WiFi模组介绍--WR4

WiFi模组介绍–WR4

1. 产品概述

​ WR4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。WR4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。

​ WR4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。

​ WR4结构图如图1.1所示:

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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:9×GPIOs, 1×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)
  • 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

​ WR4共有2排引脚(2×8),引脚间距为1.5mm。

​ WR4 尺寸大小:13.8 mm (W)×15.5 mm (L) ×3.3 mm (H) 封装如图2.1所示:

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2.2 引脚定义

​ 常规引脚定义如表2.1所示:

​ 表2.1 WR4引脚排列说明

引脚 符号 IO类型 功能
1 NC / NC,空脚,无连接
2 ADC AI ADC端口,最大输入电压5V
3 EN I/O 外部使能复位引脚(低电平有效)
4 A_19 I/O GPIOA_19
5 A_12 I/O GPIOA_12
6 A_0 I/O GPIOA_0,上电瞬间不能被拉高,起来之后可配置
7 A_5 I/O GPIOA_5
8 3.3V P 模块电源引脚(3.3V)
9 GND P 电源参考地
10 A_23 I/O UART0_TXD(用户串口)
11 A_18 I/O UART0_RXD(用户串口)
12 A_22 I/O GPIOA_22
13 A_15 I/O GPIOA_15
14 A_14 I/O GPIOA_14
15 A_29 I/O UART_Log_RXD (用于打印模块内部信息),也可用作GPIO
16 A_30 I/O UART_Log_TXD(用于打印模块内部信息) ,也可用作GPIO

​ 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 -40 105
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 11b11Mbps 17dBm 287 mA
IRF 11b11Mbps 18dBm 295 mA
IRF 11g54Mbps 15dBm 255 mA
IRF 11g54Mbps 17.5dBm 267 mA
IRF 11n BW20MCS7 13dBm 244 mA
IRF 11n BW20MCS7 16.5dBm 257 mA
IRF 11n BW40MCS7 13dBm 220 mA
IRF 11n BW40MCS7 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 MCS0~711n:HT40 MCS0~7
天线类型 U.FL RF连接器外接天线

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

​ 外接天线接入方式,推荐使用下图所示FPC天线,尺寸图见图5.1,也可根据产品组装方式自行选择标准天线。

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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.FLRF连接器

​ U.FL RF连接器的参数如下图所示:

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6.封装信息及生产指导

6.1 机械尺寸

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6.2 PCB推荐封装

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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

400-881-8611