WiFi模组介绍--WR1-IPEX

WiFi模组介绍–WR1-IPEX

1. 产品概述

WR1-IPEX 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,参数跟WR1一样,跟WR1相比在天线类型中多一种外接天线的方式。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。WR1 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。WR1 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。

WR1 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:6×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 天线和外接天线IPEX 连接器
  • 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

WR1-IPEX 共有 2 排引脚(2×9),引脚间距为 1.5mm。 WR1-IPEX 尺寸大小:18 mm (W)×23.5 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 WR1-IPEX 引脚排列说明

引脚 符号 IO类型 功能
1 VCC P UART0_TXD 电源转换(5V 或者 3.3V)
2 UART0_TXD I/O UART0_TXD(用户串口)
3 UART0_RXD I/O UART0_RXD
4 VD33 P 模块电源引脚(3.3V)
5 GND P 电源参考地
6 GPIOA_14 I/O GPIOA_14
7 GPIOA_15 I/O GPIOA_15
8 LOG_TXD I/O UART_Log_TXD(用于打印模块内部信息)
9 GPIOA_0 I/O GPIOA_0,上电瞬间不能被拉高,起来之后可配置
10 GPIOA_5 I/O GPIOA_5
11 LOG_RXD I/O UART_Log_RXD (用于打印模块内部信息)
12 GPIOA_19 I/O GPIOA_19
13 GPIOA_22 I/O GPIOA_22
14 GND P 电源参考地
15 GND P 电源参考地
16 CHIP_EN I/O 外部使能复位引脚(低电平有效)
17 ADC AI ADC 端口,最大输入电压 5V
18 GND P 电源参考地

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 115 130 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 50 110 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 120 265 mA
断网状态 模块处于断网工作状态,WiFi 指示灯常灭 35 90 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 天线(默认) U.FL RF 连接器外接天线(可选)

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

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。

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 5.3 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 6.1 模块正视图

图 6.2 模块侧视图

注:PCB 外框公差±0.15mm,PCB 厚度公差±0.1mm。

6.2 PCB推荐封装

图 6.3 模块 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

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