RAK473 UART-WiFi 模块 规格书 V1.3 深圳市瑞科慧联科技有限公司 www.rakwireless.com info@rakwireless.com 2015 瑞科慧联对于此文件保留所有权利 本文所提及的实际公司和产品名称, 均为其各自所有者商标 本文档的任何部分不得转载, 不得存储在任何检索系统, 或以任何未经过瑞科慧联书面同意的形式传送 本文件在更新新版本后, 恕不另行通知 * ETDX1602251515
目录 1 概述...3 2 特点...4 2.1 产品应用...4 2.2 标准支持...4 2.3 无线网络数据链路层特性...4 2.4 无线网络物理层特性...5 2.5 外设接口...5 3 系统框图...6 4 硬件描述...7 4.1 模块视图...7 4.2 封装信息...7 4.3 引脚定义...8 4.4 参考设计...9 5 电气特性... 10 5.1 总体特性... 10 5.2 802.11b 模式... 10 5.3 802.11g 模式... 11 5.4 802.11n HT20 模式... 11 5.5 802.11n HT40 模式... 12 5.6 NVM 规格... 12 6 功耗特性... 13 7 订购信息... 14 7.1 订购型号... 14 7.2 物理尺寸... 14 8 销售与服务... 15 9 版本更新说明... 16 * ETDX1602251515
1 概述 RAK473 是一款完全符合 802.11b/g/n 无线协议的 Wi-Fi 模块, 内部集成完整的 TCP/IP 协议栈, 内部包含了一个 ARM-CM3 MCU WLAN MAC 和一个单流的 WLAN 基带 模块上包含了板载天线, 外置天线接口和射频输出引脚 RAK473 集成了 TCP / IP 协议栈, 支持 ARP IP ICMP TCP UDP DHCP CLIENT DHCP SERVER DNS 等多种协议 支持 AP,Station 模式 RAK473 为各种应用提供了丰富的 AT 命令, 用户可以方便 快速地使用模块实现组网及数据收发 模块的串口波特率最高支持 921600bps, 完全满足低速率的应用 在网络部分,RAK473 支持参数保存, 可由客户命令启动是否自动联网, 实现一步联网, 减少系统组网时间 内置 WEB 服务器, 支持无线配置模块网络参数, 支持无线升级模块固件 支持 WPS 和 EasyConfig 一键入网方式 极大的降低了软件开发难度 RAK473 提供了许多可以配置的 GPIO, 可以将这些 GPIO 配置成 SPI,UART, I2C, I2S, PWM, 在不同的应用和控制中使用 RAK473 内部还包含了 2M SRAM,512KB DRAM 和 2MB flash 用于实现丰富的 WiFi 功能 3
2 特点 2.1 产品应用 支持 UART 串行操作 AT 命令集 ; 支持多种波特率最大波特率可设 921600; 支持无线配置和 OTA 固件升级 ; 支持 UART 接口 OTW 升级功能 ; 支持 WPS,Easyconfig 功能一键联网 ; 支持 MDNS MOTT HTTP TLS 应用 ; 支持 TLS1.2; 支持 160KB NVM Flash 存储 ; 支持快速联网 2.2 标准支持 符合 IEEE802.11b/g/n 标准 ; 符合 802.11 QoS 增强标准 ; 支持 WEP WPA/WPA2-PSK 加密方式 ; 开放网络 共享密钥 成对密钥认证服务 ; 轻量级 TCP/IP 协议 2.3 无线网络数据链路层特性 CMOS MAC, Baseband PHY, and RF in a single chip for 802.11b/g/n compatible Complete 802.11n solution for 2.4GHz band; 72.2Mbps receive PHY rate and 72.2Mbps transmit PHY rate using 20MHzbandwidth 150Mbps receive PHY rate and 150Mbps transmit PHY rate using 40MHz bandwidth Backward compatible with 802.11b/g devices while operating in 802.11n mode Compatible with 802.11n specification Frame aggregation for increased MAC efficiency (A-MSDU, A-MPDU) Low latency immediate High-Throughput Block Acknowledgement (HT-BA) Long NAV for media reservation with CF-End for NAV release PHY-level spoofing to enhance legacy compatibility 4
节电机制 2.4 无线网络物理层特性 802.11n OFDM; One Transmit and one Receive path (1T1R); 20MHz and 40MHz bandwidth transmission; Short Guard Interval (400ns); DSSS with DBPSK and DQPSK, CCK modulation with long and short preamble; OFDM with BPSK, QPSK, 16QAM, and 640QAM modulation. Convolutional Coding Rate: 1/2, 2/3,3/4, and 5/6; Maximum data rate 54Mbps in 802.11g and 150Mbps in 802.11n; Fast receiver Automatic Gain Control (AGC); 2.5 外设接口 最大支持 2 路 PCM,8/16KHz 采样率 ; 最大支持 2 路 SPI, 波特率高达 41.5MHz; 支持 4 路 PWM, 与可配置的持续时间和占空比从 0~100%; 低功耗模式下支持 4 路周期可配置的外部定时器事件触发 ; 多达 20 路 GPIO; 支持波特率高达 4MHz 的高速 UART 接口 ; 5
3 系统框图 6
4 硬件描述 4.1 模块视图 图 4-1 RAK473 模块俯视图 图 4-2 RAK473 模块仰视图 4.2 封装信息 图 4-3 模块引脚的尺寸 (mm) 7
4.3 引脚定义 表 4-1: 引脚定义 引脚名称类型描述 1,3,21,33 GND Ground All ground pins are connected to ground pad or the copper. 22 VCC3.3V Power 3.3V 电源. 2 RF_OUT O 2.4GHz RF 输出端口 4 VDDIO Power 3.3V for Digital IO or digital blocks 11 RESET I 模块复位脚, 低电平有效 17 LINK O,PU Work status indicator pin of module, output low effective. 23 TXD O 串行通信发送引脚 26 RXD I 串行通信接受引脚 24 RTS O Serial flow control pin, The default output low. Active low, ready to receive data / request the other party to send data. 25 CTS I Serial flow control pin, Input pull. Active low, ready to send data/request each other to send data. High level cannot send data, low level can send data. 20 NC/VCC I 使用 473/475 时, 该引脚请悬空 ; 使用 476/477 时, 该引脚请接 VCC3.3V. 其他 NC NC 不用时请悬空 Note: 1. I - input O - output PU pulling up PD - pulling down 2. NC - not connected Link 指示灯 : OTA 升级 50 ms 高速快闪 EasyConfig, WPS 配置 200ms 快闪 连网成功后 常亮 空闲 1S 慢闪 8
4.4 参考设计 图 4-4 模块典型参考设计 9
5 电气特性 5.1 总体特性 ITEMS CONTENTS 工作频率 2.400-2.4835GHz WiFi 标准 802.11b/g/n 11b: DBPSK,DQPSK and CCK and DSSS 网络调制 11g: BPSK,QPSK16QAM,64QAM and OFDM 11n: MCSO-15 OFD 11b:1,2,5.5 and 11Mbps 传输速率 11g:6,9,12,18,24,36,48 and 54 Mbps 11n:MCSO-15,up to 150Mbps 主机接口 UART 尺寸 Typical (L x W):21mm x 18mm 工作温度 -20 to +85 存储温度 -55 to +125 工作电压 3.3V±0.2V 联网时间 <1s ( 上电起到连上路由器 ) 5.2 802.11b 模式 规格模式信道传输速率 ITEMS CONTENTS IEEE802.11b DSSS/CCK CH 1to CH13 1,2,5.5,11Mbps 1. 功率 ( 标准 ) Min. Typ. Max. Unit Note 1)16dBm 指标 ( 对每个天线端口 ) 15 17 19 dbm 2. 频率误差 -25 0 +25 khz 3. Minimum input level sensitivity Min. Typ. Max. Unit Note 1)11Mbps(FER 8%) --- -87 --- dbm 2)Maximum input level (FER 8%) --- -10 --- dbm 10
5.3 802. 11g 模式 规格模式信道传输速率 ITEMS CONTENTS IEEE802.11g OFDM CH 1to CH13 6,9,12,18,24,36,48,54Mbps 1. 功率 ( 标准 ) Min. Typ. Max. Unit Note 1)16dBm 指标 ( 对每个天线端口 ) 12 14 16 dbm 2.Constellation error(evm)@target Min. Typ. Max. Unit Note power 1)54Mbps --- -30-28 db 3. 频率误差 -25 0 +25 khz 4.Minimum input level sensitivity Min. Typ. Max. Unit 1)54Mbps(PER 10%) --- -75 --- dbm 5.Maximum input level (PER 10%) --- -10 --- dbm 5.4 802. 11n HT20 模式 规格模式信道传输速率 ITEMS CONTENTS IEEE802.11n HT20@2.4GHz OFDM CH 1to CH13 MCS0/1/2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/ 14/15 1. 功率 ( 标准 ) Min. Typ. Max. Unit Note 1)16dBm 指标 ( 对每个天线端口 ) 12 14 16 dbm 2.Constellation error(evm)@target Min. Typ. Max. Unit Note power 1)MCS7 --- -30-28 db 3. 频率误差 -25 0 +25 khz 4.Minimum input level sensitivity Min. Typ. Max. Unit 1)MCS7(PER 10%) --- -73 --- dbm 5.Maximum input level (PER 10%) --- -10 --- dbm 11
5.5 802. 11n HT40 模式 ITEMS 规格模式信道传输速率 (MCS index) CONTENTS IEEE802.11n HT40@2.4GHz OFDM CH 1to CH13 MCS0/1/2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/ 14/15 1. 功率 ( 标准 ) Min. Typ. Max. Unit Note 1)16dBm 指标 ( 对每个天线端口 ) 12 14 16 dbm 2.Constellation error(evm)@target Min. Typ. Max. Unit Note power 1)MCS7-30 -28 db 3. 频率误差 -25 0 +25 khz 4.Minimum input level sensitivity Min. Typ. Max. Unit 1)MCS7(PER 10%) --- -70 --- dbm 5.Maximum input level (PER 10%) --- -10 --- dbm 5.6 NVM 规格 ITEMS CONTENTS 规格 NVM Flash 空间大小 160KByte 写操作时间 Total 10000 times 备注 : NVM flash 用于存储用户配置或固件, 不推荐存储那些经常改变的配置或用户数据 12
6 功耗特性 模块状态 电流 描述说明 (3.3V) 深度睡眠 5.5uA Low Power Timer and GPIO Event Wake up 深度待机 25uA Low Power Timer and GPIO Event Wake up Associated Idle(DTIM=1) 3.3mA Associated with AP but no traffic Associated Idle(DTIM=2) 2.41mA Associated with AP but no traffic Associated Idle(DTIM=3) 1.98mA Associated with AP but no traffic 睡眠模式 0.5mA Associated with AP but no traffic 正常模式 25mA CPU full run, UART available,wifi is disable 11n RX mode 62mA CPU full run, UART available,wifi is in 11n RX 11n TX mode@13dbm 162mA CPU full run, UART available,wifi is in 11n TX 峰值电流 240mA CPU full run, UART available,wifi is in 11n TX 13
7 订购信息 7.1 订购型号 表 7-1: 订购型号 产品 描述 天线 MOQ(PCS) 开发板 RAK473MA-XXXX UART interface module, with on-board antenna 板载 400 RAK473MB-XXXX UART interface module, 外置, with external antenna U.fl/i.PEX 400 RAK473-EVB RAK473MC-XXXX UART interface module, with RF output interface RF output 400 7.2 物理尺寸 封装 : 硬塑料托盘 重量 :<=3.00g/pcs 表 7-2: 产品尺寸 RAK473 厚度 ( 高度 ) 带屏蔽罩 3.15±0.15mm 备注 : 在考虑产品的高度设计中, 请注意考虑您的母板厚度误差以及产品的贴合缝隙 ( 建议 0.10-0.15mm) 14
8 销售与服务 上海 FAE 邮箱 :allan.jin@rakwireless.com 金彦哲电话 :021-61553990 传真 :021-54721038 地址 : 上海市闵行区虹梅南路 2588 弄绿亮科创园 B205 深圳 FAE 邮箱 :steven.tang@rakwireless.com 汤孝义电话 :0755-26506594 传真 :0755-86152201 地址 : 深圳市南山区西丽街道民企科技园 3 栋 506 15
9 版本更新说明 版本 作者 修改内容 修改日期 V1.0 操小成 建立文档 2016-08-23 V1.1 操小成 修改参考设计 2016-12-01 V1.2 操小成 更新接收灵敏度 2017-01-09 V1.3 操小成 添加快速联网时间 2017-03-31 16