WiFi模组介绍–WR3
1. 产品概述
WR3 是由杭州涂鸦信息技术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 RTL8710BN 和外扩 flash 芯片构成,内置了 Wi-Fi 网络协议栈和丰富的库函数。WR3 还包含低功耗的ARM CM4F,WLAN MAC,1T1R WLAN,最高主频125MHz,内置 256K SRAM ,1Mbyte flash 和丰富的外设资源。
WR3 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。
WR3 结构图如图 1.1 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 125MHz
- 工作电压:3V-3.6V
- 外设:7×GPIOs, 2×UARTs, 1×ADC
- Wi-Fi 连通性
- 802.11 B/G/N20/N40
- 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 SmartConfig 功能(包括Android 和 IOS 设备)
- 板载PCB 天线
- 通过CE,FCC,SRRC 认证
- 工作温度:-20℃ to 85℃
1.2 主要应用领域
- 智能楼宇
- 智慧家居/家电
- 医疗保健
- 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
WR3 共有 2 排引脚(2×8),引脚间距为 2mm。
WR3 尺寸大小:16 mm (W)×24 mm (L) ×3.3 mm (H) 封装如图 2.1 所示:
2.2 引脚定义
常规引脚定义如表 2.1 所示:
表 2.1 WR3 引脚排列说明
引脚 | 符号 | IO 类型 | 功能 |
---|
1 | NC | / | 悬空不接,为了兼容其他模组 |
2 | GPIOA_22 | I/O | GPIOA_22 |
3 | CHIP_EN | I/O | 软件Disable该功能,用户可以不接 |
4 | GPIOA_19 | I/O | GPIOA_19 |
5 | GPIOA_14 | I/O | GPIOA_14,硬件PWM |
6 | GPIOA_15 | I/O | GPIOA_15,硬件PWM |
7 | GPIOA_0 | I/O | GPIOA_0,上电瞬间不能被拉高,起来之后可 配置,硬件PWM |
8 | VD33 | P | 模块电源引脚(3.3V) |
9 | GND | P | 电源参考地 |
10 | ADC | AI | ADC 端口,最大输入电压 5V |
11 | GPIOA_29 | I/O | UART_Log_RXD (用于打印模块内部信息) |
12 | GPIOA_30 | I/O | UART_Log_TXD(用于打印模块内部信息) |
13 | GPIOA_5 | I/O | GPIOA_5,硬件PWM |
14 | GPIOA_12 | I/O | GPIOA_12,硬件PWM |
15 | RXD | I/O | UART0_RXD(用户串口) |
16 | TXD | I/O | UART0_TXD(用户串口) |
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
3. 电气参数
3.1 绝对电气参数
表 3.1 绝对参数
参数 | 描述 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
---|
Ts | 存储温度 | -20 | 105 | ℃ |
VDD | 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 3.2 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 | ℃ |
VDD | 工作电压 | 3.0 | - | 3.6 | V |
VIL | IO 低电平输入 | -0.3 | - | VDD*0.25 | V |
VIH | IO 高电平输入 | VDD*0.75 | - | 3.6 | V |
VOL | IO 低电平输出 | - | - | VDD*0.1 | V |
VOH | IO 高电平输出 | VDD*0.8 | - | VDD | V |
Imax | IO 驱动电流 | - | - | 16 | mA |
Cpad | 输入引脚电容 | - | 2 | - | pF |
3.3 Wi-Fi发射功耗
表 3.3 TX 连续发送时功耗
符号 | 模式 | 功率 | 典型值 | 单位 |
---|
IRF | 11b | 17dBm | 287 | mA |
IRF | 11Mbps | 18dBm | 295 | mA |
IRF | 11g | 15dBm | 255 | mA |
IRF | 54Mbps | 17.5dBm | 267 | mA |
IRF | 11n BW20 | 13dBm | 244 | mA |
IRF | MCS7 | 16.5dBm | 257 | mA |
IRF | 11n BW40 | 13dBm | 220 | mA |
IRF | MCS7 | 16.5dBm | 230 | mA |
3.4 Wi-Fi接收功耗
表 3.4 RX 连续接收时功耗
符号 | 模式 | 典型值 | 单位 |
---|
IRF | CPU Sleep | 90 | mA |
IRF | CPU Active | 120 | mA |
3.5 工作模式下功耗
表 3.5 模块工作电流
工作模式 | 工作状态,TA=25℃ | 典型值 | 峰值 | 单位 |
---|
快连配网状态 | 模块处于快连配网状态,WIFI 指示灯快闪 | 121.8 | 141 | mA |
网络连接空闲状态 | 模块处于联网工作状态,WiFi 指示灯常亮 | 52 | 125 | mA |
网络连接操作状态 | 模块处于联网工作状态,WiFi 指示灯常亮 | 180 | 312 | mA |
断网状态 | 模块处于断网工作状态,WiFi 指示灯常灭 | 46 | 120 | mA |
注:峰值持续时间约5us。以上参数依据不同的固件功能,参数有所不同。
4. 射频特性
4.1 基本射频特性
表 4.1 射频基本特性
参数项 | 详细说明 |
---|
频率范围 | 2.400~2.4835GHz |
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 11n:HT40 MCS0~7 |
天线类型 | PCB Onboard天线 |
4.2 Wi-Fi 输出功率
表 4.2 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 | 11M | - | 17.5 | - | dBm |
RF 平均输出功率,802.11g OFDM Mode | 54M | - | 14.5 | - | dBm |
RF 平均输出功率,802.11n OFDM Mode | MCS7 | - | 13.5 | - | dBm |
频率误差 | | -10 | - | 10 | ppm |
4.3 Wi-Fi 接收灵敏度
表 4.3 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 | 11M | - | -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
只有PCB 板载天线接入方式。
5.2 降低天线干扰
在Wi-Fi模块上使用PCB板载天线时,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。
6. 封装信息及生产指导
6.1 机械尺寸
图 6.1 模块正视图
图 6.2 模块侧视图
6.2 PCB推荐封装
图 6.3 WR3 原理图引脚对应图
图 6.4 模块 PCB 封装图
6.3 生产指南
出厂的模块存储条件如下:
- 防潮袋必须存储在温度<30℃,湿度<85%RH的环境中。
- 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:
- 在生产全过程中,各工位操作人员必须戴静电环。
- 操作时,严防模块沾水或污物
6.4 推荐炉温曲线
A.附录-原理图
图 A.1 WR3 模块原理图