5.3.6. ESP-F2模块数据手册#
5.3.6.1. 一. 产品概述#
ESP-F2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-F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-F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。

模块主要技术参数如下:

5.3.6.2. 二. 接口定义#
ESP-F接口定义如下图所示。

模块的工作模式选择和每个管脚定义如下表所示。
模式 |
GPIO15 |
GPIO0 |
GPIO2 |
|---|---|---|---|
UART 下载模式 |
低 |
低 |
高 |
Flash Boot 模式 |
低 |
高 |
高 |
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 |
CS0 |
I/O |
GPIO11; SD_CMD; SPI_CS0 |
10 |
MISO |
I/O |
GPIO7; SD_D0, SPI_MSIO |
11 |
IO9 |
I/O |
GPIO9; SD_D2 PIHD; HSPIHD |
12 |
IO10 |
I/O |
GPIO10; SD_D3; SPIWP; HSPIWP1 |
13 |
MOSI |
I/O |
GPIO8; SD_D1; SPI_MOSI1 |
14 |
SCLK |
I/O |
GPIO6; SD_CLK; SPI_CLK |
15 |
GND |
P |
GND |
16 |
IO15 |
I/O |
GPIO15; MTDO;HSPICS;UART0_RTS |
17 |
IO2 |
I/O |
GPIO2; UART1_TXD |
18 |
IO0 |
I/O |
GPIO0; SPI_CS2 |
19 |
IO4 |
I/O |
GPIO4 |
20 |
IO5 |
I/O |
GPIO5 |
21 |
RXD |
I/O |
GPIO3; 可用作烧写Flash时UART Rx |
22 |
TXD |
I/O |
GPIO1; 可用作烧写Flash时UART Tx |
5.3.6.3. 三. 外型与尺寸#
模组的外观尺寸为 16mm x 24mm x 3mm(如图所示)。该模组采用的Flash容量为32Mbits(4M Bytes)。



长 |
宽 |
高 |
PAD 尺寸(底部) |
Pin 脚间距 |
|---|---|---|---|---|
16 mm |
24 mm |
3 mm |
0.9 mm x 1.7mm |
2 mm |
5.3.6.4. 四. 电气特性#

5.3.6.5. 五. 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。
5.3.6.6. 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。

5.3.6.7. 七. 推荐炉温曲线#
推荐炉温曲线如下:

5.3.6.8. 八. 模块内部原理图#


5.3.6.9. 九. 模块最小系统#
模块最小系统电路图如下:

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;
5.3.6.10. 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PCB天线版本ESP-M2建议将模块沿PCB板边放置,天线在板框外或者沿板边放置且下方挖空,参考方案一及方案二;若必须将PCB天线放在底板上,则需要保证天线下方的PCB区域不可敷铜,参考方案三。
针对外置天线版本ESP-M1,由于天线外置,对模块摆放位置要求不高,可参考ESP-M2的布置建议酌情调整。



5.3.6.11. 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)。
5.3.6.12. 更多资源,请关注公众号!#
