ESP-F1模块数据手册

ESP-F1模块数据手册
from SZDOIT

5.3.5. ESP-F1模块数据手册#

5.3.5.1. 一. 产品概述#

ESP-F1模块核心处理器采用高性价比芯片ESP8266EX。该芯片在较小尺寸封装中集成了业界领先的Tensilica’s 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。ESP8266EX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ESP8266EX独⽴应⽤时，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ESP8266EX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-F111

ESP-F1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-F1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。

ESP-F10

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

ESP-F19

5.3.5.2. 二. 接口定义#

ESP-F1接口定义如下图所示。

ESP-F12

图2. 1模块管脚图

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

IO15

IO0

IO2

UART 下载模式

低

低

高

FlashBoot模式

低

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

RST

I

外部重置信号（低电平有效），复位模组

2

ADC

I

A/D转换管脚。输入电压范围0~1V，取值范围：0~1024

3

EN

I

芯⽚使能端，⾼电平：有效，芯⽚正常⼯作；低电平：芯⽚关闭，电流很⼩

4

IO16

I/O

深度睡眠唤醒

5

IO14

I/O

GPIO14; HSPI_CLK

6

IO12

I/O

GPIO12;HSPI_MISO

7

IO13

I/O

GPIO13;HSPI_MOSI;UART0_CTS

8

VCC

P

模块电源：3.3V

9

GND

P

GND

10

IO15

I/O

GPIO15; MTDO;HSPICS;UART0_RTS

11

IO2

I/O

GPIO2; UART1_TXD

12

IO0

I/O

GPIO0;SPI_CS2

13

IO4

I/O

GPIO4

14

IO5

I/O

GPIO5

15

RXD

I/O

GPIO3; 可⽤作烧写Flash时UART Rx

16

TXD

I/O

GPIO1; 可⽤作烧写Flash时UART Tx

17

LNA

-

天线引脚（适用于：不使用IPEX接头时）

5.3.5.3. 三. 外型与尺寸#

模组的外观尺寸为 16mm x 17mm x 3mm（如图所示）。该模组采用的Flash容量为32Mbits（4M Bytes）。

ESP-F13

(a) 俯视图

ESP-F14

(b) 俯视视图
图3. 2模组尺寸图
表3. 1模组尺寸对照表

长

宽

高

PAD 尺寸（底部）

Pin 脚间距

16mm

17mm

3mm

0.9mmx1.7mm

2mm

5.3.5.4. 四. 电气特性#

表4. 1电气特性

ESP-F110

5.3.5.5. 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。

5.3.5.6. 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

参数

最小值

典型值

最大值

单位

输入频率

2412

-

2484

MHz

输入阻抗

-

50

-

Ω

输入反射

-

-

-10

dB

72.2Mbps下，PA的输出功耗

15.5

16.5

17.5

dBm

11b模式下，PA的输出功耗

19.5

20.5

21.5

dBm

灵敏度

-

-

-

-

DSSS, 1Mbps

-

-98

-

dBm

CCK11, Mbps

-

-91

-

dBm

6Mbps(1/2 BPSK)

-

-93

-

dBm

54Mbps(3/4 64-QAM)

-

-75

-

dBm

HT20, MCS7(65 Mbps, 72.2 Mbps)

-

-72

-

dBm

邻道抑制

OFDM, 6Mbps

-

37

-

dB

OFDM, 54Mbps

-

21

-

dB

HT20, MCS0

-

37

-

dB

HT20, MCS7

-

20

-

dB

5.3.5.7. 七. 推荐炉温曲线#

推荐炉温曲线如下：

ESP-F15

图7. 1推荐炉温曲线

5.3.5.8. 八. 模块内部原理图#

ESP-F16

ESP-F17

图8. 1模块原理图

5.3.5.9. 九. 模块最小系统#

模块最小系统电路图如下：

ESP-F18

图9. 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NRST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。

5.3.5.10. 十. 推荐PCB设计#

Wi-Fi模块可以直接焊接到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。

针对外置天线版本ESP-F1，由于天线外置，对模块摆放位置要求不高。

5.3.5.11. 十一. 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）。

5.3.5.12. 更多资源，请关注公众号！#

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