WiFi模组介绍–TYWE1S
1.产品概述
TYWE1S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ESP8266EX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。TYWE1S还包含低功耗的32位CPU，1Mbyte flash，36K SRAM 和丰富的外设资源。
TYWE1S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。
TYWE1S结构图如图1所示:
图1 TYWE1S结构图
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：6×GPIOs, 2×UARTs, 1×ADC
- Wi-Fi 连通性
- 802.11 b/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）
- 待机状态消耗功耗小于0.1mW(DTIM3)
- 板载PCB天线和外接天线IPEX连接器
- 通过CE,FCC认证
- 工作温度：-20℃ to 70℃（商业级），-40℃ to 85℃（工业级）
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
TYWE1S共有2排引脚（2×9），引脚间距为1.5mm。
TYWE1S 尺寸大小：18 mm (W)×23.5 mm (L) ×3.1 mm (H) 封装如图2所示：
图2 TYWE1S尺寸图
图2 TYWE1S尺寸图2.2 引脚定义
常规引脚定义如表1所示：
表1 TYWE1S引脚排列说明
| 引脚 | 符号 | IO类型 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 1 | VCC | S | UART1电源（3.3V） |
| 2 | U1TX | I/O | UART1_TXD |
| 3 | U1RX | I/O | UART1_RXD |
| 4 | 3V3 | S | 模块主要的电源引脚（3.3V） |
| 5 | GND | S | 电源参考地 |
| 6 | IO14 | I/O | GPIO_14 |
| 7 | IO12 | I/O | GPIO_12 |
| 8 | U0TX | I/O | UART0_TXD(用于打印模块内部信息) |
| 9 | IO0 | I/O | GPIO_0(参与模块上电初始化过程中，慎用) |
| 10 | IO5 | I/O | GPIO_5 |
| 11 | U0RX | I/O | UART0_RXD(用于打印模块内部信息) |
| 12 | IO1 | I/O | GPIO_1(模块初始化过程中，该引脚状态不定) |
| 13 | IO4 | I/O | GPIO_4 |
| 14 | GND | S | 电源参考地 |
| 15 | GND | S | 电源参考地 |
| 16 | RESET | I/O | 外部复位信号（低电平有效） |
| 17 | TOUT | AI | ADC端口 |
| 18 | GND | S | 电源参考地 |
说明：S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2
| 参数 | 描述 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| Ts | 存储温度 | -40 | 125 | ℃ |
| VDD | 供电电压 | 3.6 | V | |
| 静电释放量（人体模型） | TAMB-25℃ | - | 2 | KV |
| 静电释放量（机器模型） | TAMB-25℃ | - | 0.5 | KV |
3.2 工作条件
表3 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 商业级 | -20 | - | 70 | ℃ |
| Ta | 工作温度 工业级 | -40 | - | 85 | ℃ |
| VDD | 工作电压 | 3.0 | - | 3.6 | V |
| VIL | IO低电平输入 | -0.3 | - | 3V3*0.25 | V |
| VIH | IO高电平输入 | 3V3*0.75 | - | 3.6 | V |
| VOL | IO低电平输出 | - | 3V3*0.1 | V | |
| VIH | IO高电平输出 | 3V3*0.8 | - | - | V |
| Imax | IO驱动电流 | - | 12 | mA | |
| Cpad | 输入引脚电容 | 2 | - | pF |
3.3 Wi-Fi发射功耗
表4 TX连续发送时功耗
| 符号 | 模式 | 速率 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| IRF | 11b | 11Mbps | 170 | mA |
| IRF | 11g | 54Mbps | 140 | mA |
| IRF | 11n | MCS7 | 140 | mA |
3.4 Wi-Fi接收功耗
表5 RX连续接收时功耗
| 符号 | 模式 | 速率 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| IRF | 11b | 11Mbps | 50 | mA |
| IRF | 11g | 54Mbps | 56 | mA |
| IRF | 11n | MCS7 | 56 | mA |
3.5 工作模式下功耗
表6 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 | 100 | 151 | mA |
| 热点配网状态 | 模块处在热点配网状态，WIFI指示灯慢闪 | 105 | 451 | 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 | 58.5 | 411 | 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 | 100 | 411 | mA |
| 断网状态 | 模块处于断网工作状态，WiFi指示灯常灭 | 156 | 430 | 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7 射频基本特性
| 参数项 | 详细说明 |
|---|---|
| 工作频率 | 2.400~2.500GHz |
| Wi-Fi标准 | IEEE 802.11n/g/b(通道1-14) |
| 数据传输速率 | 11b:1,2,5.5, 11 (Mbps)<br /> 11g:6,9,12,18,24,36,48,54(Mbps)<br /> 11n:HT20 MCS0~7 |
| 天线类型 | PCB天线（默认）<br />U.FL RF连接器外接天线（可选） |
4.2 Wi-Fi 输出功率
表8 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 | - | dBm |
| RF平均输出功率，802.11g OFDM Mode 54M | - | 15 | - | dBm |
| RF平均输出功率，802.11n OFDM Mode MCS7 | - | 13 | - | dBm |
| 频率误差 | -10 | - | 10 ppm |
4.3 Wi-Fi 接收灵敏度
表9 RX连灵敏度
| 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
有PCB板载天线和外接天线两种天线接入方式。默认方式是PCB板载天线。
用户可用以下方式修改天线的接入方式：（TYWE1S配备电阻0omh/0402 红色标记 ）
图3 板载天线 配备电阻位置
图4 外接天线 配备电阻位置
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。
5.3 U.FL RF连接器
U.FL RF连接器的参数如下图所示
图5 U.FL RF连接器参数
6.封装信息及生产指导
6.1 机械尺寸
图6 模块俯视图
图7 模块侧视图
6.2 PCB推荐封装
图8 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
