1. 概述
ESP8266-S1 WiFi 模塊是由深圳市匯思銳科技有限公司開發(fā)的、低功耗高性價比的嵌入式無線網(wǎng)絡(luò)控制
模塊。可滿足智能電網(wǎng)、樓宇自動化、安防、智能家居、遠程醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求。
該模塊核心處理器ESP8266 在較小尺寸封裝中集成了業(yè)界領(lǐng)先的Tensilica L106 超低功耗 32 位微
型 MCU，帶有 16 位精簡模式，主頻⽀持 80 MHz 和160 MHz，支持 RTOS，集成Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，
板載天線。
該模塊支持標準的IEEE802.11 b/g/n 協(xié)議，完整的TCP/IP 協(xié)議棧。用戶可以使用該模塊為現(xiàn)有的設(shè)備
添加聯(lián)網(wǎng)功能，也可以構(gòu)建獨立的網(wǎng)絡(luò)控制器。
圖-1 對比圖（立體圖）
2. 主要特性
2.1 系統(tǒng)框圖
圖-2 系統(tǒng)框圖
2.2 硬件參數(shù)
工作電壓：3.3V （3.0 ~ 3.6V）
工作環(huán)境溫度：-40 - 85°C
CPU Tensilica L106
o RAM 50KB（可用）
o Flash 16Mbit
系統(tǒng)
o 802.11 b/g/n
o 頻率范圍2.4 GHz ~ 2.5 GHz（2400 M ~ 2483.5 M）
o 內(nèi)置 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，帶有 16 位精簡模式，主頻支持 80 MHz 和160 MHz，支持 RTOS
o WIFI @2.4 GHz，支持 WPA/WPA2 安全模式
o 支持UART、I2C、GPIO、PWM、SDIO、SPI、ADC、PWM、IR
o 內(nèi)置 10 bit 高精度 ADC
o 支持TCP、UDP、HTTP、FTP
o 內(nèi)置 TR 開關(guān)、 balun、 LNA、功率放大器和匹配網(wǎng)絡(luò)
o 內(nèi)置 PLL、穩(wěn)壓器和電源管理組件 802.11b 模式下+ 20 dBm 的輸出功率
o 平均工作電流80mA，深度睡眠保持電流為 20uA，關(guān)斷電流小于 5uA
o 可以兼作應(yīng)用處理器 SDIO 2.0、 SPI、 UART
o 2ms之內(nèi)喚醒、連接并傳遞數(shù)據(jù)包
o 待機狀態(tài)消耗功率小于1.0mW (DTIM3)
o 支持本地串口燒錄、云端升級、主機下載燒錄
o 支持Station / SoftAP / SoftAP + Station無線網(wǎng)絡(luò)模式
o 超小尺寸模組 18.6mm * 15.0mm * 3.05mm
3. 引腳描述
圖-3 管腳圖（正視圖）
圖-4模塊尺寸（側(cè)視圖）
圖-5模塊尺寸-屏蔽罩（側(cè)視圖）
表-1引腳定義及描述
4. 功能描述
4.1 MCU
ESP8266EX內(nèi)置Tensilica L106 超低功耗32位微型MCU，帶有16位精簡模式，主頻支持80MHz 和160MHz，支持RTOS。目前WiFi協(xié)議棧只用了20%的處理能力，其余可以用來做應(yīng)用開發(fā)。MCU可通過以下接口和芯片其他部分協(xié)同工作：
連接存儲控制器、也可以用來訪問外界Flash的編碼RAM/ROM接口（iBus）；
連接存儲控制器的數(shù)據(jù)RAM接口（dBus）;
訪問控制器的AHB接口；
4.2 存儲
4.2.1 內(nèi)置SRAM與ROM
基于Demo SDK的使用SRAM情況，用戶可用剩余SRAM空間為：
RAM < 50 kB（Station模式下，連上路由后，Heap + Data區(qū)大致可有50kB左右）。
目前ESP8266EX片上沒有可編程ROM，用戶程序存放在SPI Flash中。
4.2.2 SPI Flash
ESP8266EX芯片支持使用SPI接口的外置FLASH，理論最大支持16MB的SPI Flash。
ESP8266-S1模塊配置了16Mbit的SPI Flash，可滿足一般客戶的使用需求。
4.3接口定義及描述
表-2接口定義及描述
5. 電氣特性
5.1 功耗
表-3功耗
注①： Modem-Sleep 用于需要 CPU一直 處于工作狀態(tài) 如 PWM 或 I2S 應(yīng)用等。在保持 WiFi 連接時，如果沒有數(shù)據(jù)傳輸，可根據(jù) 802.11標準 (如 U-APSD)，關(guān)閉WiFi Modem電路來省電。例如，在 DTIM3時，每 sleep 300mS，醒來3mS 接收AP 的Beacon包等，則整體平均電流約 15mA。
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注②： Light-Sleep 用于 CPU 可暫停的應(yīng)用，如 WiFi 開關(guān)。在保持 WiFi 連接時，如果沒有數(shù)據(jù)傳輸，可根據(jù) 802.11標準 (如 U-APSD)，關(guān)閉WiFi Modem電路并 暫停 CPU 來省電。例如，在 DTIM3 時，每sleep 300 ms，醒來 3ms 接收 AP 的 Beacon包等，則整體平均電流約 0.9 mA。
注③： Deep-Sleep不需一直保持WiFi連接，很長時間才發(fā)送一次數(shù)據(jù)包的應(yīng)用，如每100 秒測量一次溫度的傳感器。例如，每 300 s 醒來后需 0.3s - 1s 連上 AP 發(fā)送數(shù)據(jù),則整體平均電流可遠⼩于 1 mA。
以上功耗數(shù)據(jù)是基于3.3V的電源、25°的環(huán)境溫度下，并使用內(nèi)部穩(wěn)壓器測得：
所有發(fā)射數(shù)據(jù)是基于 90% 的占空比，在持續(xù)發(fā)射的模式下測得。
所有測量數(shù)據(jù)是基于沒有SAW濾波器的情況，在天線接口處測試。
5.2 RF特性
表-4射頻參數(shù)
5.3 數(shù)字端口特征
表-5數(shù)字端口特征
5.4 最大額定值
表-4最大額定值
5.5 傾斜升溫
表-6傾斜升溫
6. 原理圖
圖-6 ESP8266-S1原理圖
7. 最小系統(tǒng)
圖-7 ESP8266-S1最小系統(tǒng)圖
說明
1) 模塊IO最大輸出電流為12 mA；
2) 模塊電源典型值為3.3 V DC；
3) 模塊低電平復位有效；
4) 模塊正常工作運行需要滿足IO15拉低到GND，EN拉高到3.3 V；
5) 模塊固件在線升級需要在滿足3）的條件下，IO0拉低，并復位模塊；固件升級完成后，IO0釋放，并復位模塊；
6) 模塊的URXD接MCU的TXD，模塊的UTXD接MCU的RXD；
8. 推薦PCB設(shè)計
ESP8266-S1模組可以焊接到PCB板上。為了使終端產(chǎn)品獲得最佳的射頻性能，請注意根據(jù)本指南合理設(shè)計模組及天線在底板上的擺放位置。
建議將模組沿PCB板邊放置，天線在板框外或者沿板邊放置且下方挖空，參考方案1及方案2；將PCB天線放在底板上也是允許的，只要天線下方不鋪銅即可，參考方案3。
方案1：天線在板框外
方案2：天線沿板邊放置且下方挖空
方案3：天線沿板邊放置且下方均不鋪銅
9. 外圍走線建議
ESP8266-S1集成了高速GPIO和外設(shè)接口，這可能會產(chǎn)生嚴重的開關(guān)噪聲。如果一些應(yīng)用對于功耗和EMI特性要求較高，建議在數(shù)字I/O線上串聯(lián)10 ~ 100歐姆的電阻。這樣可以在開關(guān)電源時抑制過沖，并使信號變得平穩(wěn)。串聯(lián)電阻也能在一定程度上防止靜電釋放（ESD）。
10. 產(chǎn)品試用
11. 推薦使用
使用本模塊時推薦配套使用ESP8266-Minitool，調(diào)試測試更加便捷，使用方法參考“ESP8266-Minitool使用說明書”。