Модуль Wi-Fi ESP-01 розроблений командою Ai-thinker. Основний процесор ESP8266 у менших розмірах модуля інкапсулює Tensilica L106, що інтегрує надмалопотужний 32-бітний MCU мікроконтролер, з 16-бітним коротким режимом, тактова частота підтримує 80 МГц, 160 МГц, підтримує RTO5, інтегрований Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA, антена на платі.
Модуль підтримує стандартний протокол IEEE802.11 b/g/n, повний стек протоколів TCP/IP. Користувачі можуть використовувати додавання модулів до існуючого пристрою для мережевого підключення або створення окремого мережевого контролера.
ESP8266 є високоінтегрованими бездротовими SoC, розробленими для конструкторів мобільних платформ з обмеженнями за простором та енергоспоживанням. Він забезпечує неперевершену можливість вбудовувати функції Wi-Fi в інші системи або функціонувати як автономний додаток з найнижчою вартістю та мінімальними вимогами до простору.
ESP8266EX пропонує повне та автономне рішення для мереж Wi-Fi; його можна використовувати для розміщення додатка або для передачі мережевих функцій Wi-Fi від іншого процесора додатків.
Коли ESP8266EX виконує роль хоста додатка, він завантажується безпосередньо з зовнішньої флеш-пам'яті. Він має інтегрований кеш для підвищення продуктивності системи в таких додатках.
Крім того, виконуючи роль адаптера Wi-Fi, бездротовий доступ до Інтернету можна додати до будь-якої конструкції на базі мікроконтролера за допомогою простої взаємодії (інтерфейс SPI/SDIO або I2C/UART).
У таблиці 1 нижче описані основні параметри.
| Категорія | Параметр | Значення |
|---|---|---|
| Параметри Wi-Fi | Протоколи Wi-Fi | 802.11 b/g/n |
| Діапазон частот | 2.4ГГц-2.5ГГц (2400М-2483.5М) | |
| Апаратні параметри | Шина периферійних пристроїв | UART/HSPI/I2C/I2S/ІЧ-пульт GPIO/PWM |
| Робоча напруга | 3.0~3.6В | |
| Робочий струм | Середнє значення: 80 мА | |
| Діапазон робочих температур | -40°~125° | |
| Діапазон температур навколишнього середовища | Кімнатна температура | |
| Розміри модуля | 14.3мм*24.8мм*3мм | |
| Зовнішній інтерфейс | Н/Д | |
| Програмні параметри | Режим Wi-Fi | station/softAP/SoftAP+station |
| Безпека | WPA/WPA2 | |
| Шифрування | WEP/TKIP/AES | |
| Оновлення прошивки | Завантаження через UART / OTA (через мережу) / завантаження та запис прошивки через хост | |
| Програмна розробка | Підтримує розробку на хмарному сервері / SDK для розробки власної прошивки | |
| Мережеві протоколи | IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP | |
| Конфігурація користувача | Набір AT-команд, Хмарний сервер, Додаток для Android/iOS |
Всього налічується 8 контактів, визначення яких описані в таблиці 2 нижче.
| № | Назва виводу | Функція |
|---|---|---|
| 1 | GND | Земля |
| 2 | GPIO2 | GPIO, внутрішня підтяжка до живлення |
| 3 | GPIO0 | GPIO, внутрішня підтяжка до живлення |
| 4 | RXD | UARTO, вивід отримання даних RXD |
| 5 | VCC | Джерело живлення 3.3В (VDD) |
| 6 | RST | 1) Зовнішній вивод скидання, активний у низькому рівні 2) Може бути піднятий або керований зовнішнім MCU |
| 7 | CH_PD | Вивід дозволу роботи мікросхеми. Активний у високому рівні. |
| 8 | TXD | UARTO, вивід передачі даних TXD |
| Режим | GPIO15 | GPIO0 | GPIO2 |
|---|---|---|---|
| UART | Low | Low | High |
| Завантаження з Flash | Low | High | High |
| Параметри | Мін. | Тип. | Макс. | Од. вим. |
|---|---|---|---|---|
| Вхідна частота | 2412 | 2484 | МГц | |
| Вхідний імпеданс | 50 | Ом | ||
| Вхідне відображення | -10 | дБ | ||
| Вихідна потужність PA для 72.2 Мбіт/с | 15.5 | 16.5 | 17.5 | дБм |
| Вихідна потужність PA для режиму 11b | 19.5 | 20.5 | 21.5 | дБм |
| Чутливість | ||||
| DSSS, 1 Мбіт/с | -98 | дБм | ||
| CCK, 11 Мбіт/с | -91 | дБм | ||
| 6 Мбіт/с (1/2 BPSK) | -93 | дБм | ||
| 54 Мбіт/с (3/4 64-QAM) | -75 | дБм | ||
| HT20, MCS7 (65 Мбіт/с, 72.2 Мбіт/с) | -72 | дБм | ||
| Затухання у сусідньому каналі | ||||
| OFDM, 6 Мбіт/с | 37 | дБ | ||
| OFDM, 54 Мбіт/с | 21 | дБ | ||
| HT20, MCS0 | 37 | дБ | ||
| HT20, MCS7 | 20 | дБ | ||
Зовнішній розмір модуля становить 14.3мм*24.8мм*3мм, як показано на малюнку 3 нижче. Тип флеш-пам'яті, інтегрованої в цей модуль, - SPI flash, ємністю 1 МБ, а розмір корпусу - SOP-210mil. Антена, використана на цьому модулі, - це друкована антена на платі з коефіцієнтом підсилення 3 дБі.
Малюнок 3 [Кількість контактів модуля, 8 контактів, 14.3 мм * 24.8 мм * 3.0 мм]
| Довжина | Ширина | Висота | Розмір контактної площадки (знизу) | Крок контактів |
|---|---|---|---|---|
| 14.3 мм | 24.8 мм | 3 мм | 0.9 мм x 1.7 мм | 2.54 мм |
ESP8266EX має вбудований 32-бітний мікроконтролер (MCU) Tensilica L106, який відрізняється надзвичайно низьким енергоспоживанням та 16-бітною RSIC. Тактова частота CPU становить 80 МГц. Вона також може досягати максимального значення 160 МГц. ESP8266EX часто інтегрується з зовнішніми датчиками та іншими спеціальними пристроями через свої GPIO; коди для таких додатків надаються в прикладах у SDK.
Wi-Fi SoC ESP8266EX має вбудований контролер пам'яті, включаючи SRAM та ROM. MCU може отримувати доступ до блоків пам'яті через інтерфейси iBus, dBus та AHB. До всіх блоків пам'яті можна отримати доступ за запитом, тоді як арбітр пам'яті визначатиме порядок виконання відповідно до часу отримання цих запитів процесором.
Згідно з наданою поточною версією SDK, доступний для користувачів простір SRAM розподіляється таким чином:
Цей модуль оснащений зовнішньою SPI flash-пам'яттю на 1 МБ для зберігання програм користувача. Якщо потрібен більший програмний простір, рекомендується використовувати SPI flash-пам'ять з більшим обсягом пам'яті. Теоретично може підтримуватися ємність пам'яті до 16 МБ.
Рекомендована ємність SPI Flash-пам'яті:
Можуть підтримуватися кілька режимів SPI, включаючи Standard SPI, Dual SPI та Quad SPI.
Тому, будь ласка, вибирайте правильний режим SPI під час завантаження у флеш-пам'ять, інакше завантажені прошивки/програми можуть працювати неправильно.
Наразі підтримуються частоти кварцових резонаторів: 40 МГц, 26 МГц та 24 МГц. Точність застосовуваних кварцових резонаторів повинна бути ±10 ppm, а діапазон робочих температур повинен бути від -20°C до 85°C. Під час використання інструментів завантаження пам'ятайте вибрати правильний тип кварцового резонатора. У схемотехніці до входу та виходу кварцового резонатора додаються конденсатори C1 та C2 відповідно, підключені до землі. Номінали цих двох конденсаторів можуть бути гнучкими, від 6 пФ до 22 пФ, однак конкретні ємності C1 та C2 залежать від подальшого тестування та коригування загальної продуктивності всієї схеми. Зазвичай, ємності C1 та C2 знаходяться в межах 10 пФ, якщо частота кварцового резонатора становить 26 МГц, тоді як значення C1 та C2 становлять 10 пФ < C1, C2 < 22 пФ, якщо частота кварцового резонатора становить 40 МГц.
| Інтерфейс | Назви виводів | Опис |
|---|---|---|
| HSPI | IO12(MISO) IO13(MOSI) IO14(CLK) IO15(CS) | SPI Flash 2, дисплей та MCU можна підключити за допомогою інтерфейсу HSPI. |
| PWM | IO12(R) IO15(G) IO13(B) | Наразі інтерфейс PWM має чотири канали, але користувачі можуть розширювати канали за власними потребами. Інтерфейс PWM можна використовувати для керування світлодіодами, зумерами, реле, електронними машинами тощо. |
| ІЧ-пульт | IO14(IR_T) IOS(IR_R) | Функціональність інфрачервоного пульта дистанційного керування може бути реалізована за допомогою програмного забезпечення. Цей інтерфейс використовує кодування NEC, модуляцію та демодуляцію. Частота модульованого несійного сигналу - 38 кГц. |
| АЦП (ADC) | TOUT | ESP8266EX інтегрує 10-бітний АЦП. Його можна використовувати для тестування напруги живлення VDD3P3 (виводи 3 та 4) та вхідної напруги живлення TOUT (вивід 6). Однак ці дві функції не можна використовувати одночасно. Цей інтерфейс зазвичай використовується в сенсорних продуктах. |
| I2C | IO14(SCL) IO2(SDA) | Інтерфейс I2C можна використовувати для підключення зовнішніх сенсорних продуктів та дисплеїв тощо. |
| UART | UARTO: TXD (U0TXD) RXD (U0RXD) IO15 (RTS) IO13 (CTS) UART1: IO2(TXD) |
Пристрої з інтерфейсами UART можна підключати до модуля. Завантаження: U0TXD+U0RXD або GPIO2+U0RXD Зв'язок: UARTO: U0TXD, U0RXD, MTDO (U0RTS), MTCK (U0CTS) Налагодження: UART1_TXD (GPIO2) можна використовувати для виведення налагоджувальної інформації. |
| За замовчуванням UARTO виводить деяку інформацію при включенні живлення та завантаженні пристрою. Якщо це впливає на певні додатки, користувачі можуть обміняти внутрішні виводи UART під час ініціалізації, тобто обміняти U0TXD, U0RXD на U0RTS, U0CTS. | ||
| I2S | I2S Input: IO12 (I2SL_DATA); IO13 (I2SL_BCK); IO14 (I2SL_WS); I2S Output: IO15 (I2SO_BCK); IO3 (I2SO_DATA); IO2 (I2SO_WS). |
Інтерфейс I2S в основному використовується для збору, обробки та передачі аудіоданих. |
Інформація про роботу ВЧ-частини наведена в таблицях вище, зокрема в Таблиці 4.
| Параметри | Мін. | Тип. | Макс. | Од. вим. |
|---|---|---|---|---|
| Передача 802.11b, CCK 11Mbps, P OUT=+17dBm | 170 | мА | ||
| Передача 802.11g, OFDM 54Mbps, P OUT =+15dBm | 140 | мА | ||
| Передача 802.11n, MCS7, P OUT =+13dBm | 120 | мА | ||
| Прийом 802.11b, довжина пакета 1024 байти, -80dBm | 50 | мА | ||
| Прийом 802.11g, довжина пакета 1024 байти, -70dBm | 56 | мА | ||
| Прийом 802.11n, довжина пакета 1024 байти, -65dBm | 56 | мА | ||
| Modem-Sleep① | 15 | мА | ||
| Light-Sleep② | 0.9 | мА | ||
| Deep-Sleep③ | 10 | мкА |
| Параметр | Значення |
|---|---|
| T₅ макс. до T₁ (Швидкість нагріву) | макс. 3°C/секунду |
| Попередній нагрів | |
| Температура Мін.(T₅ Мін.) | 66°C |
| Температура Тип.(T₅ Тип.) | 79°C |
| Температура Мін.(T₅ Макс.) | 93°C |
| Час(T₅) | 60~180 секунд |
| Швидкість нагріву (T₁ до T₆) | макс. 3°C/секунду |
| Час витримки вище: | |
| --Температура(T₁)/Час(T₁) | 103°C/60~150 секунд |
| Пікова температура(T₆) | 127°C макс. протягом 10 секунд |
| Цільова пікова температура (T₆ Ціль) | 127°C +0/-5°C |
| Час у межах 5°C від фактичного піку(t₆) | 20~40 секунд |
| T₅ макс. до T₁ (Швидкість охолодження) | макс. 6°C/секунду |
| Час від 25°C до Пікової температури (t) | макс. 8 хвилин |
Малюнок 4. Принципова схема модуля Wi-Fi Esp-01
