WiFi模组介绍–TYWE3S
1. 模块概述
TYWE3S是由杭州涂鸦科技有限公司开发的一款低功耗嵌入式Wi-Fi模块。它由一个高集成度的无线射频芯片ESP8266和少量外围器件构成,内置了Wi-Fi网络协议栈和丰富的库函数。TYWE3S内嵌低功耗的32位CPU,2Mbyte 闪存,50KB SRAM和丰富的外设资源。
TYWE3S是一个RTOS平台,集成了所有Wi-Fi MAC以及TCP/IP协议的函数库。用户可以基于这些开发满足自己需求的嵌入式Wi-Fi产品。
TYWE3S功能原理图如图1所示:
1.1 特点
- 内置低功耗32位CPU,可以兼作应用处理器(主频支持80MHz和160MHz)
- 工作电压:3V-3.6V
- 外设:9×GPIOs, 1×UART, 1×ADC
- Wi-Fi 连通性
- 802.11b/g/n
- 通道1-14@2.4GHz
- 支持WPA/WPA2 安全模式
- 802.11b模式下+20dBm的输出功率
- 支持STA/AP/STA+AP工作模式
- 支持SmartConfig功能(包括Android和iOS设备)
- 板载PCB天线
- 工作温度:-20℃-85℃
1.2 主要应用领域
- 智能楼宇
- 智慧家居/家电
- 智能插座、智慧灯
- 工业无线控制
- 婴儿监控器
- 网络摄像头
- 智能公交
2. 模块接口
2.1 尺寸封装
TYWE3S共有2排引脚,引脚间距为2mm。
TYWE3S 尺寸大小:16±0.3mm (W)×24±0.3mm (L) ×3.4±0.2mm (H) 。
TYWE3S尺寸图如图2所示:

图2 TYWE3S正面图和背面图
2.2 引脚定义
引脚序号 |
符号 |
IO 类型 |
功能 |
1 |
RST |
I/O |
硬件复位引脚(低电平有效,内部已上拉电阻) |
2 |
ADC |
AI |
ADC 端口(1),10 位精度的 SAR ADC |
3 |
EN |
I |
模块使能脚,正常使用需要接到 3.3V |
4 |
GPIO16 |
I/O |
GPIO_16(使用需要接 10K 上拉电阻) |
5 |
GPIO14 |
I/O |
GPIO_14 |
6 |
GPIO12 |
I/O |
GPIO_12 |
7 |
GPIO13 |
I/O |
GPIO_13 |
8 |
VCC |
P |
模块的电源引脚(3.3V) |
9 |
GND |
P |
电源参考地 |
10 |
GPIO15 |
O |
GPIO_15(参与模块上电初始化过程,慎用) |
11 |
GPIO2 |
O |
UART0_TXD(用于打印模块内部信息) |
12 |
GPIO0 |
I/O |
GPIO_0(参与模块上电初始化过程,慎用) |
13 |
GPIO4 |
I/O |
GPIO_04 |
14 |
GPIO5 |
I/O |
GPIO_05 |
15 |
RXD0 |
I/O |
UART0_RXD(2) |
16 |
TXD0 |
O |
UART0_TXD(2) |
说明:P表示电源引脚,I/O表示输入输出引脚,AI表示模拟输入引脚。
RST只是模块硬件复位引脚,不能清除WiFi配网信息。
(1):该引脚只可作ADC口,不可用作普通IO口,不使用时,需悬空处理。
作为ADC输入口时,输入电压范围限定为0~1.0V。
(2): UART0为用户串口,模块上电启动时,串口有信息输出,用户可以忽略。
2.3 测试点定义
测试引脚定义如图:
3. 电气参数
3.1 绝对电气参数
表3 绝对参数
参数 |
描述 |
最小值 |
最大值 |
单位 |
Ts |
存储温度 |
-20 |
85 |
℃ |
VIN |
供电电压 |
-0.3 |
3.6 |
V |
静电释放电压(人体模型) |
TAMB-25℃ |
- |
2 |
KV |
静电释放电压(机器模型) |
TAMB-25℃ |
- |
0.5 |
KV |
3.2 工作条件
表4 正常工作条件
参数 |
描述 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
Ta |
工作温度 |
-20 |
- |
85 |
℃ |
VCC |
工作电压 |
3.0 |
3.3 |
3.6 |
V |
VIL |
IO 低电平输入 |
-0.3 |
- |
VCC*0.25 |
V |
VIH |
IO 高电平输入 |
VCC*0.75 |
- |
VCC |
V |
VOL |
IO 低电平输出 |
- |
- |
VCC*0.1 |
V |
VoH |
IO 高电平输出 |
VCC*0.8 |
- |
VCC |
V |
Imax |
IO 驱动电流 |
- |
- |
12 |
mA |
3.3 Wi-Fi发射功耗
表5 TX连续发送时功耗
符号 |
模式 |
速率 |
发射功率 |
典型值 |
单位 |
IRF |
11b |
11Mbps |
+17dBm |
220 |
mA |
IRF |
11g |
54Mbps |
+15dBm |
110 |
mA |
IRF |
11n |
MCS7 |
+13dBm |
100 |
mA |
3.4 Wi-Fi接收功耗
表6 RX连续接收时功耗
符号 |
模式 |
速率 |
典型值 |
单位 |
IRF |
11b |
11Mbps |
76 |
mA |
IRF |
11g |
54Mbps |
76 |
mA |
IRF |
11n |
MCS7 |
76 |
mA |
3.5 工作模式下功耗
表7 TYWE3S 工作电流
工作模式 |
工作状态,Ta=25℃ |
平均值 |
最大值 |
单位 |
快连配网状态 |
模块处于快连配网状态,WIFI 指示灯快闪 |
80 |
151 |
mA |
热点配网状态 |
模块处在热点配网状态,WIFI 指示灯慢闪 |
90 |
451 |
mA |
网络连接状态 |
模块处于联网工作状态,WiFi 指示灯常亮 |
58.5 |
411 |
mA |
断网状态 |
模块处于断网工作状态,WiFi 指示灯常灭 |
80 |
430 |
mA |
4. 射频特性
4.1 基本射频特性
表8 射频基本特性
参数项 |
详细说明 |
工作频率 |
2.412~2.484GHz |
Wi-Fi标准 |
IEEE 802.11b/g/n(通道1-14) |
数据传输速率 |
11b:1,2,5.5, 11 (Mbps) 11g:6,9,12,18,24,36,48,54(Mbps) 11n:HT20 MCS0~7 |
天线类型 |
PCB 天线 |
4.2 Wi-Fi 输出功率
表9 TX连续发送时功率
参数项 |
|
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
RF平均输出功率,802.11b CCK Mode |
1M |
- |
20 |
- |
dBm |
RF平均输出功率,802.11g OFDM Mode |
54M |
- |
17 |
- |
dBm |
RF平均输出功率,802.11n OFDM Mode |
MCS7 |
- |
14 |
- |
dBm |
频率误差 |
|
-10 |
- |
10 |
ppm |
4.3 Wi-Fi 接收灵敏度
表10 RX灵敏度
参数项 |
|
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
PER<8%,RX灵敏度,802.11b CCK Mode |
1M |
- |
-91 |
- |
dBm |
PER<10%,RX灵敏度,802.11g OFDM Mode |
54M |
- |
-75 |
- |
dBm |
PER<10%,RX灵敏度,802.11n OFDM Mode |
MCS7 |
- |
-72 |
- |
dBm |
5. 天线信息
5.1 天线类型
TYWE3S使用的是PCB天线是2.4G WIFI频段的MIFA板载天线。
5.1 降低天线干扰
为确保Wi-Fi性能的最优化,建议模块天线部分和其他金属件距离至少在15mm以上。
由于TYWE3S的使用是通过SMT工艺,贴到主控板上配合其他元器件一起应用,那么PCB天线的摆放位置和摆放方式会直接影响RF性能。以下是我们推荐的摆放位置,和不建议的摆放位置。
推荐使用方案1和方案2的摆放位置,天线在板框外或天线附近挖空,性能和单独模块RF测试性能基本一致。
如果设计受限必须将PCB天线放在底板上,可以参考方案3的摆放方式,天线在板框内,但天线附近不敷铜和走线,但射频性能会有一些损失,差不多衰减1-2dBm。
不建议使用方案4的摆放位置,天线在板框内,且天线下敷铜或走线,射频信号会有明显的衰减。
6. 封装信息及生产指导
6.1 机械尺寸
PCB的长宽厚的机械尺寸为:16±0.3mm (W)×24±0.3mm (L) ×0.8±0.1mm (H),其他尺寸公差为±0.1mm。

图3 TYWE3S机械尺寸图
图4 TYWE3S侧视图
6.2 PCB推荐封装
图5 TYWE3S原理图引脚对应图
图6 TYWE3S PCB封装图
6.3 生产指南
出厂的模块存储条件如下:
1、防潮袋必须存储在温度<30℃,湿度<85%RH的环境中。
2、干燥包装的产品,其保质期应该是从包装密封之日起6个月的时间。
注意事项:
1、在生产全过程中,各工位操作人员必须戴静电环。
2、操作时,严防模块沾水或污物。
6.4 推荐炉温曲线