping 管脚电平。
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10
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3
管脚定义
复位放开后,Strapping 管脚和普通管脚功能相同。
配置 Strapping 管脚的详细启动模式请参阅表 3 。
表 3: Strapping 管脚
系统启动模式 1
管脚
默认
SPI 启动模式
下载启动模式
GPIO2
无
1
1
GPIO8
无
无关项
1
GPIO9
内部上拉
1
0
系统启动过程中,控制 ROM Code 打印
管脚
默认
功能
eFuse 的 EFUSE_UART_PRINT_CONTROL 字段为
0 时(初始默认值),上电正常打印,不受 GPIO8 控制。
GPIO8
无
1 时,若 GPIO8 为 0,上电正常打印;若 GPIO8 为 1,上电不打印。
2 时,若 GPIO8 为 0,上电不打印;若 GPIO8 为 1,上电正常打印。
3 时,上电不打印,不受 GPIO8 控制。
1
GPIO8 = 0 且 GPIO9 = 0 不可使用。
图 4 显示了 CHIP_EN 上电前和上电后 Strapping 管脚的建立时间和保持时间。各参数说明如表 4 所示。
t0
CHIP_EN
t1
VIL_nRST
VIH
Strapping pin
图 4: Strapping 管脚的建立时间和保持时间
表 4: Strapping 管脚的建立时间和保持时间的参数说明
最小值
参数
说明
t0
CHIP_EN 上电前的建立时间
0
t1
CHIP_EN 上电后的保持时间
3
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(ms)
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4
电气特性
4 电气特性
4.1 绝对最大额定值
超出绝对最大额定值可能导致器件永久性损坏。这只是强调的额定值,不涉及器件在这些或其它条件下超出本
技术规格指标的功能性操作。长时间暴露在绝对最大额定条件下可能会影响模组的可靠性。
表 5: 绝对最大额定值
符号
参数
最小值
最大值
VDD33
TST ORE
单位
电源管脚电压
–0.3
3.6
V
存储温度
–40
105
°C
4.2 建议工作条件
表 6: 建议工作条件
符号
参数
最小值
典型值
最大值
VDD33
电源管脚电压
3.0
3.3
3.6
V
IV DD
外部电源的供电电流
0.5
—
—
A
TA
工作环境温度
–40
—
85 °C 版
105 °C 版
85
105
单位
°C
4.3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C)
表 7: 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C)
符号
参数
CIN
管脚电容
VIH
高电平输入电压
VIL
低电平输入电压
IIH
IIL
VOH
VOL
2
2
最小值
典型值
—
最大值
单位
2
—
pF
—
VDD1+ 0.3
V
–0.3
—
0.25 × VDD1
V
高电平输入电流
—
—
50
nA
低电平输入电流
—
—
50
nA
—
—
0.75 × VDD1
高电平输出电压
0.8 × VDD
低电平输出电压
1
V
1
—
—
0.1 × VDD
V
—
40
—
mA
—
28
—
mA
45
—
kΩ
—
kΩ
1
IOH
IOL
高电平拉电流 (VDD = 3.3 V, VOH >= 2.64
V, PAD_DRIVER = 3)
低电平灌电流 (VDD1= 3.3 V, VOL = 0.495
V, PAD_DRIVER = 3)
RP U
上拉电阻
—
RP D
下拉电阻
—
VIH_nRST
VIL_nRST
芯片复位释放电压
0.75 × VDD
芯片复位电压
–0.3
1
VDD 是 I/O 的供电电源。
2
VOH 和 VOL 为负载是高阻条件下的测试值。
乐鑫信息科技
45
1
12
反馈文档意见
—
—
1
VDD + 0.3
0.25 × VDD
V
1
V
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4
电气特性
4.4 功耗特性
因使用了先进的电源管理技术,模组可以在不同的功耗模式之间切换。关于不同功耗模式的描述,详见
《ESP32-C3 系列芯片规格书》 的 低功耗管理章节。
表 8: 射频功耗
工作模式
描述
TX
Active(射频工作)
RX
1
峰值 (mA)
802.11b, 1 Mbps, @20.5 dBm
345
802.11g, 54 Mbps, @18 dBm
285
802.11n, HT20, MCS7, @17.5 dBm
280
802.11n, HT40, MCS7, @17 dBm
280
802.11b/g/n, HT20
82
802.11n, HT40
84
以上功耗数据是基于 3.3 V 电源、25 °C 环境温度,在 RF 接口处完成的测试结果。所有发
射数据均基于 100% 的占空比测得。
2
测量 RX 功耗数据时,外设处于关闭状态,CPU 处于空闲状态。
表 9: 不同工作模式下的功耗
功耗模式
描述
CPU 处于
Modem-sleep1, 2
工作状态
3
典型值
单位
160 MHz
20
mA
80 MHz
15
mA
130
µA
Light-sleep
—
Deep-sleep
RTC 定时器 + RTC 存储器
5
µA
Power off
CHIP_EN 管脚拉低,芯片处于关闭状态
1
µA
1
测量 Modem-sleep 模式功耗数据时,CPU 处于工作状态,cache 处于空闲状态。
2
在 Wi-Fi 开启的场景中,芯片可在 Active 和 Modem-sleep 模式之间切换,功耗也会在两种模式
间变化。
3
在实际场景中,软件可根据 CPU 负载调节 CPU 的工作频率,以降低功耗。
4.5 WiFi 射频
4.5.1 WiFi 射频标准
表 10: WiFi 射频标准
名称
工作信道中心频率范围
描述
1
2412 ~ 2484 MHz
Wi-Fi 协议
IEEE 802.11b/g/n
11b: 1, 2, 5.5 and 11 Mbps
数据速率
20 MHz
11g: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps
11n: MCS0-7, 72.2 Mbps (Max)
40 MHz
11n: MCS0-7, 150 Mbps (Max)
见下页
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13
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4
电气特性
表 10 – 接上页
名称
描述
天线类型
PCB 天线、外部天线连接器
1
工作信道中心频率范围应符合国家或地区的规范标准。软件可以配置工作信道中心频率范围。
2
使用外部天线连接器的模组输出阻抗为 50 Ω,不使用外部天线连接器的模组可无需关注输出阻
抗。
4.5.2 WiFi 射频发射器 (TX) 规格
根据产品或认证的要求,您可以配置发射器目标功率。默认功率详见表 11。
表 11: 频谱模板和 EVM 符合 802.11 标准时的发射功率
最小值
典型值
最大值
(dBm)
(dBm)
(dBm)
802.11b, 1 Mbps
—
20.5
—
802.11b, 11 Mbps
—
20.5
—
802.11g, 6 Mbps
—
20.0
—
802.11g, 54 Mbps
—
18.0
—
802.11n, HT20, MCS0
—
19.0
—
802.11n, HT20, MCS7
—
17.5
—
802.11n, HT40, MCS0
—
18.5
—
802.11n, HT40, MCS7
—
17.0
—
速率
表 12: 发射 EVM 测试
速率
最小值
典型值
标准限值
(dB)
(dB)
(dB)
802.11b, 1 Mbps, @20.5 dBm
—
–24.5
–10
802.11b, 11 Mbps, @20.5 dBm
—
–25.0
–10
802.11g, 6 Mbps, @20 dBm
—
–23.0
–5
802.11g, 54 Mbps, @18 dBm
—
–28.0
–25
802.11n, HT20, MCS0, @19 dBm
—
–23.5
–5
802.11n, HT20, MCS7, @17.5 dBm
—
–29.5
–27
802.11n, HT40, MCS0, @18.5 dBm
—
–26.5
–5
802.11n, HT40, MCS7, @17 dBm
—
–29.5
–27
4.5.3 WiFi 射频接收器 (RX) 规格
表 13: 接收灵敏度
最小值
典型值
最大值
(dBm)
(dBm)
(dBm)
802.11b, 1 Mbps
—
–98.0
—
802.11b, 2 Mbps
—
–96.0
—
速率
见下页
乐鑫信息科技
14
反馈文档意见
ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
4
电气特性
表 13 – 接上页
最小值
典型值
最大值
(dBm)
(dBm)
(dBm)
802.11b, 5.5 Mbps
—
–93.0
—
802.11b, 11 Mbps
—
–88.6
—
802.11g, 6 Mbps
—
–93.0
—
802.11g, 9 Mbps
—
–92.0
—
802.11g, 12 Mbps
—
–90.8
—
802.11g, 18 Mbps
—
–88.4
—
802.11g, 24 Mbps
—
–85.4
—
802.11g, 36 Mbps
—
–82.0
—
802.11g, 48 Mbps
—
–78.0
—
802.11g, 54 Mbps
—
–76.4
—
802.11n, HT20, MCS0
—
–93.0
—
802.11n, HT20, MCS1
—
–90.8
—
802.11n, HT20, MCS2
—
–88.2
—
802.11n, HT20, MCS3
—
–84.6
—
802.11n, HT20, MCS4
—
–81.4
—
802.11n, HT20, MCS5
—
–77.4
—
802.11n, HT20, MCS6
—
–75.4
—
802.11n, HT20, MCS7
—
–74.4
—
802.11n, HT40, MCS0
—
–90.0
—
802.11n, HT40, MCS1
—
–87.6
—
802.11n, HT40, MCS2
—
–84.8
—
802.11n, HT40, MCS3
—
–81.8
—
802.11n, HT40, MCS4
—
–78.4
—
802.11n, HT40, MCS5
—
–74.4
—
802.11n, HT40, MCS6
—
–72.6
—
802.11n, HT40, MCS7
—
–71.2
—
最小值
典型值
最大值
(dBm)
(dBm)
(dBm)
802.11b, 1 Mbps
—
5
—
802.11b, 11 Mbps
—
5
—
802.11g, 6 Mbps
—
5
—
802.11g, 54 Mbps
—
0
—
802.11n, HT20, MCS0
—
5
—
802.11n, HT20, MCS7
—
0
—
802.11n, HT40, MCS0
—
5
—
802.11n, HT40, MCS7
—
0
—
速率
表 14: 最大接收电平
速率
乐鑫信息科技
15
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ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
4
电气特性
表 15: 接收邻道抑制
速率
最小值
典型值
最大值
(dB)
(dB)
(dB)
802.11b, 1 Mbps
—
35
—
802.11b, 11 Mbps
—
35
—
802.11g, 6 Mbps
—
31
—
802.11g, 54 Mbps
—
20
—
802.11n, HT20, MCS0
—
31
—
802.11n, HT20, MCS7
—
16
—
802.11n, HT40, MCS0
—
25
—
802.11n, HT40, MCS7
—
11
—
最小值
典型值
最大值
单位
射频发射功率
—
0
—
dBm
增益控制步长
—
3
—
dB
–27
—
18
dBm
4.6 低功耗蓝牙射频
4.6.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 规格
表 16: 发射器一般特性
参数
射频功率控制范围
表 17: 发射器特性 低功耗蓝牙 1 Mbps
参数
带内发射
调制特性
载波频率偏移
载波频率漂移
描述
最小值
典型值
最大值
单位
F = F0 ± 2 MHz
—
–37.62
—
dBm
F = F0 ± 3 MHz
—
–41.95
—
dBm
F = F0 ± > 3 MHz
—
–44.48
—
dBm
∆ f 1avg
—
245.00
—
kHz
∆ f 2max
—
208.00
—
kHz
∆ f 2avg /∆ f 1avg
—
0.93
—
—
—
—
–9.00
—
kHz
|f0 − fn |n=2, 3, 4, ..k
—
1.17
—
kHz
|f1 − f0 |
—
0.30
—
kHz
|fn − fn−5 |n=6, 7, 8, ..k
—
4.90
—
kHz
最大值
单位
表 18: 发射器特性 低功耗蓝牙 2 Mbps
参数
带内发射
描述
最小值
典型值
F = F0 ± 4 MHz
—
–43.55
—
dBm
F = F0 ± 5 MHz
—
–45.26
—
dBm
F = F0 ± > 5 MHz
—
–47.00
—
dBm
见下页
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ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
4
电气特性
表 18 – 接上页
参数
调制特性
载波频率偏移
载波频率漂移
描述
最小值
典型值
最大值
单位
∆ f 1avg
—
497.00
—
kHz
∆ f 2max
—
398.00
—
kHz
∆ f 2avg /∆ f 1avg
—
0.95
—
—
—
—
–9.00
—
kHz
|f0 − fn |n=2, 3, 4, ..k
—
0.46
—
kHz
|f1 − f0 |
—
0.70
—
kHz
|fn − fn−5 |n=6, 7, 8, ..k
—
6.80
—
kHz
最大值
单位
表 19: 发射器特性 低功耗蓝牙 125 Kbps
参数
带内发射
调制特性
载波频率偏移
载波频率漂移
描述
最小值
典型值
F = F0 ± 2 MHz
—
–37.90
—
dBm
F = F0 ± 3 MHz
—
–41.00
—
dBm
F = F0 ± > 3 MHz
—
–42.50
—
dBm
∆ f 1avg
—
252.00
—
kHz
∆ f 1max
—
200.00
—
kHz
—
—
–13.70
—
kHz
|f0 − fn |n=1, 2, 3, ..k
—
1.52
—
kHz
|f0 − f3 |
—
0.65
—
kHz
|fn − fn−3 |n=7, 8, 9, ..k
—
0.70
—
kHz
最大值
单位
表 20: 发射器特性 低功耗蓝牙 500 Kbps
参数
带内发射
调制特性
载波频率偏移
载波频率漂移
乐鑫信息科技
描述
最小值
典型值
F = F0 ± 2 MHz
—
–37.90
—
dBm
F = F0 ± 3 MHz
—
–41.30
—
dBm
F = F0 ± > 3 MHz
—
–42.80
—
dBm
∆ f 2avg
—
220.00
—
kHz
∆ f 2max
—
205.00
—
kHz
—
—
–11.90
—
kHz
|f0 − fn |n=1, 2, 3, ..k
—
1.37
—
kHz
|f0 − f3 |
—
1.09
—
kHz
|fn − fn−3 |n=7, 8, 9, ..k
—
0.51
—
kHz
17
反馈文档意见
ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
4
电气特性
4.6.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 规格
表 21: 接收器特性 低功耗蓝牙 1 Mbps
参数
描述
最小值
典型值
最大值
单位
灵敏度 @30.8% PER
—
—
–97
—
dBm
最大接收信号 @30.8% PER
—
—
10
—
dBm
共信道抑制比 C/I
—
—
7
—
dB
F = F0 + 1 MHz
—
–4
—
dB
F = F0 – 1 MHz
—
–4
—
dB
F = F0 + 2 MHz
—
–29
—
dB
F = F0 – 2 MHz
—
–31
—
dB
F ≥ F0 + 3 MHz
—
–33
—
dB
F ≤ F0 – 3 MHz
—
–35
—
dB
F ≥ F0 + 4 MHz
—
–35
—
dB
F ≤ F0 – 4 MHz
—
–37
—
dB
—
—
–35
—
dB
F = Fimage + 1 MHz
—
–40
—
dB
F = Fimage – 1 MHz
—
–33
—
dB
30 MHz ~ 2000 MHz
—
–6
—
dBm
2003 MHz ~ 2399 MHz
—
–26
—
dBm
2484 MHz ~ 2997 MHz
—
–25
—
dBm
3000 MHz ~ 12.75 GHz
—
–5
—
dBm
—
—
–30
—
dBm
最小值
典型值
最大值
单位
邻道选择性抑制比 C/I
镜像频率
邻道镜像频率干扰
带外阻塞
互调
表 22: 接收器特性 低功耗蓝牙 2 Mbps
参数
描述
灵敏度 @30.8% PER
—
—
–93
—
dBm
最大接收信号 @30.8% PER
—
—
5
—
dBm
共信道干扰 C/I
—
—
10
—
dB
F = F0 + 2 MHz
—
–8
—
dB
F = F0 – 2 MHz
—
–7
—
dB
F = F0 + 4 MHz
—
–32
—
dB
F = F0 – 4 MHz
—
–34
—
dB
F ≥ F0 + 6 MHz
—
–39
—
dB
F ≤ F0 – 6 MHz
—
–39
—
dB
—
—
–32
—
dB
F = Fimage + 2 MHz
—
–39
—
dB
F = Fimage – 2 MHz
—
–8
—
dB
30 MHz ~ 2000 MHz
—
–12
—
dBm
2003 MHz ~ 2399 MHz
—
–30
—
dBm
2484 MHz ~ 2997 MHz
—
–28
—
dBm
3000 MHz ~ 12.75 GHz
—
–6
—
dBm
邻道选择性抑制比 C/I
镜像频率
邻道镜像频率干扰
带外阻塞
见下页
乐鑫信息科技
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反馈文档意见
ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
4
电气特性
表 22 – 接上页
参数
描述
互调
—
最小值
典型值
最大值
单位
—
–29
—
dBm
最小值
典型值
最大值
单位
表 23: 接收器特性 低功耗蓝牙 125 Kbps
参数
描述
灵敏度 @30.8% PER
—
—
–105
—
dBm
最大接收信号 @30.8% PER
—
—
10
—
dBm
共信道抑制比 C/I
—
—
2
—
dB
F = F0 + 1 MHz
—
–6
—
dB
F = F0 – 1 MHz
—
–4
—
dB
F = F0 + 2 MHz
—
–33
—
dB
F = F0 – 2 MHz
—
–41
—
dB
F ≥ F0 + 3 MHz
—
–37
—
dB
F ≤ F0 – 3 MHz
—
–46
—
dB
F ≥ F0 + 4 MHz
—
–40
—
dB
F ≤ F0 – 4 MHz
—
–49
—
dB
—
—
–40
—
dB
F = Fimage + 1 MHz
—
–46
—
dB
F = Fimage – 1 MHz
—
–37
—
dB
最小值
典型值
最大值
单位
邻道选择性抑制比 C/I
镜像频率
邻道镜像频率干扰
表 24: 接收器特性 低功耗蓝牙 500 Kbps
参数
描述
灵敏度 @30.8% PER
—
—
–101
—
dBm
最大接收信号 @30.8% PER
—
—
10
—
dBm
共信道抑制比 C/I
—
—
3
—
dB
F = F0 + 1 MHz
—
–6
—
dB
F = F0 – 1 MHz
—
–7
—
dB
F = F0 + 2 MHz
—
–34
—
dB
F = F0 – 2 MHz
—
–37
—
dB
F ≥ F0 + 3 MHz
—
–38
—
dB
F ≤ F0 – 3 MHz
—
–40
—
dB
F ≥ F0 + 4 MHz
—
–40
—
dB
F ≤ F0 – 4 MHz
—
–42
—
dB
—
—
–40
—
dB
F = Fimage + 1 MHz
—
–45
—
dB
F = Fimage – 1 MHz
—
–38
—
dB
邻道选择性抑制比 C/I
镜像频率
邻道镜像频率干扰
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反馈文档意见
ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
4
3
2
1
5
5 模组原理图
模组原理图
模组内部元件的电路图。
D
D
3
GND XOUT
1
The value of R1 varies with the actual
PCB board.
C2
TBD
GND
40MHz(±10ppm)
0
VDD33
GND
2
C1
TBD
The values of C1 and C2 vary with
the selection of the crystal.
U1
GND
GND
4
GND
XIN
乐鑫信息科技
5
1
2
RF_ANT L2
PCB_ANT
C8
TBD
GND
GND
NC
VDD33
VDD_SPI
GND
TBD
C9
TBD
GND
LNA_IN
GPIO0
GPIO1
GPIO2
CHIP_EN
GPIO3
1
2
3
4
5
6
7
8
LNA_IN
VDD3P3
VDD3P3
XTAL_32K_P
XTAL_32K_N
GPIO2
CHIP_EN
GPIO3
The values of C8, L2 and C9
vary with the actual PCB board.
NC: No component.
ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
U2
GPIO4
GPIO5
GPIO6
GPIO7
GPIO8
GPIO9
GPIO10
SPIQ
SPID
SPICLK
SPICS0
SPIWP
SPIHD
VDD_SPI
VDD3P3_CPU
24
23
22
21
20
19
18
17
R3
R4
R5
100
100
100
R6
R7
100
100
SPIQ
SPID
SPICLK
SPICS0
SPIWP
SPIHD
VDD_SPI
C10
C11
0.1uF
1uF
D1
ESD
R8
10K(NC)
SPICS0
1
SPICLK
6
SPIHD
7
VDD33
/CS
CLK
/HOLD
U3
GND
ESP32-C3
GND
GND
8
GND
20
反馈文档意见
GND
ANT1
C7
PCB ANTENNA
VCC
0.1uF
U0TXD
U0RXD
GPIO19
GPIO18
GND
10uF
0
MTMS
MTDI
VDD3P3_RTC
MTCK
MTDO
GPIO8
GPIO9
GPIO10
C6
9
10
11
12
13
14
15
16
C5
33
L1
C
GND
GND
499
4
GND
R2
R1
10nF
32
31
30
29
28
27
26
25
1uF
VDDA
VDDA
XTAL_P
XTAL_N
U0TXD
U0RXD
GPIO19
GPIO18
C4
GND
VDD33
C3
DI
DO
/WP
5
SPID
2
SPIQ
3
SPIWP
FLASH-3V3
VDD33
GND
C12
0.1uF
GND
B
Pin.1
3V3
Pin.2
EN
Pin.3
IO4
Pin.4
IO5
Pin.5
IO6
Pin.6
IO7
Pin.7
IO8
Pin.8
IO9
Pin.9
GND
GPIO0
VDD33
CHIP_EN
GPIO1
GPIO4
GPIO2
GPIO5
GPIO3
GPIO6
GPIO19
EPAD
GPIO7
GPIO18
GPIO8
U0TXD
GPIO9
U0RXD
GPIO10
GND
Pin.18
IO0
Pin.17
IO1
Pin.16
IO2
Pin.15
IO3
Pin.14
IO19
Pin.13
IO18
Pin.12
TXD
Pin.11
RXD
Pin.10
IO10
C
ESP32-C3-WROOM-02(pin-out)
B
图 5: ESP32C3WROOM02 原理图
A
A
Title
ESP32-C3-WROOM-02
Size
A3
Page Name
Rev
V1.6
Confidential and Proprietary
5
4
3
2
1
5
GND XOUT
R1
GND
21
反馈文档意见
ANT1
C8
CONN
TBD
TBD
C9
GND
TBD
GND
LNA_IN
GPIO0
GPIO1
GPIO2
CHIP_EN
GPIO3
1
2
3
4
5
6
7
8
LNA_IN
VDD3P3
VDD3P3
XTAL_32K_P
XTAL_32K_N
GPIO2
CHIP_EN
GPIO3
SPIQ
SPID
SPICLK
SPICS0
SPIWP
SPIHD
VDD_SPI
VDD3P3_CPU
The values of C8, L2 and C9
vary with the actual PCB board.
NC: No component.
U2
ESP32-C3-WROOM-02 & WROOM-02U 技术规格书 v1.0
GPIO4
GPIO5
GPIO6
GPIO7
GPIO8
GPIO9
GPIO10
24
23
22
21
20
19
18
17
R3
R4
R5
100
100
100
R6
R7
100
100
CHIP_EN
GPIO1
GPIO4
GPIO2
GPIO5
GPIO3
GPIO6
EPAD
GPIO19
GPIO7
GPIO18
GPIO8
U0TXD
GPIO9
U0RXD
GPIO10
GND
SPIQ
SPID
SPICLK
SPICS0
SPIWP
SPIHD
D
Pin.18
IO0
Pin.17
IO1
Pin.16
IO2
Pin.15
IO3
Pin.14
IO19
Pin.13
IO18
Pin.12
TXD
Pin.11
RXD
Pin.10
IO10
C
ESP32-C3-WROOM-02U(pin-out)
VDD_SPI
VDD_SPI
C10
C11
0.1uF
1uF
VDD33
R8
10K(NC)
GND
GND
ESP32-C3
VDD33
8
RF_ANT L2
GPIO0
SPICS0
1
SPICLK
6
SPIHD
7
C12
/CS
CLK
/HOLD
U3
B
VCC
3
NC
U0TXD
U0RXD
GPIO19
GPIO18
VDD33
DI
DO
GND
0.1uF
GND
1
2
C7
MTMS
MTDI
VDD3P3_RTC
MTCK
MTDO
GPIO8
GPIO9
GPIO10
10uF
GND
GND
33
C6
9
10
11
12
13
14
15
16
C5
GND
0
499
Pin.1
3V3
Pin.2
EN
Pin.3
IO4
Pin.4
IO5
Pin.5
IO6
Pin.6
IO7
Pin.7
IO8
Pin.8
IO9
Pin.9
GND
4
0
GND
GND
40MHz(±10ppm)
R2
GND
L1
D1
ESD
TBD
32
31
30
29
28
27
26
25
10nF
C2
VDDA
VDDA
XTAL_P
XTAL_N
U0TXD
U0RXD
GPIO19
GPIO18
1uF
GND
C
B
C4
GND
VDD33
C3
VDD33
2
1
The value of R1 varies with the actual
PCB board.
VDD33
GND
3
4
GND
C1
TBD
The values of C1 and C2 vary with
the selection of the crystal.
U1
XIN
GND
D
/WP
5
SPID
2
SPIQ
3
SPIWP
FLASH-3V3
0.1uF
GND
GND
图 6: ESP32C3WROOM02U 原理图
A
A
Title
ESP32-C3-WROOM-02U
Size
A4
Date:
5
4
3
2
Page Name
Thursday, July 22, 2021
Rev
V1.3
Confidential and Proprietary
Sheet
2
1
of
2
模组原理图
乐鑫信息科技
GND
6
外围设计原理图
6 外围设计原理图
模组与外围器件(如电源、天线、复位按钮、JTAG 接口、UART 接口等)连接的应用电路图。
VDD33
0.1uF
R1
C3 TBD
GND
JP1
1
2
3
4
1
2
3
4
TMS
TDI
TCK
TDO
TBD
EN
IO4
IO5
IO6
IO7
IO8
IO9
JTAG
GND
ESP32-C3-WROOM-02/ESP32-C3-WROOM-02U
19
EPAD 18
1
IO0 R3
3V3
IO0
2
17
IO1 R5
EN
IO1
3
16
IO2 R9
IO2 15
4 IO4
IO3
IO3 14
5 IO5
IO19
IO19 13
6 IO6
IO18
IO18 12
7 IO7
TXD
TXD 11
8 IO8
RXD
IO9
RXD
9
10
IO10
GND
IO10
U1
10K
R2
C4
R4
R6
0.1uF
4
3
2
1
GND
GND
X1
32.768kHz(NC)
USB_D+
USB_D-
0
0
VDD33
0 EN
C7
GND
12pF(NC) C8
VDD33 NC: No component.
GND
SW1
GND
1
2
JP2
Boot Option
0(NC)
0(NC)
10K
4
3
2
1
R8
1
2
VDD33
12pF(NC)
1
C2
2
10uF
NC
C1
R7
GND
C5
C6
TBD
TBD
GND
JP3
1
2
1
2
USB
GND
JP4
UART
图 7: 外围设计原理图
• EPAD 可以不焊接到底板,但是焊接到底板的 GND 可以获得更好的散热特性。如果您想将 EPAD 焊接到
底板,请确保焊膏使用量正确。
• 为确保 ESP32-C3 芯片上电时的供电正常,EN 管脚处需要增加 RC 延迟电路。RC 通常建议为 R = 10 kΩ,
C = 1 µF,但具体数值仍需根据模组电源的上电时序和芯片的上电复位时序进行调整。ESP32-C3 芯片的
上电复位时序图可参考 《ESP32-C3 系列芯片规格书》的电源管理章节。
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7
模组尺寸和 PCB 封装图形
7 模组尺寸和 PCB 封装图形
7.1 模组尺寸
Unit: mm
18±0.15
3.2±0.15
0.4
0.7
2.9
8.04
18 x 0.45
1.15
0.4
0.7
6.7
2.9
18 x 0.9
0.71
0.
5
12.37
15.7
Ø
18 x 0.9
0.9
1.5
18 x Ø0.55
12
20±0.15
6
0.8
18 x 0.85
Top View
Bottom View
Side View
图 8: ESP32C3WROOM02 尺寸
Unit: mm
18±0.15
3.2±0.15
2.75
0.8
2.9
2.9
0.4
0.7
6.7
18 x 0.9
2.3
0.78
8.85
12.75
0.
5
Ø
18 x 0.9
0.9
1.5
12
14.3±0.15
15.75
0.35
0.7
0.4
0.35
11.55
18 x Ø0.55
8.04
18 x 0.45
18 x 0.85
1.12
Top View
Side View
Bottom View
图 9: ESP32C3WROOM02U 尺寸
说明:
有关卷带、载盘和产品标签的信息,请参阅 《乐鑫模组包装信息》。
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模组尺寸和 PCB 封装图形
7.2 推荐 PCB 封装图形
Unit: mm
Via for thermal pad
Copper
6
Antenna Area
18 x 1.5
7.1
18
18
1
20
1.5
2.9
0.9 18 x 0.9
0.4
0.4
0.7
0.7
6.7
2.9
9.96
9
10
17.5
0.5
0.5
图 10: ESP32C3WROOM02 推荐 PCB 封装图形
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7
模组尺寸和 PCB 封装图形
Unit: mm
Via for thermal pad
Copper
18
18 x 1.5
0.7
6.7
2.9
9.96
9
14.3
1.5
2.9
0.9 18 x 0.9
0.4
0.4
0.7
1.4
18
1
10
17.5
0.5
0.5
图 11: ESP32C3WROOM02U 推荐 PCB 封装图形
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7
模组尺寸和 PCB 封装图形
7.3 外部天线连接器尺寸
ESP32-C3-WROOM-02U 采用图 12 所示的第一代外部天线连接器,该连接器兼容:
• 广濑 (Hirose) 的 U.FL 系列连接器
• I-PEX 的 MHF I 连接器
• 安费诺 (Amphenol) 的 AMC 连接器
Unit: mm
图 12: 外部天线连接器尺寸图
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产品处理
8 产品处理
8.1 存储条件
密封在防潮袋 (MBB) 中的产品应储存在 < 40 °C/90%RH 的非冷凝大气环境中。
模组的潮湿敏感度等级 MSL 为 3 级。
真空袋拆封后,在 25±5 °C、60%RH 下,必须在 168 小时内使用完毕,否则就需要烘烤后才能二次上线。
8.2 静电放电 (ESD)
• 人体放电模式 (HBM):2000 V
• 充电器件模式 (CDM):500 V
• 空气放电:6000 V
• 接触放电:4000 V
8.3 回流焊温度曲线
Ⴥଶ (℃)
建议模组只过一次回流焊。
શ꧊Ⴥଶ
235 ~ 250℃
250
ࢧၞ܄
!217℃ 60 ~ 90s
ᶼᅾჅ܄
150 ~ 200℃
60 ~ 120s
217
200
܄ܩٯ
-1 ~ -5℃/s
ᆄളᳵ
> 30s
܋Ⴥ܄
1 ~ 3℃/s
100
50
25
ᳵ (s)
0
0
50
100
150
200
250
܋Ⴥ — ܄Ⴥଶғ25 ~ 150℃ ᳵғ60 ~ 90s ܋Ⴥෑሲғ1 ~ 3℃/s
ᶼᅾჅ — ܄Ⴥଶғ150 ~ 200℃ ᳵғ60 ~ 120s
ࢧၞᆄള — ܄Ⴥଶғ>217℃ ᳵғ60 ~ 90sҔશ꧊Ⴥଶғ235 ~ 250℃ ᳵғ30 ~ 70s
— ܄ܩٯჅଶғશ꧊Ⴥଶ ~ 180℃ ᴳჅෑሲ-1 ~ -5℃/s
ᆄා — Ჟᱷᱞݳᰂ෫ᆄා (SAC305)
图 13: 回流焊温度曲线
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• 证书
http://espressif.com/zh-hans/support/documents/certificates
• 文档更新和订阅通知
http://espressif.com/zh-hans/support/download/documents
开发者社区
• 《ESP32-C3 ESP-IDF 编程指南》 – ESP-IDF 开发框架的文档中心。
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• 更新封面的模组描述
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• 优化章节 1.1 特性 结构
• 更新表 12 发射 EVM 测试
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• 更新表 15 接收邻道抑制
• 更新章节 5 模组原理图
• 更新 ESP32-C3-WROOM-02U 模组尺寸
• 在章节 7.3 外部天线连接器尺寸 新增描述
• 更新章节学习资源,并更名为相关文档和资源
• 更新章节 3.3 Strapping 管脚
2021-05-17
v0.7
2021-04-16
v0.6
增加 ESP32-C3-WROOM-02U 模组的相关信息
2021-03-05
v0.5
预发布
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