SMA-C01应用指导书

SMA-C01应用指导书 - 图1图片描述

版本V1.0

版权©2019

关于本手册

  1. 本手册介绍了SMA-C01应用指导书产品参数,包含以下章节。
标题 内容
第一章 产品简介 概述SMA-C01的特点和功能应用
第二章 电气特性 介绍模块的电气性能基本参数
第三章 管脚定义 提供管脚布局、定义及管脚功能说明
第四章 功能描述 描述模块功能及具体说明
第五章 WIFI射频指标 介绍模块的射频指标
第六章 PCB设计 描述PCB layout注意事项
第七章 封装信息 提供模块封装尺寸图

一、 产品简介

  1. SMA-C01是深圳酷宅科技有限公司(简称:酷宅科技)一款基于 ESP8285 的超低功耗的Wi-Fi单通道开关模

块,拥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,该模块可以作为单个家用电器的开关控制。既可

以通过本地的按键控制,也可以通过连接 APP(易微联)远程控制。

  1. SMA-C01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。

产品特性

  • 内置 32 位 MCU,可兼作应用处理器
  • 支持无线802.11 b/g/n 标准
  • Wi-Fi @2.4 GHz,支持WPA/WPA2安全模式
  • 802.11b 模式下+20.5dBm的最大输出功率
  • 支持本地硬件开关控制
  • 支持定时器操作
  • 支持 Wi-Fi 远程控制
  • 支持兼容配对模式 / 快速配对模式
  • 支持OTA升级

二、电气特性

2.1、额定参数

  1. 条件:VDD=3.3V±10%,GND=0V;室温25°C下测试。
型号 类型
型号 SMA-C01
主芯片 ESP8285
硬件接口 UART,GPIO
工作电压 2.7V~3.6V
GPIO驱动能力 Max:12mA
工作电流 平均电流:≈80mA,
最大工作电流:210mA
待机: <200uA
工作温度 0℃~45℃
存储环境 温度:-10℃~75℃,相对湿度:20%RH~80%RH
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 OTA 远程升级

2.2、Wi-Fi 参数

  1. 条件:VDD=3.3V±10%,GND=0V;室温 25°C 下测试。
类型 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: 20±2dBm (@11Mbps)
802.11g: 17±2dBm (@54Mbps)
802.11n: 14±2dBm (@HT20,MCS7)
接收灵敏度 802.11b: -91 dBm (@11Mbps ,CCK)
802.11g: -75 dBm (@54Mbps, OFDM)
802.11n: -72 dBm (MCS7)
天线类型 PCB板天线

三、管脚定义

3.1、脚位排列顺序

  1. SMA-C01模块提供单通道开关控制接口,Wi-Fi指示灯接口,UART串口。

图片描述

  1. 模块引脚正面图

图片描述

  1. 模块引脚反面图

3.2、管脚定义

  1. 管脚定义及功能说明
管脚 名称 功能
1 3V3 电源
2 TX 用于烧写Flash时UART_TX
3 RX 用于烧写Flash时UART_RX
4 GPIO15 NC
5 GPIO4 NC
6 GPIO5 NC
7 GPIO12 继电器开关,高电平有效,上电默认低电平。
注:作为开关按键,上电瞬间会有一段时间高电平,需要下拉(1~4.7K)电阻到地
8 GPIO2 可用作烧写闪存时UART1_TX
9 TOUT ADC端口、NC
10 GPIO0 1、开关引脚,低电平有效
2、配网模块
11 E-D2 NC
12 E-D3 NC
13 GPIO14 NC
14 GPIO13 Wi-Fi状态指示灯,接LED灯串联限流电阻到3V3
15 GPIO16 NC
16 GND GND

四、功能描述

4.1、模块功能

  1. SMA-C01模块可作为一个单通道的开关设备,既可以在本地控制开关,也可以通过APP远程控制开关。以
  2. 下是功能说明:
  1. 配置方式:快速配对模式/兼容配对模式 。长按按键(IO0下拉,默认高电平)5s以上进入快速配对模式,在

    此状态下,再长按按键5s以上进入快速配对模式,两种状态都可以配置APP。配置方式具体说明见4.3。

    a、正常状态下,单击按键(IO0下拉超过100ms),控制继电器通断(IO12输出高/低电平)。

    b、配置状态下,单击按键可退出配置状态。

  2. 定时:包括单次定时、延时定时、循环定时及重复定时,具体说明见4.5。

  3. 上电状态配置:可通过APP端配置上电开关状态开或是关,默认上电关。

4.2、Wi-Fi状态灯闪烁方式说明

  1. 设备端Wi-Fi状态灯的闪烁方式表征设备当前的网络工作状态,具体状态包括以下七种:

图片描述

​ 设备状态与Wi-Fi状态灯闪烁方式关系示意图

​ Wi-Fi状态灯的闪烁特征以2秒为一个周期,如图所示,低电平灯亮,高电平灯灭。各状态详解:

A . Normal : 设备正常工作,与云服务器连接正常。此时可以通过APP操控设备。在其它任何模式下,

​ 都无法通过 APP操控设备。

B . NO Wifi:设备无法连接到无线路由器。

C . No Server:设备已经连接上无线路由器,但是无法连接到服务器(就是通常理解下的“无法上网”)。

D . Unregistered:表示设备还没有被绑定到任何账户下。一般的,设备需要与易微联账号绑定才可与云服务器

  1. 通信。在易微联APP“添加设备”可完成绑定操作。

E . Upgrade:表示设备正在固件升级。

F . Setting G1:表示设备正处于兼容配对模式。配置模式用于设备获取移动终端APP提供的加入服务网络的必要

  1. 信息,包括路由器ssidpassword和服务器ip、端口号等。

G . Setting G2:表示设备正处于快速配对模式。配置模式用于设备获取移动终端APP提供的加入服务网络的必要

  1. 信息,包括路由器ssidpassword和服务器ip、端口号等。两种配置,设备获取相关信息的方式不同,详见下
  2. 节所述。

4.3、Wi-Fi模块的基本工作流程

​ I. 配置

  1. 设备模块在未加入局域网时就是一个“信息孤岛”,设备端操作配合易微联APP设置,使设备获取加入服务

网络的必要信息,包括路由器ssid、password和服务器ip、端口号等。模块内置两种配置方式:

​ 1、兼容配对模式:移动终端作为station加入该AP组成局域网实现数据交互。快速配对模式(G状态,

​ 详情见4.2Wi-Fi状态灯闪烁方式说明)下长按配置按键5S,设备进入兼容配对模式。点击易微联APP

  1. 加设备(iOS移动终端需在“设置”菜单内手动连接ssidITEAD-10000XXXX password12345678
  2. 的热Android终端无需此操作),输入家庭路由器的ssidpassword,完成设备的上线准备工作。

​ 2、快速配对模式:此方式Wi-Fi模块处于混杂模式(Wi-Fi Promiscuous),通过空快速配对模式:此方

  1. Wi-Fi模块处于混杂模式(Wi-Fi Promiscuous),通过空空抓包的形式获取移动终端发出的包含ssid
  2. password等信息的加密报文。上节所述A~D任意一个状态内长按配置按键5S,设备进入快速配对模
  3. 式。点击易微联APP添加设备,输入家庭路由器的ssidpassword,完成设备的上线配置工作。

​ II. 上线

​ 设备模块从上电到连接服务器,需经历以下流程:

​ 1、加入所配置路由器,连接Internet。

​ 2、连接服务器。

​ 3、注册设备,绑定至易微联账户。

​ 4、获取设备应用参数,保持在线 。

​ 以上各个步骤,当连接/获取失败时,均有相应的退避策略和重连接机制,确保设备稳定、实时在线。

​ III. 升级

  1. 模块设备连接升级服务器,下载更新至最新版本固件,实现设备的在线升级。

4.4、定时器功能

​ 定时器功能通过APP配置,定时器分为以下四种:

  1. 单次定时器:在指定时间执行操作。

  2. 延时定时器:经过所设置的时间执行操作。

  3. 循环定时器:周循环执行操作。

  4. 重复定时器:日重复执行操作。

4.5、定时功能说明

  1. SMA-C01支持定时器操作,为了方便客户使用以及让其使用在更多的场景下,易微联APP提供了四种定时
  2. 模式:
  1. 单次定时:这个是最普通的定时设置,让用户可以设置这个设备的工作日程。比如那一天几点几分启动或者关

    闭,或者每周三几点几分启动或者关闭等。跟闹钟的设置类似,尤其是对重复在某些时刻要运行的设备,定时

    后使用起来非常方便。

  2. 延时定时:延时是为了方便用户进行一次性快速的定时操作,比如在多久之后执行启动或者关闭的动作,可以

    非常方便的将某个设备打开后,让它运行一段时间然后关闭。本设备最多支持24小时的延时操作。

  3. 循环定时:对于某些设备,为了可以更方便的在某个场景下使用,易微联推出的循环定时设置,可以让一个设

    备从某个时刻开始,不断循环做一个事情。比如,让鱼缸的打氧泵从现在开始,每一小时启动一次,每次打氧

    20分钟后关闭,然后重复自动循环,保证鱼缸的氧气充足而无需人工干预。

  4. 重复定时:重复定时是方便无需在次日进行同时间设置定时操作。比如,设定上班时间闹钟,时间设置好后,

    选择日期(日期天数为一周可选),闹钟就会在选择的日期内设定的时间开启。

五、WIFI射频指标

描述 最小值 典型值 最大值 单位
输入频率 2412 - 2484 MHz
输出阻抗 - 50 - Ω
输入反射 - - -10 dB
72.2Mbps 下, PA 的输出峰值功率 15.5 16.5 17.5 dbm
802.11b 模式下, PA 的输出峰值功率 19.5 20.5 21.5 dbm

1 . 灵敏度

描述 最小值 典型值 最大值 单位mA
CCK 1Mbps -98 dBm
CCK 11Mbps -91 dBm
6Mbps(1/2BPSK) -93 dBm
54Mbps(3/4 64-QAM) -75 dBm
HT20,MCS7(65Mbps,72.2Mbps) -72 dBm

2 . 邻频抑制

描述 最小值 典型值 最大值 单位mA
OFDM,6Mbps 37 dB
OFDM,54Mbps 21 dB
HT20,MCS0 37 dB
HT20,MCS7 20 dB
  1. 注:
  2. 172.2Mbps是在802.11n模式下,MCS=7GI=200uS时测得。
  3. 2802.11b模式下最高可达+21.5dBm的输出功率。

六、PCB设计

  1. **PCB layout 与模块布局**
  2. 1、在 PCB layout 时注意模块摆放位置,特别是模块的天线部分,尽可能远离干扰源: 磁性元件(如马
  3. 达、电感、变压器等)、高频信号器件(如晶振、高频时钟信号等)。
  4. 2、模块的VCC供电的电源引脚的电容尽可能靠近模块的引脚摆放。

七、封装信息

  1. 封装尺寸图:

图片描述


图片描述