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杼包邵
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1 ESP-01S WiFi 模块规格书版本年 6 月 19 日

2 免责申明和版权公告本文中的信息, 包括供参考的 URL 地址, 如有变更, 恕不另行通知文档按现状提供, 不负任何担保责任, 包括对适销性适用于特定用途或非侵权性的任何担保, 和任何提案规格或样品在他处提到的任何担保本文档不负任何责任, 包括使用本文档内信息产生的侵犯任何专利权行为的责任本文档在此未以禁止反言或其他方式授予任何知识产权使许可, 不管是明示许可还是暗示许可 Wi-Fi 联盟成员标志归 Wi-Fi 联盟所有文中提到的所有商标名称商标和注册商标均属其各自所有者的财产, 特此声明注意由于产品版本升级或其他原因, 本手册内容有可能变更保留在没有任何通知或者提示的情况下对本手册的内容进行修改的权利本手册仅作为使用指导, 尽全力在本手册中提供准确的信息, 但是并不确保手册内容完全没有错误, 本手册中的所有陈述信息和建议也不构成任何明示或暗示的担保深圳安信可科技有限公司 1

3 目录 1. 产品概述特点主要参数接口定义外型与尺寸功能描述 MCU 存储描述晶振接口说明最大额定值建议工作环境数字端口特征 RF 参数功耗倾斜升温原理图产品试用

1. 产品概述 ESP-01S WiFi 模块是由安信可科技开发的, 该模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了业界领先的 Tensilica 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, 集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA, 板载天线该模块支持标准的 IEEE802.

4 1. 产品概述 ESP-01S WiFi 模块是由安信可科技开发的, 该模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了业界领先的 Tensilica 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, 集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA, 板载天线该模块支持标准的 IEEE b/g/n 协议, 完整的 TCP/IP 协议栈用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能, 也可以构建独立的网络控制器 ESP8266 是高性能无线 SOC, 以最低成本提供最大实用性, 为 WiFi 功能嵌入其他系统提供无限可能图 1 ESP8266EX 结构图 ESP8266EX 是一个完整且自成体系的 WiFi 网络解决方案, 能够独立运行, 也可以作为从机搭载于其他主机 MCU 运行 ESP8266EX 在搭载应用并作为设备中唯的应处理器时, 能够直接从外接闪存中启动内置的高速缓冲存储器有利于提系统性能, 并减少内存需求另外种情况是,ESP8266EX 负责无线上网接入承担 WiFi 适配器的任务时, 可以将其添加到任何基于微控制器的设计中, 连接简单易, 只需通过 SPI /SDIO 接口或 I2C/UART 口即可 ESP8266EX 强大的片上处理和存储能, 使其可通过 GPIO 口集成传感器及其他应用的特定设备, 实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源 ESP8266EX 高度片内集成, 包括天线开关 balun 电源管理转换器, 因此仅需极少的外部电路, 且包括前端模组在内的整个解决方案在设计时将所占 PCB 空间降到最低 2

5 有 ESP8266EX 的系统表现出来的领先特征有 : 节能在睡眠 / 唤醒模式之间的快速切换配合低功率操作的自适应无线电偏置前端信号的处理功能故障排除和无线电系统共存特性为消除蜂窝 / 蓝牙 /DDR/LVDS/LCD 干扰 1.1. 特点 b/g/n 内置 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU, 主频支持 80 MHz 和 160 MHz, 支持 RTOS 内置 10 bit 高精度 ADC 内置 TCP/IP 协议栈内置 TR 开关 balun LNA 功率放大器和匹配网络内置 PLL 稳压器和电源管理组件,802.11b 模式下 +20 dbm 的输出功率 A-MPDU A-MSDU 的聚合和 0.4 s 的保护间隔 2.4 GHz, 支持 WPA/WPA2 安全模式支持 AT 远程升级及云端 OTA 升级支持 STA/AP/STA+AP 工作模式支持 Smart Config 功能 ( 包括 Android 和 ios 设备 ) HSPI UART I2C I2S IR Remote Control PWM GPIO 深度睡眠保持电流为 10 ua, 关断电流小于 5 ua 2 ms 之内唤醒连接并传递数据包待机状态消耗功率小于 1.0 mw (DTIM3) 工作温度范围 :

6 1.2. 主要参数表 1 介绍了该模组的主要参数表 1 参数表类别参数说明无线参数无线标准频率范围数据接工作电压 b/g/n 2.4GHz-2.5GHz (2400M M) UART/HSPI/I2C/I2S/Ir Remote Contorl GPIO/PWM 3.0~3.6V( 建议 3.3V) 硬件参数工作电流平均值 : 80mA 工作温度 -40 ~125 软件参数存储温度封装大小外部接无线网络模式安全机制加密类型升级固件软件开发网络协议常温 14.3mm*24.8mm*3mm N/A station/softap/softap+station WPA/WPA2 WEP/TKIP/AES 本地串口烧录 / 云端升级 / 主机下载烧录支持客户自定义服务器提供 SDK 给客户二次开发 IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP 用户配置 AT+ 指令集, 云端服务器, Android/iOS APP 4

7 2. 接口定义 ESP-01S 共接出 8 个接口, 表 2 是接口定义图 2 ESP-01S 管脚图表 2 ESP-01S 管脚功能定义序号 Pin 脚名称功能说明 1 GND GND 2 GPIO2 通用 IO, 内部已上拉 3 GPIO0 1) 工作模式选择 : 5

8 悬空 :Flash Boot, 工作模式下拉 :UART DownLoad, 下载模式 4 RXD 串口 0 数据接收端 RXD 5 VCC 3.3V, 模块供电 6 RST 1) 外部复位管脚, 低电平复位 2) 可以悬空或者接外部 MCU 7 CH_PD 芯片使能, 高电平使能, 低电平失能 8 TXD 串口 0 数据发送端 TXD 表 3 引脚模式模式 GPIO0 GPIO2 UART 下载模式低高 Flash Boot 模式高高表 4 接收灵敏度参数最小值典型值最大值单位输入频率 MHz 输入电阻 50 Ω 输入反射 -10 db 72.2 Mbps 下,PA 的输出功率 dbm 11b 模式下,PA 的输出功率 dbm 灵敏度 DSSS, 1 Mbps -98 dbm CCK, 11 Mbps -91 dbm 6

9 6 Mbps (1/2 BPSK) -93 dbm 54 Mbps (3/4 64-QAM) -75 dbm HT20, MCS7 (65 Mbps, 72.2 Mbps) -72 dbm 邻频抑制 OFDM, 6 Mbps 37 db OFDM, 54 Mbps 21 db HT20, MCS0 37 db HT20, MCS7 20 db 3. 外型与尺寸 ESP-01S 贴片式模组的外观尺寸为 14.8mm*24.8mm*3mm( 如图 3 所示 ) 该模组采用的是容量为 1MB, 封装为 SOP-210 mil 的 SPI Flash 模组使用的是 3 DBi 的 PCB 板载天线图 3 ESP-01S 模组外观 7

10 图 4 表 5 ESP-01S 模组尺寸平面图 ESP-01S 模组尺寸对照表长宽高 PAD 尺寸 ( 底部 ) Pin 脚间距 14.8 mm 24.8mm 3 mm 0.9 mm x 1.7 mm 2.54mm 4. 功能描述 4.1. MCU ESP8266EX 内置 Tensilica 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, 持 RTOS 目前 WiFi 协议栈只了 20% 的 MIPS, 其他的都可以用来做应用开发 MCU 可通过以下接口和芯片其他部分协同作 : 1. 连接存储控制器也可以用来访问外接闪存的编码 RAM/ROM 接口 (ibus) 8

11 2. 同样连接存储控制器的数据 RAM 接口 (dbus) 3. 访问寄存器的 AHB 接口 4.2. 存储描述内置 SRAM 与 ROM ESP8266EX 芯片身内置了存储控制器, 包含 ROM 和 SRAM MCU 可以通过 ibus dbus 和 AHB 接口访问存储控制器这些接口都可以访问 ROM 或 RAM 单元, 存储仲裁器以到达顺序确定运行顺序基于目前我司 Demo SDK 的使用 SRAM 情况, 用户可用剩余 SRAM 空间为 :RAM size < 36kB(station 模式下, 连上路由后,heap+data 区大致可用 36KB 左右 ) 目前 ESP8266EX 片上没有 programmable ROM, 用户程序存放在 SPI Flash 中 SPI Flash 当前 ESP8266EX 芯片支持使用 SPI 接口的外置 Flash, 理论上最大可支持到 16 MB 的 SPI flash 目前该模组外接的是 1MB 的 SPI Flash 建议 Flash 容量 : 1 MB-16MB 支持的 SPI 模式 : 支持 Standard SPI Dual SPI DIO SPI QIO SPI, 以及 Quad SPI 注意, 在下载固件时需要在下载工具中选择对应模式, 否则下载后程序将无法得到正确的运行 4.3. 晶振目前晶体 40M,26M 及 24M 均支持, 使用时请注意在下载工具中选择对应晶体类型晶振输入输出所加的对地调节电容 C1 C2 可不设为固定值, 该值范围在 6pF~22pF, 具体值需要通过对系统测试后进行调节确定基于目前市场中主流晶振的情况, 般 26Mhz 晶振的输入输出所加电容 C1 C2 在 10pF 以内 ; 般 40MHz 晶振的输入输出所加电容 10pF<C1 C2<22pF 选用的是 26M 晶振自身精度需在 ±10PPM 晶振的工作温度为-20 C- 85 C 晶振位置尽量靠近芯片的 XTAL Pins ( 走线不要太长 ), 同时晶振走线须用地包起来良好屏蔽晶振的输入输出走线不能打孔走线, 即不能跨层晶振的输入输出走线不能交叉, 跨层交叉也不行晶振的输入输出的 bypass 电容请靠近芯片左右侧摆放, 尽量不要放在线上晶振下方 4 层都不能走高频数字信号, 最佳情况是晶振下方不走任何信号线, 晶振 TOP 面的铺通区域越大越好晶振为敏感器件, 晶振周围不能有磁感应器件, 比如大电感等 9

12 4.4. 接口说明表 6 接口说明接口名称管脚功能说明 HSPI 接 IO12(MISO), IO13(MOSI), IO14(CLK), IO15(CS) 可外接 4SPI Flash 显示屏和 MCU 等 PWM 接 IO12(R), IO15(G),IO13(B) demo 中提供 4 路 PWM ( 用户可自行扩展至 8 路 ), 可用来控制彩灯, 蜂鸣器, 继电器及电机等 IR 接 ADC 接 IO14(IR_T), IO5(IR_R) TOUT IR Remote Control4 接口由软件实现, 接口使用 NEC 编码及调制解调, 采用 38KHz 的调制载波可于检测 VDD3P3 (Pin3,Pin4) 电源电压和 TOUT (Pin6) 的输入电压 ( 二者不可同时使用 ) 可用于传感器等应用 I2C 接 IO14(SCL), IO2(SDA) 可外接传感器及显示屏等可外接 UART 接口的设备下载 :U0TXD+U0RXD 或者 GPIO2+U0RXD UART 接 UART0: TXD(U0TXD), RXD(U0RXD), IO15(RTS), IO13(CTS) UART1: IO2(TXD) 通信 (UART0):U0TXD,U0RXD,MTDO(U0RTS), MTCK(U0CTS) Debug: UART1_TXD(GPIO2) 可作为 debug 信息的打印 UART0 在 ESP8266EX 上电默认会输出一些打印信息对此敏感的应用, 可以使用 UART 的内部引脚交换功能, 在初始化的时候, 将 U0TXD,U0RXD 分别与 U0RTS,U0CTS 交换硬件上将 MTDO MTCK 连接到对应的外部 MCU 的串进行通信 I2S 输入 : I2S 接 IO12 (I2SI_DATA) ; IO13 (I2SI_BCK ); 主要于音频采集处理和传输 10

13 IO14 (I2SI_WS); 4.5. 最大额定值 I2S 输出 : IO15 (I2SO_BCK ); IO3 (I2SO_DATA); IO2 (I2SO_WS ). 表 7 最大额定值额定值条件值单位存储温度最大焊接温度 -40 to 建议工作环境供电压 IPC/JEDEC J-STD to +3.6 V 表 8 建议工作环境工作环境名称最小值典型值最大值单位工作温度供电电压 VDD V 4.7. 数字端口特征表 9 数字端口特征端典型值最小值典型值最大值单位输入逻辑电平低 VIL VDD V 11

14 输入逻辑电平 VIH 0.75VDD VDD+0.3 V 输出逻辑电平低 VOL N 0.1VDD V 输出逻辑电平 VOH 0.8VDD N V 注意 : 如无特殊说明, 测试条件为 :VDD = 3.3 V, 温度为 RF 参数表 10 RF 参数描述最小值典型值最大值单位输入频率 MHz 输入阻抗值 50 ohm 输入反射值 -10 db PA 输出功率为 72.2 Mbps dbm 11b 模式下 PA 输出功率 dbm 接收灵敏度 CCK, 1 Mbps -98 dbm CCK, 11 Mbps -91 dbm 6 Mbps (1/2 BPSK) -93 dbm 54 Mbps (3/4 64-QAM) -75 dbm HT20, MCS7 (65 Mbps, 72.2 Mbps) -72 dbm 邻频抑制 OFDM, 6 Mbps 37 db 12

15 OFDM, 54 Mbps 21 db HT20, MCS0 37 db HT20, MCS7 20 db 6. 功耗下列功耗数据是基于 3.3V 的电源 25 C 的周围温度, 并使用内部稳压器测得 [1] 所有测量均在没有 SAW 滤波器的情况下, 于天线接口处完成 [2] 所有发射数据是基于 90% 的占空比, 在持续发射的模式下测得的 [3] 本模块不支持睡眠自动唤醒功能表 11 功耗模式最小值典型值最大值单位传送 b, CCK 11Mbps, POUT=+17dBm 传送 g, OFDM 54Mbps, POUT =+15dBm 170 ma 140 ma 传送 n, MCS7, POUT =+13dBm 120 ma 接收 b, 包长 1024 字节, -80dBm 50 ma 接收 g, 包长 1024 字节, -70dBm 56 ma 接收 n, 包长 1024 字节, -65dBm 56 ma Modem-Sleep1 15 ma Light-Sleep2 0.9 ma Deep-Sleep3 10 ua 13

16 Power Off 0.5 ua 注 1:Modem-Sleep 于需要 CPU 一直处于工作状态如 PWM 或 I2S 应等在保持 WiFi 连接时, 如果没有数据传输, 可根据标准 ( 如 U-APSD), 关闭 WiFi Modem 电路来省电例如, 在 DTIM3 时, 每 sleep 300mS, 醒来 3mS 接收 AP 的 Beacon 包等, 则整体平均电流约 15mA 注 2:Light-Sleep 用于 CPU 可暂停的应用, 如 WiFi 开关在保持 WiFi 连接时, 如果没有数据传输, 可根据标准 ( 如 U-APSD), 关闭 WiFi Modem 电路并暂停 CPU 来省电例如, 在 DTIM3 时, 每 sleep 300 ms, 醒来 3ms 接收 AP 的 Beacon 包等, 则整体平均电流约 0.9 ma 注 3:Deep-Sleep 不需一直保持 WiFi 连接, 很长时间才发送一次数据包的应用, 如每 100 秒测量次温度的传感器例如, 每 300 s 醒来后需 0.3s - 1s 连上 AP 发送数据, 则整体平均电流可远小于 1mA 7. 倾斜升温表 12 倾斜升温倾斜升温 T S 最大值 -T L 最大值 3 / 秒预热最小温度值 (T S Min.) 典型温度值 (T S Typ.) 最温度值 (T S Max.) 时间 (T S ) 倾斜升温 (T L to T P ) 持续时间 / 温度 (T L )/ 时间 (T L ) ~180 秒最大值 3 / 秒 217 /60~150 秒温度峰值 (T P ) 最高温度值 260, 持续 10 秒目标温度峰值 (T P 目标值 ) /-5 14

17 实际峰值 (t P ) 5 持续时间 20~40 秒倾斜降温最大值 6 / 秒从 25 调至温度峰值所需时间 (t) 最大 8 分钟 8. 原理图图 5 ESP-01S 原理图 15

18 9. 产品试用 (1) 淘宝店铺 : (2) 微信公众号 (3) 技术支持邮箱 :support@aithinker.com 16

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0C-ESP8266__WROOM_WiFi_Module_Datasheet__CN_v0.3.pages ESP-05 WiFi 模块规格书版本 1.0 2015 年 8 月 23 日免责申明和版权公告本文中的信息, 包括供参考的 URL 地址, 如有变更, 恕不另行通知文档按现状提供, 不负任何担保责任, 包括对适销性适用于特定用途或非侵权性的任何担保, 和任何提案规格或样品在他处提到的任何担保本文档不负任何责任, 包括使用本文档内信息产生的侵犯任何专利权行为的责任本文档在此未以禁止反言或其他方式授予任何知识产权使许可,