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ESP8266核心电路解析:物联网应用教程

时间:2023-09-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:ESP8266 仅仅只是一颗WiFi 芯片,它还需要外围电路的配合,才能正常的工作。ESP8266 核心电路由12 个以内的电阻、电容、电感,1 个无源晶振及1 个SPI Flash 组成。ESP8266 高度集成的特点,使得其外围设计非常简单容易。工作电压为:2.5~3.6 V。为防止外界干扰引起的重启,建议EXT_RSTB 的走线尽量短,并在EXT_RSTB 管脚处增加一个RC电路。ESP8266 的demo Flash 选用的是SPI Flash,ROM 的大小为2 MB,封装为SOP8。ESP8266 支持40 MHz,26 MHz 及24 MHz 的晶振,使用时请注意选择对应晶体类型。

ESP8266核心电路解析:物联网应用教程

ESP8266 仅仅只是一颗WiFi 芯片,它还需要外围电路的配合,才能正常的工作。怎样才能让它达到所期望的工作状态呢?我们要从芯片生产商所提供的技术文档中去找答案。登录乐鑫的官网,在文档当中可以找到8266 硬件匹配指南与8266 硬件设计指南。上面已经给我们提供了良好的解决方案,如图1-1-10 所示。

ESP8266 核心电路由12 个以内的电阻、电容、电感,1 个无源晶振及1 个SPI Flash 组成。射频部分全内部集成实现,并且内部带有自动校准功能。ESP8266 高度集成的特点,使得其外围设计非常简单容易。

(1)只有Pin11 和Pin17 两个数字电源管脚,电压范围:1.8~3.3 V。有5 个模拟电源管脚,其中Pin1、Pin3、Pin4 给内置的PA 和LNA 供电,Pin29、Pin30 给内置的PLL 供电。工作电压为:2.5~3.6 V。若用3.3 V 作为统一的系统电源,上电是要遵循特定时序,大家在使用时要查看其芯片对应文档。

(2)Pin32(EXT_RSTB)为复位管脚。此管脚内部有上拉电阻,低电平有效。为防止外界干扰引起的重启,建议EXT_RSTB 的走线尽量短,并在EXT_RSTB 管脚处增加一个RC电路。

(3)ESP8266 的demo Flash 选用的是SPI Flash,ROM 的大小为2 MB,封装为SOP8(208 mil)。其中在Pin21(SD_CLK)管脚上串联一个串联电阻连接到Flash CLK 管脚上。此电阻的作用主要为降低驱动电流,减小串扰和外部干扰,调节时序等。初始串联电阻选用200Ω。

(4)ESP8266 支持40 MHz,26 MHz 及24 MHz 的晶振,使用时请注意选择对应晶体类型。晶振外部输入输出所加的对地调节电容C1、C2 不固定,该值范围在6~22 pF,具体值需要通过对系统测试后进行调节确定。选择的晶振自身精度需在±10 PPM。

(5)PA 输出端阻抗为(39+j6)Ω,所以最佳后端天线匹配阻抗为(39-j6)Ω(从天线方向看进来)。

(6)RES12 K(Pin31)需外接12 KΩ对地电阻,该电阻作为芯片bias 控制电流的电阻对精度的要求是比较高的,建议采用12 KΩ±1%精度的电阻。

(7)U0TXD 线上需串联499 Ω电阻用来抑制80 MHz 谐波。(www.xing528.com)

通过原理图我们能很方便地得到PCB 版图,如图1-1-11 所示。

图1-1-11 PCB 版图

为了良好的射频性能,建议采用四层板:

第一层:顶层主要用于走信号线和摆件。

第二层:地层,不走信号线,保证一个完整的地平面。

第三层:电源层,尽量只走电源线,在局部地区无法避免不走信号线时,可适当用作走信号线。

第四层:底层,建议底层不摆件,只走信号线。

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