ESP32-A1S

ESP32-A1S

		基本信息
分类： WiFi
品牌：丢石头

功能简介

接口

UART接口

产品概述

ESP32-A1S 是一款超小体积，功能强大的模组.内置先进的低功耗双核 32 位 CPU 和CodeC 音频解码芯片，可广泛应用于各种物联网场合，适用于家庭智能设备、智能音响，故事机方案等，是物联网应用的理想解决方案。

ESP32-A1S 内部电路高度集成，可以支持二次开发，帮助实现产品差异化的特性。

ESP32-A1S 核心是 ESP32-S0WD 芯片，具有可扩展、自适应的特点。用户可以切断 CPU 的电源，利用低功耗协助处理器来不断地监测外设的状态变化或某些模拟量是否超出阈值。ESP32-A1S 还集成了丰富的外设，包括电容式触摸传感器、霍尔传感器、低噪声传感放大器， SD 卡接口、以太网接口、高速 SDIO／SPI、UART、I2S 和 I2C 等。

ESP32-A1S 核心处理器 ESP32 内置低功耗 Xtensa®32-bit LX6 MCU，主频支持 80 MHz、160 MHz 。

ESP32-A1S 采用 SMD 封装，可通过标准 SMT 设备实现产品的快速生产，为客户提供高可靠性的连接方式，特别适合自动化、大规模、低成本的现代化生产方式，方便应用于各种物联网硬件终端场合。

特性

完整的 802.11b/g/n Wi-Fi+BT+BLE SOC 模块
采用低功耗单核 32 位 CPU，可作应用处理器，主频高达 160MHz，运算能力为 200 MIPS，
支持 RTOS
内置 AC101 Codec 音频解码芯片,可以支持播放音乐和录音
内置 520 KB SRAM，外置 4MPSRAM
支持 UART/SPI/I2C/PWM/I2S/ADC/DAC 接口
采用 SMD-38 封装
支持多种主流压缩和无损音频格式，包括 M4A、AAC、FLAC、OGG、OPUS、MP3、 WAV 等
支持 MIC、Line-in 等音源输⼊
内嵌 Lwip 协议栈和 FreeRTOS
支持 STA/AP/STA+AP 工作模式
支持安卓、IOS 的 Smart Config（APP）/AirKiss（微信）一键配网
支持串口本地升级和远程固件升级（FOTA）
支持二次开发，集成了 Windows、Linux 开发环境

主要参数

封装：SMD-38
尺寸：19*31.5*3(±0.2)MM
天线形式：板载 PCB 天线/外接 IPEX
频谱范围：2400 ~ 2483.5MHz
工作温度：-40 ℃ ~ 85 ℃
存储环境：-40 ℃ ~ 125 ℃ , < 90%RH
供电范围：供电电压 3.0V ~ 3.6V，供电电流 >500mA
功耗：
Wi-Fi TX(13dBm~21dBm):160~260mA

BT TX:120mA

Wi-Fi RX:80~90mA

BT RX:80~90mA

Modem-sleep:5~10mA

Light-sleep:0.8mA

Deep-sleep:20μA

Hibernation:2.5μA
支持接口：UART/SPI/SDIO/I2C/PWM/I2S/IR/ADC/DAC
IO 口数量：14
串口速率：支持 300 ~ 4608000 bps ，默认 115200 bps
蓝牙：蓝牙 BR/EDR 和 BLE 4.2 标准，支持 A2DP,AVRC 协议等
音频格式：MP3、WAV、M4A、AAC、FLAC、OGG、OPUS 等
音频输出：支持 1 路耳机输出和 1 路左右扬声器输出
音频输入：支持 LINEIN 和 2 路 MIC 输入
安全性：WPA/WPA2/WPA2-Enterprise/WPS
SPI Flash：默认 32Mbit,最大支持 128Mbit

电气参数

= 电气特性

注意
ESP32-A1S 系列模块是静电敏感设备，在搬运时需要采取特殊预防措施

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
供电电压	VDD	3.0	3.3	3.6	V
VIL/VIH	-	-0.3/0.75VIO	-	0.25VIO/3.6	V
VOL/VOH	-	N/0.8VIO	-	0.1VIO/N	V
IMAX	-	-	-	12	mA

WiFi 射频性能

工作频率：2400 - 2483.5 MHz
输出功率：
11n 模式下，PA 输出功率为 13±2 dBm

11g 模式下，PA 输出功率为 14±2 dBm

11b 模式下，PA 输出功率 17±2 dBm
接收灵敏度：
CCK, 1 Mbps ＜＝-90 dBm

CCK, 11 Mbps ＜＝-85 dBm

6 Mbps (1/2 BPSK) ＜＝-88 dBm

54 Mbps (3/4 64-QAM) ＜＝-70 dBm

HT20 (MCS7) ＜＝-67 dBm

BLE 射频性能

发射频率 +7.5 (最大值 +10) dBm
接收灵敏度 -98 dBm

选型列表

模组认证对比：

ESP32-A1S：FCC(*)/CE(*)/SRRC(*)
ESP32-S：FCC/CE/SRRC/TELEC/RoHs
ESP-12K ESP32-S2：FCC(*)/CE(*)/SRRC

注：部分带"*"认证正在申请中。

电气参数对比：

型号	蓝牙	芯片方案	工作频段	接口类型	封装形式	尺寸（mm）	供电电压	Modem Sleep	Light Sleep	Deep Sleep
ESP32-S	蓝牙 4.2	ESP32	2412 ~ 2484MHz	UART / SPI / SDIO / I2C / PWM / I2S / IR 等	SMD-38	18.0 * 25.5 * 3.0	3.3V	20mA	1.4mA	20uA
ESP32-A1S	蓝牙 4.2	ESP32	2400 ~ 2483.5MHz	UART / SPI / SDIO / I2C / PWM / I2S / IR 等	SMD-38	19.0 * 31.5 * 3.0	3.3V	5 ~ 10mA	0.8mA	20uA
ESP-12K	不支持	ESP32S2	2400 ~ 2483.5MHz	UART / SPI / PWM / ADC / GPIO 等	SMD-42	19.0 * 31.5 * 3.0	3.3V	20mA	1.4mA	0.5uA

传输距离：WiFi 信号的传输距离约 50 米，蓝牙的传输距离约 10 米。
SPI Flash：32Mbit（4Mbyte）
天线形式：板载天线 / 外接IPEX

管脚定义

ESP32-A1S 共接出 42 个接口，如管脚丝印所示。

名称	说明
3V3	3.3V 供电
GND	接地
P0	RTC_GPIO0, GPIO0
P1	RTC_GPIO1, GPIO1, TOUCH1, ADC1_CH0
P2	RTC_GPIO2, GPIO2, TOUCH2, ADC1_CH1
P3	RTC_GPIO3, GPIO3, TOUCH3, ADC1_CH2
P4	RTC_GPIO4, GPIO4, TOUCH4, ADC1_CH3
P5	RTC_GPIO5, GPIO5, TOUCH5, ADC1_CH4
P6	RTC_GPIO6, GPIO6, TOUCH6, ADC1_CH5
P7	RTC_GPIO7, GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6
P8	RTC_GPIO8, GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7
P9	RTC_GPIO9, GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, FSPIHD
P10	RTC_GPIO10, GPIO10, TOUCH10, ADC1_CH9, FSPICS0, FSPIIO4
P11	RTC_GPIO11, GPIO11, TOUCH11, ADC2_CH0, FSPID, FSPIIO5
P12	RTC_GPIO12, GPIO12, TOUCH12, ADC2_CH1, FSPICLK, FSPIIO6
P13	RTC_GPIO13, GPIO13, TOUCH13, ADC2_CH2, FSPIQ, FSPIIO7
P14	RTC_GPIO14, GPIO14, TOUCH14, ADC2_CH3, FSPIWP, FSPIDQS
P15	RTC_GPIO15, GPIO15, U0RTS, ADC2_CH4, XTAL_32K_P
P16	RTC_GPIO16, GPIO16, U0CTS, ADC2_CH5, XTAL_32K_N
P17	RTC_GPIO17, GPIO17, U1TXD, ADC2_CH6, DAC_1
P18	RTC_GPIO18, GPIO18, U1RXD, ADC2_CH7, DAC_2, CLK_OUT3
5V	5V 供电
GND	接地
P19	RTC_GPIO19, GPIO19, U1RTS, ADC2_CH8, CLK_OUT2, USB_D23 IO20 RTC_GPIO20, GPIO20, U1CTS, ADC2_CH9, CLK_OUT1, USB_D+
P21	RTC_GPIO21, GPIO21
P26	SPICS1, GPIO26
P33	SPIIO4, GPIO33, FSPIHD
P34	SPIIO5, GPIO34, FSPICS0
P35	SPIIO6, GPIO35, FSPID
P36	SPIIO7, GPIO36, FSPICLK
P37	SPIDQS, GPIO37, FSPIQ
P38	GPIO38, FSPIWP
P39	MTCK, GPIO39, CLK_OUT3
P40	MTDO, GPIO40, CLK_OUT2
P41	MTDI, GPIO41, CLK_OUT1
P42	MTMS, GPIO42
TX	U0TXD, GPIO43, CLK_OUT1
RX	U0RXD, GPIO44, CLK_OUT2
P45	GPIO45
P46	GPIO46
EN	高电平：芯片使能；低电平：芯片关闭；（已默认拉高）
GND	接地

使用说明

本模块常规使用方法有两种，一种是烧好编译好的固件、解析AT指令，另一种是自己写固件，而后者可以充分利用芯片的各种 IO 资源，更自由地实现自己的想法。通常编译固件都需要基于 ESP-IDF 开发框架，同时也需要安装 C 语言编程（工程）的文本编辑器，例如 Elipse。请参阅 #资源下载

这里给出 ESP32-A1S 的 AT 指令的几种常见使用示例。AT 指令要求以新行（CR LF）结尾，串口工具支持“新行模式”。

固件烧录

1. 通过 Micro USB 数据线，把开发板连接到电脑。

2. 开打固件烧录软件点击下载 ESP Download Tool v3.8.5.zip。

3. 依次点击 Developer Mode --> ESP32S2 DownloadTool。

4. 按照图中步骤配置参数，再点击“START”。

5. 等待写入完成（开始烧录后会有进度条，进度完成后则可以开始下面的测试）。

6. 烧录成功后，给 NodeMCU-32-S2 供电后观察 LED1 是否常亮，若正常亮起，则电源正常，若不亮则电源供电异常。

7. 用数据线连接开发板和电脑,打开串口工具配置如图所示，并连接到开发板的串口，向串口发送 “AT”，日志窗口返回 “OK” 视为烧录成功，反之则失败。

注意
发送 AT 指令的时候，需要勾选“发送新行”，这样会在指令末尾加上 \r\n （CR LF），指令才会执行。

常见 AT 指令集

指令	描述
AT	测试 AT 启动
AT+RST	重启模块
AT+GMR	查看版本信息
AT+RESTORE	恢复出厂设置
AT+CWMODE	设置当前 Wi-Fi 模式
AT+CWJAP	连接 AP
AT+CWAUTOCONN	设置上电是否自动连接 AP
AT+CWSTARTSMART	开启 SmartConfig
AT+CWSTOPSMART	关闭 SmartConfig
AT+CIPSTATUS	查询网络连接信息
AT+CIPSTART	建立 TCP 连接
AT+CIPMODE	设置传输模式
AT+CIPSEND	发送数据（发送+++退出透传，注意：不要勾选新行\r\n）

AT 指令参考

更多 AT 指令说明请参考：

官方 ESP-IDF 编程指南

ESP IDF (IoT Development Framework) 是 ESP32-S2 的官方开发套件。

快速入门

使用 Eclipse 开发

上面官方的文档里面已经给出了编写程序的通用方法，但使用IDE（集成开发环境）可以更容易地完成此任务，您可以使用它编写代码（通常包括语法高亮和自动完成），编译它并将二进制文件上载到开发板。推荐使用 Eclipse 开发 ESP32-S2。这里的 Eclipse 就是经常用来开发 Java 的 Eclipse，它其实也可以用来开发 C/C++ 程序。只要装上 ESP-IDF 框架，就可以用来开发 ESP32-S2 了。

1. Eclipse安装非常简单：连接到官方站点并为您的操作系统下载适用于C / C ++开发人员的Eclipse IDE，选择 Eclipse IDE for C/C++ Developers。

2. 安装完成之后，还需要安装插件 ESP-IDF Eclipse Plugin，安装方式见 Github 页面。

3. 下载依赖库：https://github.com/espressif/esp-idf.git

git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git

4. 如果访问 Github 速度较慢，可以尝试使用 ESP-IDF 工具安装器安装必要的依赖[1]。本安装器可为您安装所需的交叉编译器、OpenOCD、cmake 和 Ninja 编译工具，以及一款 mconf-idf 配置工具。此外，本安装器还可在有需要时下载、运行 Python 3.7 和 Git For Windows 的安装器。

备注：上述步骤可能较为麻烦，用户可直接使用预装好插件的 Eclipse IDE：

网盘：https://pan.baidu.com/share/init?surl=Mbi2xoHQxyYM35lnJEUBTA
提取码：fzfd
使用方法参见：https://docs.ai-thinker.com/ai_ide_install

使用 VS Code 开发

除了 Eclipse 之外，VS Code 也可以作为 ESP32-A1S 的集成开发环境。参见：

Getting Started with VS Code IDE

资源下载

更多资料请参见：

ESP32 IDF

ESP IDF (IoT Development Framework) 是 ESP32-S2 的官方开发套件。

快速入门
ESP-IDF V4.0 默认采用基于 CMake 的构建系统。针对 CMake 构建系统，ESP-IDF 有一款新的 Eclipse 插件。具体操作指南，请见 ESP-IDF Eclipse 插件。

学习心得

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