1、ESP826608WiFi模块用户手册V10知识讲解ESP8266-08-WiFi模块用户手册V1.0ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 表格目录 图 目录 术语和缩写缩写描述WiFiWireless FidelityUARTUniversal Asynchronous Receiver & TransmitterDTIMDeliveryTrafficIndicationMessage SOCSystem On a ChipP2PPoint to PointTCPTransmission Control ProtocolIPInternet ProtocolSTBCSpace-Tim
2、e Block CodingMIMOMultiple Input Multiple OutputMPDUMACProtocolDataUnitMSDUMACServerDataUnitIEEEInstitute Of Electrical And Electronics EngineersbpsBits Per SecondCCKCorporate Control KeyDQPSKDifferential Quadrature Phase Shift KeyingDBPSKDifferential Binary Phase Shift KeyingQAMQuadrature Amplitude
3、 ModulationOFDMOrthogonal Frequency Division MultiplexingWPAWi-Fi Protected AccessWPSWi-Fi Protected SetupTKIPTemporal Key Integrity ProtocolWAPIWlan Authentication And Privacy InfrastructureWEPWired Equivalent PrivacyCRCCyclic Redundancy Check表格 1 术语和缩写1. 产品简介1.1. 概述 ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块,拥
4、有业内极富竞争力的封装尺寸和超低能耗技术,专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到Wi-Fi 无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。ESP8266封装方式多样,天线可支持板载PCB天线,IPEX接口和邮票孔接口三种形式;ESP8266可广泛应用于智能电网、智能交通、智能家具、手持设备、工业控制等领域。 更多资料,请访问安信可开源社区 www.ai-1.1.1 产品特性 支持无线802.11 b/g/n 标准 支持STA/AP/STA+AP 三种工作模式 内置TCP/IP协议栈,支持多路TCP Client连接 支持丰富的Socket AT指令 支持UART/GPIO数
5、据通信接口 支持Smart Link 智能联网功能 支持远程固件升级(OTA) 内置32位MCU,可兼作应用处理器 超低能耗,适合电池供电应用 3.3V 单电源供电1.1.2 模块封装ESP8266支持五种封装形式,极大的丰富了客户的可选择性,方便应用于各种物联网硬件终端场合。1. 2.54标准直插工艺2. 贴片封装3. 底贴工艺4. 半孔贴片工艺5. 超小体积封装,只有10*10毫米1.1.3 模块基本参数模块型号ESP8266-08主芯片ESP8266无线参数无线标准IEEE 802.11b/g/n频率范围2.412GHz-2.484GHz发射功率802.11b: +16 +/-2dBm
6、(11Mbps)802.11g: +14 +/-2dBm (54Mbps)802.11n: +13 +/-2dBm (HT20, MCS7)接收灵敏度802.11b: -93 dBm (11Mbps ,CCK)802.11g: -85dBm (54Mbps, OFDM)802.11n: -82dBm (HT20, MCS7)天线形式外置:邮票孔接口外置:I-PEX 连接器、SMA 连接器内置:板载PCB 天线硬件参数硬件接口UART,IIC,PWM,GPIO,ADC工作电压3.3VGPIO驱动能力Max:15ma工作电流持续发送下=平均值:70mA,峰值: 200mA正常模式下=平均: 12m
7、A,峰值: 200mA待机:200uA, 工作温度-40125存储环境温度:40,相对湿度:90%R.H.尺寸17.9mm*16.4mm*1mm;串口透传传输速率110-921600bpsTCP Client5个软件参数无线网络类型STA/AP/STA+AP安全机制WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK加密类型WEP64/WEP128/TKIP/AES固件升级本地串口,OTA远程升级网络协议IPv4, TCP/UDP/FTP/HTTP用户配置AT+指令集, Web 页面 Android/iOS 终端, Smart Link 智能配置APP 表格 2 模块技术规格1.2. 硬件介绍ESP826
8、6硬件接口丰富,可支持UART,IIC,PWM,GPIO,ADC等,适用于各种物联网应用场合。 图 2 模块管脚排列图PINFunctionDescription1URXD1)UART_RXD,接收;2)General Purpose Input/Output:GPIO3;2UTXD1)UART_TXD,发送;2)General Purpose Input/Output:GPIO1;3)开机时禁止下拉;5RESET(GPIO 16)外部Reset信号,低电平复位,高电平工作(默认高);6GNDGND8VCC3.3V,模块供电;9ANTWiFi Antenna11GPIO01)默认WiFi St
9、atus:WiFi工作状态指示灯控制信号;2)工作模式选择: 悬空:Flash Boot,工作模式; 下拉:UART Download,下载模式;12ADCADC,输入范围:0V-1V;13GPIO15下拉:工作模式;14CH_PD1)高电平工作;2)低电平模块供电关掉;15GPIO21)开机上电时必须为高电平,禁止硬件下拉;2)内部默认已拉高 表格 3 Pin脚定义1.3. 功耗下列功耗数据是基于3.3V的电源、25的环境温度下测得。 1 所有测量均在天线接口处完成。 2 所有发射数据是基于 90% 的占空比,在持续发射的模式下测得的。模式最小值通常最大值单位传送802.11b,CCK 1M
10、bps,Pout=+19.5dBm215mA传送802.11b,CCK 11Mbps,Pout=+18.5dBm197mA传送802.11g,OFDM54 Mbps,Pout=+16dBm145mA传送802.11n,MCS7,Pout=+14dBm135mA接收802.11b,包长1024字节,-80dBm100mA接收802.11g,包长1024字节,-70dBm100mA接收802.11n,包长1024字节,-65dBm102mA系统待机模式70mA关机0.5A表格 4 功耗数据1.4. 射频指标以下数据是在室内温度下,电压为3.3V时测得。 描述最小值通常最大值单位输入频率241224
11、84MHz输入电阻50输入反射-10dB72.2Mbps下,PA的输出功率141516dBm802.11b模式下,PA的输出功率17.518.519.5dBm灵敏度CCK 1Mbps-98dBmCCK 11Mbps-91dBm6Mbps(1/2BPSK)-93dBm54Mbps(3/4 64-QAM)-75dBmHT20,MCS7(65Mbps,72.2Mbps)-71dBm邻频抑制OFDM,6Mbps37dBOFDM,54Mbps21dBHT20,MCS037dBHT20,MCS720dB 表格 5 射频指标注: 1)72.2Mbps是在802.11n模式下,MCS=7,GI=200uS时测
12、得; 2)802.11b模式下最高可达+19.5dBm的输出功率;1.5. 尺寸 图 3 尺寸图1)ESP8266模块PCB封装可以提供,请联系客服索取;1.6. WiFi 天线ESP8266支持三种天线接口形式:板载PCB天线、IPEX接口和邮票孔接口,板载PCB天线和IPEX接口天线客户可直接使用,无需添加任何匹配电路。如果客户需要在大板上设计天线部分,可使用ESP8266邮票孔天线接口,这种设计时大板需要预留匹配电路,如下: 图 4 WiFi射频参考电路图注: 1、以上虚线框的部分需要进行天线匹配,以实际天线匹配的电子元器件参数为准;2、以上为RF走线要做50欧姆阻抗,禁止90度直角走线
13、,长度不能超过15mm;1.7. 推荐炉温曲线 Refer to IPC/JEDEC standard;Peak Temperature : 250C;Number of Times: 2 times; 图 5 推荐回流曲线图2. 功能描述2.1. 主要功能ESP8266可以实现的主要功能包括:串口透传,PWM 调控,GPIO控制。串口透传:数据传输,传输的可靠性好,最大的传输速率为:460800bps。PWM 调控:灯光调节,三色LED 调节,电机调速等。GPIO控制:控制开关,继电器等。2.2. 工作模式ESP8266模块支持STA/AP/STA+AP 三种工作模式。 STA 模式:ESP
14、8266模块通过路由器连接互联网,手机或电脑通过互联网实现对设备的远程控制。 AP 模式:ESP8266模块作为热点,实现手机或电脑直接与模块通信,实现局域网无线控制。 STA+AP 模式:两种模式的共存模式,即可以通过互联网控制可实现无缝切换,方便操作。2.3. 应用领域 串口CH340 转Wi-Fi; 工业透传DTU; Wi-Fi 远程监控/控制; 玩具领域; 色LED 控制; 消防、安防智能一体化管理; 智能卡终端,无线POS 机,Wi-Fi 摄像头,手持设备等。2.4. AiCloudAiCloud为安信可科技(Ai-Thinker)推出的互联网云平台服务。用户可以在平台上对设备进行监
15、控和管理,实现大数据管理和分析,使设备真正实现智能化。AiCloud可将打包全套的服务器解决方案,为客户省去成本,加快开发进度。AiCloud可接受客户的定制化需求,Web 页面配置,Android/iOS 平台App均可支持。3. 全功能测试版介绍Ai-Thinker可提供专门的UART_WiFi全功能测试板供客户研发测试ESP8266使用,通过该开发板,传统的串口设备或MCU设备可以方便的接入WiFi网络,通过网络实现对设备的管理与控制。该开发板可提供UART串口数据传输解决方案、RGB灯光调节、智能插座等硬件演示方案; 图 6 全功能测试板板正面视图Notice:由于本全功能测试板利用模
16、块的外围管脚兼容设计了不同的应用,故需要通过拨码开关选择和区分;1)011010,110000 默认模式,可直接用手机app控制;2)011010,001010 串口调试模式;3)011110,001010 串口下载模式;4)011010,000101 单片机下载模式;3.1. 测试步骤服务器和客户端要搭载在同一个网络上(要么同时搭载在路由器上要么同时搭载在模块上,)1.搭载在路由器上(手机/PC直接连接到路由器,模块通过AT+CWJAP=SSID,PWD链接到路由器)2.搭载在模块上(手机/PC连接到模块wifi上即Esp8266,模块不用设置)首先要设置服务器(手机、PC、模块都可以模拟服
17、务器)1.模块作为服务器,AT指令设置模块进入server模式,tcp调试助手连接模块。2.PC作为服务器,设置pc端为tcp server模式,模块作为客户端向pc申请端口(AT+CIPSTART=pc端IP,端口)3.手机作为服务器和pc作为服务器原理相同(手机默认server模式,等待模块连接)4.透传模式测试上电之后,执行AT指令(AT+CWMODE=3AT+RSTAT+CIPMODE=1 设置透传模式. 正常tcp连接测试注:透传只能在单连接模式下进行,所以在建立连接之前一定要用(AT+CIPMUX=0 设置单连接)3.2. 基础AT指令1 2 3 4 5 5.1 3.2.1 测试A
18、T语法规则:命令类型语法返回和说明执行命令ATOK3.3. WiFi功能AT指令3.3.1 选择WiFi应用模式:AT+CWMODE语法规则:命令类型语法返回和说明设置命令AT+CWMODE = OK此指令需重启后生效(AT+RST)查询命令AT+CWMODE?+CWMODE:OK当前处于哪种模式? 测试命令AT+CWMODE?+CWMODE:(取值列表) OK当前可支持哪些模式?参数定义:参数定义取值对取值的说明WiFi应用模式1Station模式2AP模式3AP+Station模式3.3.2 列出当前可用接入点:AT+CWLAP语法规则:命令类型语法返回和说明执行命令AT+CWLAP+CW
19、LAP: , OK此指令返回AP列表参数定义:参数定义取值对取值的说明加密方式0OPEN1WEP2WPA_PSK3WPA2_PSK4WPA_WPA2_PSK 接入点名称字符串参数信号强度连接模式0手动连接1自动连接3.3.3 加入接入点:AT+CWJAP语法规则:命令类型语法返回和说明设置命令AT+CWJAP=, OK 或 ERROR加入该AP成功则返回OK,失败则返回ERROR查询命令AT+CWJAP?+CWJAP: OK 返回当前选择的AP参数定义:参数定义取值对取值的说明接入点名称字符串型密码字符串型,最长64字节,ASCII编码3.3.4 退出接入点:AT+CWQAP语法规则:命令类型
20、语法返回和说明执行命令AT+CWQAP OK 表示成功退出该AP测试命令AT+CWQAP=?OK查询该命令是否支持3.3.5 设置AP模式下的参数:AT+CWSAP语法规则:命令类型语法返回和说明设置命令AT+CWSAP=, OK 设置参数成功查询命令AT+CWSAP?OK查询当前AP参数参数定义:参数定义取值对取值的说明加密方式0OPEN1WEP2WPA_PSK3WPA2_PSK4WPA_WPA2_PSK 接入点名称字符串参数密码字符串型,最长64字节,ASCII编码通道号3.4. TCPIP AT指令3.4.1 建立TCP/UDP连接:AT+CIPSTART语法规则:命令类型语法返回和说明
21、设置命令单 路 连 接 (+CIPMUX=0)时:AT+CIPSTART=,多路连接(+CIPMUX=1)时:AT+CIPSTART=,如果格式正确,返回:OK否则返回:+CME ERROR: invalid input value连接成功,返回:CONNECT OK (CPIMUX=0), CONNECT OK (CIPMUX=1)如果连接已经存在,返回:ALREADY CONNECT连接失败返回:CONNECT FAIL (CIPMUX=0), CONNECT FAIL (CIPMUX=1)参数定义:参数定义取值对取值的说明Link No.04表示连接序号0号连接可client或serve
22、r连接,其他id只能用于连接远程server 连接类型“TCP”/”UDP”远程服务器IP地址字符串型远程服务器端口号3.4.2 获得TCP/UDP连接状态:AT+CIPSTATUS语法规则:命令类型语法返回和说明执行命令AT+CIPSTATUS如果是单路连接(AT+CIPMUX=0),返回:OKSTATE: 如果是多路连接 (AT+CIPMUX=1),返回:OKSTATE:如果配置为服务器:STATE:IP STATUSS: ,C:, , , , 测试命令AT+CIPSTATUS=?返回:OK参数定义:参数定义取值对取值的说明单连接状态IP INITIAL初始化IP STATUS获得本地 I
23、P 状态TCP CONNECTING/UDP CONNECTINGTCP 连接中/UDP 端口注册中CONNECT OK连接建立成功TCP CLOSING/UDP CLOSING正在关闭 TCP 连接,正在注销 UDP 端口多链接状态IP INITIAL初始化IP STATUS获得本地 IP 状态服务器id01取值为0和1服务器状态OPENING正在打开LISTENING正在监听CLOSING正在关闭客户端id04取值为0,1,2,3,4IP 地址-字符串参数(字符串需要加引号)服务器监听端口号-整数型客户端状态CONNECTED已连接CLOSED已关闭3.4.3 启动多连接:AT+CIPMU
24、X语法规则:命令类型语法返回和说明设置命令AT+CIPMUX=OK 如果已经处于多连接模式,则返回 Link is builded 启动多连接成功查询命令AT+CIPMUX?+CIPMUX:OK 查询当前是否处在多连接模式参数定义:参数定义取值对取值的说明是否处在多连接模式0单连接模式1多连接模式3.4.4 发送数据:AT+CIPSEND语法规则:命令类型语法返回和说明设置命令单 路 连 接 (+CIPMUX=0)时:AT+CIPSEND=多路连接(+CIPMUX=1)时:AT+CIPSEND=,响应模块收到指令后先换行返回”,然后开始接收串口数据,当数据长度满length时发送数据 如果未建
25、立连接或连接被断开,返回ERROR如果数据发送成功,返回SEND OK 说明发送指定长度的数据测试指令AT+CIPSEND?响应单路连接(AT+CIPMUX=0)返回:+CIPSEND: OK多路连接(AT+CIPMUX=1)返回:+CIPSEND: ,OK执行命令AT+CIPSEND说明AT+CIPMODE=1并且作为客户端模式下,进入透传模式(需要支持硬件流控,否则大量数据情况下会丢数据)模块收到指令后先换行返回”,然后会发送串口接收到的数据。参数定义:参数定义取值对取值的说明数据长度单位:字节Link No.04连接序号3.4.5 关闭TCP/UDP连接:AT+CIPCLOSE语法规则:命令类型语法返回和说明设置命令单路连接时AT+CIPCLOSE=返回:CLOSE OK多路连接时AT+CIPCLOSE=,
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