ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0
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目 录
术语和缩写 ................................................................................................................................................ 4
1. 产品简介 .................................................................................................................................................... 5
1.1. 概述 .................................................................................................................................................... 5
1.1.1 产品特性 .................................................................................................................................... 5 1.1.2 模块封装 .................................................................................................................................... 6 1.1.3 模块基本参数 ............................................................................................................................ 7 1.2. 硬件介绍 ............................................................................................................................................ 8 1.3. 功耗 .................................................................................................................................................. 11 1.4. 射频指标 .......................................................................................................................................... 12 1.5. 尺寸 .................................................................................................................................................. 13 1.6. WiFi 天线 ........................................................................................................................................ 14 1.7. 推荐炉温曲线 .................................................................................................................................. 14 2. 功能描述 .................................................................................................................................................. 15
2.1. 主要功能 .......................................................................................................................................... 15 2.2. 工作模式 .......................................................................................................................................... 15 2.3. 应用领域 .......................................................................................................................................... 15 2.4. AiCloud ........................................................................................................................................... 15 3. 全功能测试版介绍 .................................................................................................................................. 16
3.1.
测试步骤 .......................................................................................................................................... 17
3.2. 基础AT指令 ................................................................................................................................... 20
3.2.1 测试AT ...................................................................................................................................... 20 3.3. WiFi功能AT指令 .......................................................................................................................... 20
3.3.1 选择WiFi应用模式：AT+CWMODE ..................................................................................... 20 3.3.2 列出当前可用接入点:AT+CWLAP ...................................................................................... 21 3.3.3 加入接入点:AT+CWJAP .......................................................................................................... 21 3.3.4 退出接入点:AT+CWQAP ......................................................................................................... 22 3.3.5 设置AP模式下的参数:AT+CWSAP ................................................................................... 22 3.4. TCPIP AT指令 ............................................................................................................................... 23
3.4.1 建立TCP/UDP连接：AT+CIPSTART ............................................................................... 23 3.4.2 获得TCP/UDP连接状态：AT+CIPSTATUS .................................................................... 23 3.4.3 启动多连接：AT+CIPMUX .................................................................................................. 24 3.4.4 发送数据：AT+CIPSEND .................................................................................................... 25 3.4.5 关闭TCP/UDP连接：AT+CIPCLOSE .............................................................................. 25 3.4.6 获取本地IP地址：AT+CIFSR ............................................................................................ 26 3.4.7 配置为服务器： ...................................................................................................................... 27 3.4.8 选择TCPIP应用模式：AT+CIPMODE .............................................................................. 30 3.4.9 设置服务器主动断开的超时时间：AT+CIPSTO ............................................................... 30 3.4.10 设置波特率：AT+CIOBAUD ............................................................................................. 30
4. 产品试用 .................................................................................................................................................. 31
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表格目录
表格 1 术语和缩写 表格 2 模块技术规格 表格 3 Pin脚定义 表格 4 功耗数据 表格 5 射频指标
4 7 10 11 12
图 目录
图 2 模块管脚排列图 ................................................................................................................................ 9 图 3 尺寸图 .............................................................................................................................................. 13 图 4 WiFi射频参考电路图 ..................................................................................................................... 14 图 5 推荐回流曲线图 .............................................................................................................................. 14 图 6 全功能测试板板正面视图............................................................................................................... 16
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术语和缩写
缩写 WiFi UART DTIM SOC P2P TCP IP STBC MIMO MPDU MSDU IEEE bps CCK DQPSK DBPSK QAM OFDM WPA WPS TKIP WAPI WEP CRC 描述 Wireless Fidelity Universal Asynchronous Receiver & Transmitter Delivery Traffic Indication Message System On a Chip Point to Point Transmission Control Protocol Internet Protocol Space-Time Block Coding Multiple Input Multiple Output MAC Protocol Data Unit MAC Server Data Unit Institute Of Electrical And Electronics Engineers Bits Per Second Corporate Control Key Differential Quadrature Phase Shift Keying Differential Binary Phase Shift Keying Quadrature Amplitude Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing Wi-Fi Protected Access Wi-Fi Protected Setup Temporal Key Integrity Protocol Wlan Authentication And Privacy Infrastructure Wired Equivalent Privacy Cyclic Redundancy Check 表格 1 术语和缩写
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1. 产品简介
1.1. 概述
ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块，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。
ESP8266封装方式多样，天线可支持板载PCB天线，IPEX接口和邮票孔接口三种形式； ESP8266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。 更多资料，请访问安信可开源社区 www.ai-thinker.com
1.1.1 产品特性
支持无线802.11 b/g/n 标准 支持STA/AP/STA+AP 三种工作模式
内置TCP/IP协议栈，支持多路TCP Client连接 支持丰富的Socket AT指令 支持UART/GPIO数据通信接口 支持Smart Link 智能联网功能 内置32位MCU，可兼作应用处理器 超低能耗，适合电池供电应用 3.3V 单电源供电
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1.1.2 模块封装
ESP8266支持五种封装形式，极大的丰富了客户的可选择性，方便应用于各种物联网硬件终端场合。
1. 2.54标准直插工艺 2. 贴片封装 3. 底贴工艺 4. 半孔贴片工艺
5. 超小体积封装，只有 深圳市安信可科技有限公司 10*10毫米
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1.1.3 模块基本参数
型号 模块 主芯片 无线标准 频率范围 ESP8266-10 ESP8266 IEEE 802.11b/g/n 2.412GHz-2.484GHz 802.11b: +16 +/-2dBm (@11Mbps) 发射功率 802.11g: +14 +/-2dBm (@54Mbps) 802.11n: +13 +/-2dBm (@HT20, MCS7) 无线参数 接收灵敏度 802.11b: -93 dBm (@11Mbps ,CCK) 802.11g: -85dBm (@54Mbps, OFDM) 802.11n: -82dBm (@HT20, MCS7) 外置：邮票孔接口 天线形式 外置：I-PEX 连接器、SMA 连接器 内置：板载PCB 天线 硬件接口 工作电压 GPIO驱动能力 UART，IIC，PWM，GPIO，ADC 3.3V Max：15ma 持续发送下=> 平均值：~70mA,峰值: 200mA 工作电流 正常模式下=> 平均: ~12mA,峰值: 200mA 待机：<200uA， 工作温度 存储环境 尺寸 传输速率 -40℃~125℃ 温度：<40℃，相对湿度：<90%R.H. 17.9mm*16.4mm*1mm； 110-921600bps 5个 STA/AP/STA+AP WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK WEP64/WEP128/TKIP/AES Flash焊下直接烧写 IPv4, TCP/UDP/FTP/HTTP AT+指令集, Web 页面 Android/iOS 终端, Smart Link 智能配置APP 硬件参数 串口透传 TCP Client 无线网络类型 安全机制 加密类型 软件参数 固件升级 网络协议 用户配置 表格 2 模块技术规格
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1.2. 硬件介绍
ESP8266硬件接口丰富，可支持UART，IIC，PWM，GPIO，ADC等，适用于各种物联网应用场合。
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图 1 模块管脚排列图
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PIN Function 1 URXD Description 1）UART_RXD，接收； 2）General Purpose Input/Output：GPIO3； 1）UART_TXD，发送； 2）General Purpose Input/Output：GPIO1； 3）开机时禁止下拉； 2 5 6 8 9 UTXD RESET（GPIO 16） GND VCC ANT 外部Reset信号，低电平复位，高电平工作（默认高）； GND 3.3V，模块供电； WiFi Antenna 1）默认WiFi Status：WiFi工作状态指示灯控制信号； 2）工作模式选择： 上拉：Flash Boot，工作模式； 下拉：UART Download，下载模式； ADC，输入范围：0V-1V； 下拉：工作模式； 1）高电平工作； 2）低电平模块供电关掉； 1）开机上电时必须为高电平，禁止硬件下拉； 2）内部默认已拉高 11 GPIO0 12 13 14 15 ADC GPIO15 CH_PD GPIO2 表格 3 Pin脚定义
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1.3. 功耗
下列功耗数据是基于3.3V的电源、25°的环境温度下测得。 [1] 所有测量均在天线接口处完成。
[2] 所有发射数据是基于 90% 的占空比，在持续发射的模式下测得的。 模式 传送802.11b，CCK 1Mbps，Pout=+19.5dBm 传送802.11b，CCK 11Mbps，Pout=+18.5dBm 传送802.11g，OFDM54 Mbps，Pout=+16dBm 传送802.11n，MCS7，Pout=+14dBm 接收802.11b，包长1024字节，-80dBm 接收802.11g，包长1024字节，-70dBm 接收802.11n，包长1024字节，-65dBm 系统待机模式 关机 最小值
表格 4 功耗数据
通常 215 197 145 135 100 100 102 70 0.5 最大值 单位 mA mA mA mA mA mA mA mA μA
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1.4. 射频指标
以下数据是在室内温度下，电压为3.3V时测得。
描述 输入频率 输入电阻 输入反射 72.2Mbps下，PA的输出功率 802.11b模式下，PA的输出功率 灵敏度 CCK 1Mbps CCK 11Mbps 6Mbps(1/2BPSK) 54Mbps(3/4 64-QAM) HT20，MCS7（65Mbps，72.2Mbps） 邻频抑制 OFDM，6Mbps OFDM，54Mbps HT20，MCS0 HT20，MCS7 最小值 2412 14 17.5 通常 50 15 18.5 最大值 2484 -10 16 19.5 单位 MHz Ω dB dBm dBm -98 -91 -93 -75 -71 dBm dBm dBm dBm dBm 表格 5 射频指标
37 21 37 20 dB dB dB dB
注：
1）72.2Mbps是在802.11n模式下，MCS=7，GI=200uS时测得； 2）802.11b模式下最高可达+19.5dBm的输出功率；
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1.5. 尺寸
图 2 尺寸图
1）ESP8266模块PCB封装可以提供，请联系客服索取；
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1.6. WiFi 天线
ESP8266支持三种天线接口形式：板载PCB天线、IPEX接口和邮票孔接口，板载PCB天线和IPEX接口天线客户可直接使用，无需添加任何匹配电路。如果客户需要在大板上设计天线部分，可使用ESP8266邮票孔天线接口，这种设计时大板需要预留匹配电路，如下：
图 3 WiFi射频参考电路图
注:
1、以上虚线框的部分需要进行天线匹配，以实际天线匹配的电子元器件参数为准； 2、以上为RF走线要做50欧姆阻抗，禁止90度直角走线，长度不能超过15mm；
1.7. 推荐炉温曲线
Refer to IPC/JEDEC standard；Peak Temperature : <250°C；Number of Times: ≤2 times；
图 4 推荐回流曲线图
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2. 功能描述
2.1. 主要功能
ESP8266可以实现的主要功能包括：串口透传，PWM 调控，GPIO控制。 串口透传：数据传输，传输的可靠性好，最大的传输速率为：460800bps。 PWM 调控：灯光调节，三色LED 调节，电机调速等。 GPIO控制：控制开关，继电器等。
2.2. 工作模式
ESP8266模块支持STA/AP/STA+AP 三种工作模式。
STA 模式：ESP8266模块通过路由器连接互联网，手机或电脑通过互联网实现对设备的远程控制。 AP 模式：ESP8266模块作为热点，实现手机或电脑直接与模块通信，实现局域网无线控制。 STA+AP 模式：两种模式的共存模式，即可以通过互联网控制可实现无缝切换，方便操作。
2.3. 应用领域
串口CH340 转Wi-Fi； 工业透传DTU；
Wi-Fi 远程监控/控制； 玩具领域； 色LED 控制；
消防、安防智能一体化管理；
智能卡终端，无线POS 机，Wi-Fi 摄像头，手持设备等。
2.4. AiCloud
AiCloud为安信可科技（Ai-Thinker）推出的互联网云平台服务。用户可以在平台上对设备进行监控和管理，实现大数据管理和分析，使设备真正实现智能化。
AiCloud可将打包全套的服务器解决方案，为客户省去成本，加快开发进度。
AiCloud可接受客户的定制化需求，Web 页面配置，Android/iOS 平台App均可支持。
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3. 全功能测试版介绍
Ai-Thinker可提供专门的UART_WiFi全功能测试板供客户研发测试ESP8266使用，通过该开发板，传统的串口设备或MCU设备可以方便的接入WiFi网络，通过网络实现对设备的管理与控制。
该开发板可提供UART串口数据传输解决方案、RGB灯光调节、智能插座等硬件演示方案；
图 5 全功能测试板板正面视图
Notice：
由于本全功能测试板利用模块的外围管脚兼容设计了不同的应用，故需要通过拨码开关选择和区分； 1）011010,110000 默认模式，可直接用手机app控制； 2）011010,001010 串口调试模式； 3）011110,001010 串口下载模式； 4）011010,000101 单片机下载模式；
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3.1. 测试步骤
服务器和客户端要搭载在同一个网络上（要么同时搭载在路由器上要么同时搭载在模块上，）
1.搭载在路由器上（手机/PC直接连接到路由器，模块通过AT+CWJAP=\"SSID\链接到路由器） 2.搭载在模块上（手机/PC连接到模块wifi上即Esp8266，模块不用设置） 首先要设置服务器（手机、PC、模块都可以模拟服务器）
1.模块作为服务器，AT指令设置模块进入server模式，tcp调试助手连接模块。
2.PC作为服务器，设置pc端为tcp server模式，模块作为客户端向pc申请端口（AT+CIPSTART=\"pc端IP\端口）
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3.手机作为服务器和pc作为服务器原理相同（手机默认server模式，等待模块连接） 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com
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4.透传模式测试
上电之后，执行AT指令 （
AT+CWMODE=3 AT+RST
AT+CIPMODE=1 \"设置透传模式\" ...... \"正常tcp连接测试\"
注：透传只能在单连接模式下进行，所以在建立连接之前一定要用（AT+CIPMUX=0 设置单连接）
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3.2. 基础AT指令
3.2.1 测试AT
语法规则： 命令类型 执行命令 语法 AT 返回和说明 OK
3.3. WiFi功能AT指令
3.3.1 选择WiFi应用模式：AT+CWMODE
语法规则： 命令类型 设置命令 语法 AT+CWMODE = 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 20 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 3.3.2 列出当前可用接入点:AT+CWLAP 语法规则： 命令类型 语法 返回和说明 +CWLAP: 语法规则： 命令类型 设置命令 语法 AT+CWJAP= 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 21 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 3.3.4 退出接入点:AT+CWQAP 语法规则： 命令类型 执行命令 语法 AT+CWQAP 返回和说明 OK 表示成功退出该AP OK 测试命令 AT+CWQAP=? 查询该命令是否支持 3.3.5 设置AP模式下的参数:AT+CWSAP 语法规则： 命令类型 设置命令 语法 AT+CWSAP= 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 22 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 3.4. TCPIP AT指令 3.4.1 建立TCP/UDP连接：AT+CIPSTART 语法规则： 命令类型 语法 返回和说明 如果格式正确，返回： OK 否则返回： +CME ERROR: invalid input value 连接成功，返回： CONNECT OK (CPIMUX=0) 3.4.2 获得TCP/UDP连接状态：AT+CIPSTATUS 语法规则： 命令类型 语法 返回和说明 如果是单路连接(AT+CIPMUX=0)，返回： OK 执行命令 AT+CIPSTATUS STATE: 第 23 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 STATE: 语法规则： 命令类型 语法 返回和说明 OK 如果已经处于多连接模式，则返回 Link is builded 启动多连接成功 查询命令 AT+CIPMUX? +CIPMUX: 第 24 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 OK 查询当前是否处在多连接模式 参数定义： 参数 语法规则： 命令类型 语法 返回和说明 模块收到指令后先换行返回”>”，然后开始接收串口数据，当数据长度满length时发送数据 单 路 连 接 (+CIPMUX=0)时： AT+CIPSEND= 语法规则： 命令类型 语法 返回和说明 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 25 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 单路连接时 AT+CIPCLOSE= 语法规则： 命令类型 语法 响应和说明 + CIFSR: 第 26 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 3.4.7 配置为服务器： 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 27 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 28 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 29 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 3.4.8 选择TCPIP应用模式：AT+CIPMODE 语法规则： 命令类型 设置命令 语法 AT+CIPMODE= 参数定义： 参数 3.4.9 设置服务器主动断开的超时时间：AT+CIPSTO 命令类型 设置命令 语法 AT+CIPSTO= 3.4.10 设置波特率：AT+CIOBAUD 语法规则： 命令类型 设置命令 语法 AT+CIOBAUD= 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 30 页 共 31 页 ESP8266 WiFi模块用户手册V1.0 参数定义： 参数 定义 取值 0 110 300 1200 2400 4800 9600 < rate > 波特率， 单位bps 14400 19200 28800 38400 57600 115200 对取值的说明 自适应波特率 230400 460800 921600 4. 产品试用 （1）淘宝店铺：深圳市安信可科技 （2）技术讨论QQ群：185323735 （3）技术支持论坛：物联世界 深圳市安信可科技有限公司 http://www.ai-thinker.com 第 31 页 共 31 页 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容