ESP12S采用SMD16封装,我们要设计的自己电路,需要了解一下模组的原理图、管教定义、封装尺寸等等。

2.1.ESP12S原理图

截取自 规格书。

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_嵌入式硬件

2.2.封装尺寸

实物图,以及尺寸说明。

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_嵌入式硬件_02

2.3.ESP12S符号及管脚定义、PCB封装
2.3.1.ESP12S符号

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_ESP826612S引脚_03

2.3.2.ESP12S管脚功能说明

管脚功能说明表:

脚序

名称

功能说明

1

RST

复位引脚,低电平有效

2

ADC

A/D 转换结果。输入电压范围 0~1V,取值范围:0~1024

3

EN

芯片使能端,高电平有效

4

IO16

GPIO16,与 RST 管脚相连时可做 deep sleep 的唤醒

5

IO14

GPIO14/HSPI_CLK/IR_T/IC_SCL/I2SI_WS

6

IO12

GPIO12/HSPI_MISO

7

IO13

GPIO13/HSPI_MOSI/UART0_CTS

8

VCC

3.3V VDD;外部供电电源输出电流建议在 500mA 以上

9

GND

接地

10

IO15

GPIO15/I2SO_BCK/HSPICS/UART0_RTS

11

IO2

GPIO2/UART1_TXD/I2C_SDAˈI2SO_WS

12

IO0

GPIO0下载模式:外部拉低,运行模式:悬空或者外部拉高

13

IO4

GPIO4

14

RXD

UART0_RXD/GPIO3/I2SO_DATA

15

IO5

GPIO5/IR_R

16

TXD

UART0_TXD/GPIO1

2.3.3.模组启动模式的管脚电平要求

模组启动模式,对应的管脚电平要求说明。

模式

CH_PD(EN)

RST

GPIO15

GPIO0

GPIO2

TXD0

下载模式






运行模式






总结:
主要是GPIO0电平不同(低:下载;高:运行)。
其他管脚的高低电平使用上拉或下拉电阻控制。(见,前面的原理图)

2.3.4.PCB封装

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_差分_04

3.最小系统电路设计
3.1.原理图

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_物联网_05


采用LDO供电。将USB输入的5V降压到3.3V,给系统供电。

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_差分_06

3.2.最小系统解释

参考引脚定义以及启动模式要求,依据推荐的应用电路设计,
ESP12S模组原理图并未说明上下拉电阻的大小,还是再加了一些上下拉电阻。
实测可以正常运行。(理论上,不加上下拉电阻也可以)

4.type C自动下载电路设计

自动下载实现思路:
使用CH340芯片将Type C的USB信号转换为TTL串口信号;
用DTR和RTS流控信号引脚,将ESP8266由运行模式变更为下载模式,这样就可以自动进入固件烧录而不需要手动复位等操作。

4.1.自动下载电路原理图

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_ESP826612S引脚_07

4.2.自动下载电路解析
4.2.1 Type C接口
4.2.1.1 Type C管脚定义

type c全功能有24pin,上下各12个。(如下图所示)

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_物联网_08


引脚功能定义

Pin

名称

功能描述

Pin

名称

功能描述

A1

GND

接地

B12

GND

接地

A2

SSTXp1

SuperSpeed差分信号#1,TX,正

B11

SSRXp1

SuperSpeed差分信号#1,RX,正

A3

SSTXn1

SuperSpeed差分信号#1,TX,负

B10

SSRXn1

SuperSpeed差分信号#1,RX,负

A4

VBUS

总线电源

B9

VBUS

总线电源

A5

CC1

Configurationchannel

B8SBU2

Sideband

use(SBU)

A6

Dp1

USB2.0差分信号,position1,正

B7

Dn2

USB2.0差分信号,position2,负

A7

Dn1

USB2.0差分信号,position1,负

B6

Dp2

USB2.0差分信号,position2,正

A8

SBU1

Sidebanduse(SBU)

B5

CC2

Configurationchannel

A9

VBUS

总线电源

B4

VBUS

总线电源

A10

SSRXn2

SuperSpeed差分信号#2,RX,负

B3

SSTXn2

SuperSpeed差分信号#2,TX,负

A11

SSRXp2

SuperSpeed差分信号#2,RX,正

B2

SSTXp2

SuperSpeed差分信号#2,TX,正

A12

GND

接地

B1

GND

接地

4.2.1.2 Type C 选型

这里只是用作MCU的USB 2.0下载电路,用不上全功能的24Pin的typeC;而6Pin的没有usb 2.0的通信引脚,一般只用作给MCU供电。

故采用16pin的TypeC接口最为合适。(实际只有12个焊盘,因为VBUS、GND对应合并成一个大焊盘)

16Pin TypeC24Pin的基础上阉割了USB3.0TX1/2、RX1/2,其他功能上区别不大,同样支持 PD快充、音频设备、HDMI传输、调试模式等功能。

当然,16Pin TypeC在价格、焊接难度上,比24Pin会更友好一些。

4.2.1.3. Type C 16Pin接线总结

16Pin Type C接线总结,如下表格所示。

名称

功能

接线说明

VBUS

电源总线

USB输入的电源,接网络V_USB

GND


接GND

CC1

Configurationchannel

5.1k下拉电阻接GND

CC2

Configurationchannel

5.1k下拉电阻接GND

Dp1

USB2.0差分信号,position1,正

接差分正极,网络D+

Dn1

USB2.0差分信号,position1,负

接差分负极,网络D-

SBU1

Sidebanduse(SBU)

用不上悬空

SBU2

Sidebanduse(SBU)

用不上悬空

SHELL

外壳的四个固定引脚

GND

4.2.1.4.16Pin typeC接线图

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_ESP826612S引脚_09


注意:

做从机:CC1、CC2接5.1K电阻接地;做主机时:CC1、CC2接上拉电阻VBUS。

MCU这里用做从机,PC作主机。

4.2.2.CH340芯片
4.2.2.1 CH340介绍

CH340 是一个 USB 总线的转接芯片,实现 USB 转串口或者 USB 转打印口。

常用ch340封装总结如下。

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_物联网_10


实现自动下载电路需要用到DTR和RTS流控引脚,推荐使用CH340K芯片。由于CH340K比较贵,所以还是采用CH340C全功能的芯片。

4.2.2.2.CH340引脚定义

规格书中引脚定义如下。

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_面试_11

4.2.1.3.CH340C接线图

根据上面的CH340C引脚定义,接线图如下。

注意:

ESP12S采用3.3V供电,CH340C建议也保持一致,避免5V的串口信号损坏ESP12S里面的芯片。

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_嵌入式硬件_12

4.2.3.自动下载实现
4.2.3.1.自动下载时序

ESP8266EX 的 Pin7 CHIP_EN 为使能管脚,当为低电平时,ESP8266EX 会下电。此管脚
也可作为复位管脚,当输⼊电平低于 0.6 V 并持续 200 μs 以上时,ESP8266EX 会重启。
推荐使⽤ CHIP_EN 进⾏芯⽚复位。

使用DTR和RTS引脚,控制GPIO0和EN(CHIP_EN)实现自动下载。
自动下载的时序图。

ESP826612S引脚 esp826612f引脚图详细解释_差分_13

4.2.3.2.自动下载关键电路