ESP-M4模块数据手册 from SZDOIT # ESP-M4模块数据手册 ## 一. 产品概述 ESP-M4模块核心处理器采用高性价比芯片ESP8285。该芯片在较小尺寸封装中集成了增强版的Tensilica’s L106钻石系列32-bit内核处理器，带片上SRAM。ESP8285拥有完整的Wi-Fi网络功能，既能够独⽴应⽤，也可以作为从机搭载于其他主机MCU运⾏。当ESP8285托管应用时，能够直接从外接Flash中启动。内置的⾼速缓冲存储器有利于提⾼系统性能，并且优化存储系统。此外ESP8285只需通过SPI/SDIO接⼝或I2C/UART⼝即可作为Wi-Fi适配器，应⽤到基于任何微控制器的设计中。  ESP-M4模块支持标准的IEEE802.11 b/g/n/e/i协议以及完整的TCP/IP协议栈。用户可以使用该模块为现有设备添加联网功能，也可以构建独立的网络控制器。 ESP-M4模块以最低成本提供最大实用性，为Wi-Fi功能嵌入其他系统提供无限可能。  图1.1模块结构图 模块主要技术参数如下： 表1.1 模块主要参数  ## 二. 接口定义 ESP-M4接口定义如下图所示。  图2.1 ESP-M4管脚定义 模块的工作模式选择和每个管脚定义如下表所示。 表2.1引脚模式 | 模式 | GPIO0 | GPIO2(内部已接上拉电阻) | | :-----------: | :---: | :---------------------: | | UART下载模式 | 低 | 高 | | FlashBoot模式 | 高 | 高 | 表2.2模块管脚功能定义 | 序 号 | Pin脚名称 | 类型 | 功能说明 | | :---: | :-------: | :--: | ----------------------------------------------------------- | | 1 | IO16 | I/O | GPIO16,深度睡眠唤醒 | | 2 | GND | P | GND | | 3,18 | IO0 | I/O | 模块下载选择引脚 | | 4,14 | VCC | P | 模块电源：3.3V/250mA | | 5,15 | IO14 | I/O | GPIO14; | | 6 | IO12 | I/O | GPIO12; | | 7 | IO13 | I/O | GPIO13; | | 8 | IO5 | I/O | IO5; | | 9,17 | RXD | I/O | GPIO3; 可用作烧写 Flash 时 UART Rx | | 10 | IO4 | I/O | IO4; | | 11,16 | TXD | I/O | GPIO1; 可用作烧写 Flash 时 UART Tx | | 12 | IO15 | I/O | IO15,内部下拉，上电时会有100us高电平，不适合做继电器控制 | | 13 | RST | I | 外部重置信号（低电平有效）, 复位模块; 模块内部已接上拉电阻x | ## 三.外型与尺寸 模块的外观及尺寸如下所示。 图3.1 ESP-M4模块外观  图3.2ESP-M4尺寸图 表3.1 ESP-M4模块尺寸对照表 | 长 | 宽 | 高 | PAD尺寸（两侧） | PAD尺寸（底部） | | :-----: | :-----: | :---: | :-------------: | :-------------: | | 21.44mm | 18.06mm | 2.3mm | 0.9mmx1.3mm | 1.5mm3.1mm | ## 四. 电气特性 表4.1 电气特性  ## 五. 功耗 表5.1功耗 | 参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | | :-----------------------------------: | :----: | :----: | :----: | :--: | | Tx802.11b, CCK 11Mbps, POUT=+17dBm | - | 170 | - | mA | | Tx802.11g, OFDM 54 Mbps, POUT =+15dBm | - | 140 | - | mA | | Tx802.11n,MCS7,POUT =+13dBm | - | 120 | - | mA | | Rx 802.11b，1024 Bytes包⻓，-80dBm | - | 50 | - | mA | | Rx 802.11g，1024 Bytes包⻓，-70dBm | - | 56 | - | mA | | Rx 802.11n，1024 Bytes包⻓，-65dBm | - | 56 | - | mA | | Modem-sleep① | - | 15 | - | mA | | Light-sleep② | - | 0.9 | - | mA | | Deep-sleep③ | - | 20 | - | μA | | 关闭 | - | 0.5 | - | μA | 注①：Modem-Sleep模式用于需要CPU一直处于工作的场景，如应用于PWM或I2S应用等。在保持Wi-Fi连接时，如果没有数据传输，可根据802.11标准(如U-APSD)，关闭Wi-Fi Modem电路来省电。例如在DTIM3时，保持睡眠300ms，醒来3ms间隔唤醒来接收AP的Beacon包，则电流约15mA。 注②：Light-Sleep模式用于CPU可暂停的应用，如Wi-Fi开关。在保持Wi-Fi连接时，如果没有数据传输，可根据802.11标准(如U-APSD)，关闭Wi-Fi Modem电路并暂停CPU来省电。例如，在DTIM3时，保持睡眠300ms，每3ms间隔唤醒来接收AP的Beacon包，则整体平均电流约0.9mA。 注③：Deep-Sleep模式应用于不需一直保持Wi-Fi连接的场景，很长时间才发送一次数据包的应用（如每100秒测量⼀次温度的传感器），每300s 醒来后需0.3s-1s连上AP，则整体平均电流可远小于1mA。 ## 六. Wi-Fi射频特征 下表中数据是在室内温度下，电压为3.3V和1.1V时分别测得。 表6.1Wi-Fi射频特征  ## 七. 推荐炉温曲线  图7.1 推荐炉温曲线 ## 八. 模块最小系统 模块最小系统电路图如下：  图8.1 最小系统 注： （1）模块供电电压为直流3.3V； （2）Wi-Fi模块IO最大输出电流为12mA； （2）Wi-Fi模块RST管脚低电平有效；EN使能管脚高电平有效； （4）Wi-Fi模块进入升级模式：GPIO0处于低电平，然后模块复位上电；Wi-Fi模块进入正常工作模式：GPIO0处于高电平，模块复位上电； （5）Wi-Fi模块的RXD接外部MCU的TXD，Wi-Fi模块的TXD接外部MCU的RXD； ## 九 推荐PCB设计 Wi-Fi模块可以直接插件焊接到PCB板上。为了使您的终端产品获得最佳的射频性能，请注意根据本指南合理设计模块及天线在底板上的摆放位置。 针对PCB天线版本ESP-M4建议将模块沿PCB板边放置，天线周围15mm以内不得有金属物体。 ## 十. 外围走线建议 Wi-Fi模块集成了高速 GPIO 和外设接口，这可能会产生严重的开关噪声。如果一些应用对于功耗和EMI特性要求较高，建议在数字I/O线上串联10 ~100欧姆的电阻。这样可以在开关电源时抑制过冲，并使信号变得平稳，同时这种做法也能在一定程度上防止静电释放（ESD）。 ## 更多资源，请关注公众号！