Espressif ESP32-PICO-V3 RF片上系統中文資料

一、引言

Espressif ESP32-PICO-V3 是一款高性能的系統級封裝（SiP）RF片上系統（SoC），由全球知名的無晶圓廠半導體公司Espressif（樂鑫科技）推出。該芯片集成了完整的Wi-Fi和藍牙功能，以其高集成度、低功耗、卓越的性能和穩定的安全性，在物聯網（IoT）領域得到了廣泛應用。本文將詳細介紹ESP32-PICO-V3的型號類型、工作原理、特點、應用以及主要參數。

廠商名稱：Espressif

元件分類：RF片上系統

中文描述： RF片上系統-SoC ESP32 ECO V3 SIP module with 4 MB flash,dual-core MCU,Wi-Fi&Bluetooth combo,LGA 48-pin,7*7 mm

英文描述： RF System on a Chip-SoC Module WiFi LGA Dual Core BT Combo

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ESP32-PICO-V3概述

ESP32-PICO-V3是一款基于ESP32(ECO V3)的系統級封裝(SiP)產品，可提供完整的Wi-Fi和藍牙?功能，集成1個4 MB串行外圍設備接口(SPI)flash。

ESP32-PICO-V3的核心是ESP32(ECO V3)芯片。ESP32是集成2.4 GHz Wi-Fi和藍牙雙模的單芯片方案，采用臺積電(TSMC)超低功耗的40納米工藝。ESP32-PICO-V3模組已將晶振、flash、濾波電容、RF匹配鏈路等。所有外圍器件無縫集成進封裝內，不再需要外圍元器件即可工作。此時，模組的組裝和測試都在SiP層面完成，因此ESP32-PICO-V3可以大大降低供應鏈的復雜程度并提升管控效率。

ESP32-PICO-V3具備體積緊湊、性能強勁及功耗低等特點，適用于任何空間有限或電池供電的設備，比如可穿戴設備、醫療設備、傳感器及其他IoT設備。

相比其他ESP32系列芯片，ESP32-PICO-V3增加了GPIO20管腳。另外，考慮到芯片的安全性能，flash管腳DI,DO,/HOLD,/WP均未引出。

產品應用

通用低功耗IoT傳感器Hub

通用低功耗IoT數據記錄器

攝像頭視頻流傳輸

OTT電視盒/機頂盒設備

語音識別

圖像識別

Mesh網絡

家庭自動化

智能家居控制板

智慧樓宇

工業自動化

智慧農業

音頻設備

健康/醫療/看護

Wi-Fi玩具

可穿戴電子產品

零售&餐飲 智能POS應用

ESP32-PICO-V3中文參數

MCU

內置ESP32芯片，Xtensa?雙核32位LX6微處理器，支持高達240 MHz的時鐘頻率

448 KB ROM

520 KB SRAM

16 KB RTC SRAM

WiFi

802.11b/g/n

802.11n數據速率高達150 Mbps

支持A-MPDU和A-MSDU聚合

支持0.4s保護間隔

工作信道中心頻率范圍：2412~2484 MHz

藍牙?

藍牙V4.2 BR/EDR和藍牙LE標準

Class-1、class-2和class-3發射器

AFH

CVSD和SBC

硬件

模組接口：ADC、DAC、觸摸傳感器、SD/SDIO/MMC主機控制器、SPI、SDIO/SPI從機控制器、EMAC、電機PWM、LED PWM、UART、I2C、I2S、紅外遙控、GPIO、脈沖計數器、雙線汽車接口(TWAITM，兼容ISO11898-1)

40 MHz晶振

4 MB SPI flash

工作電壓/供電電壓：3.0~3.6 V

建議工作溫度范圍：–40~85°C

封裝尺寸：(7×7×0.94)mm

ESP32-PICO-V3引腳圖

二、型號類型

ESP32-PICO-V3是Espressif ESP32系列中的一款重要產品，屬于ESP32-PICO系列。該系列還包括ESP32-PICO-D4和ESP32-PICO-V3-02等型號。ESP32-PICO-V3與ESP32-PICO-D4的主要區別在于Flash存儲容量和GPIO引腳配置的不同，而ESP32-PICO-V3-02則進一步增加了PSRAM的存儲容量。

• ESP32-PICO-V3：基于ESP32 ECO V3的系統級封裝SiP產品，內置4MB SPI flash，無內置PSRAM，提供雙核MCU、Wi-Fi和藍牙雙模功能。

• ESP32-PICO-D4：同樣基于ESP32的系統級封裝SiP，但Flash容量為4MB，無內置PSRAM，雙核MCU，Wi-Fi和藍牙雙模。

• ESP32-PICO-V3-02：在ESP32-PICO-V3的基礎上，增加了2MB的PSRAM，Flash容量達到8MB，適用于需要更多內存的應用場景。

三、工作原理

ESP32-PICO-V3集成了ESP32 SoC核心，該核心是一個低功耗、高性能的32位LX6微處理器，具備雙核處理能力。該芯片內部集成了Wi-Fi和藍牙通信模塊，支持2.4GHz頻段的無線通信。同時，它還集成了豐富的外設接口，如SPI、I2C、I2S、UART等，便于與各種外部設備進行通信和數據交換。

在通信方面，ESP32-PICO-V3通過其內置的Wi-Fi和藍牙模塊，可以輕松連接到互聯網或與其他藍牙設備進行通信。在數據處理方面，雙核CPU和豐富的外設接口使得該芯片能夠高效處理各種復雜任務，如數據采集、處理、傳輸等。

四、特點

1. 高集成度：ESP32-PICO-V3將ESP32 SoC、Flash、晶振、阻容等器件集成在7mm×7mm的LGA封裝中，大大簡化了電路設計，減少了PCB面積，適用于空間緊湊的設計場景。

2. 低功耗：采用先進的低功耗設計技術，能夠在保證高性能的同時，有效降低功耗，延長設備的使用時間。

3. 高性能：雙核CPU和豐富的外設接口使得該芯片能夠高效處理各種復雜任務，滿足物聯網設備對高性能的需求。

4. 穩定可靠：經過嚴格的質量控制和測試，ESP32-PICO-V3在穩定性、可靠性和安全性方面表現出色，能夠確保設備在各種惡劣環境下穩定運行。

5. 易于開發：Espressif提供了豐富的開發工具和文檔，包括SDK、IDE、示例代碼等，使得開發人員能夠快速上手，降低開發難度和成本。

五、應用

ESP32-PICO-V3廣泛應用于物聯網領域，包括但不限于智能家居、智能穿戴、智能安防、智能醫療、智能工業等領域。

• 智能家居：用于智能照明、智能插座、智能家電等設備的控制和通信。

• 智能穿戴：用于健康監測手環、智能手表等設備的數據采集和傳輸。

• 智能安防：用于監控攝像頭、門禁系統等設備的數據采集和遠程控制。

• 智能醫療：用于醫療設備的遠程監控和數據傳輸，如遠程心電圖監測、血糖監測等。

• 智能工業：用于工業自動化設備的控制和數據采集，如傳感器網絡、工業物聯網等。

六、主要參數

• 處理器速度：240 MHz

• 工作頻率：2.4 GHz

• 最大數據速率：150 Mbps

• 輸出功率：19.5 dBm

• 靈敏度：-75 dBm

• 電源電壓：3.0~3.6V

• 程序存儲器大小：4 MB（ESP32-PICO-V3），8 MB（ESP32-PICO-V3-02）

• 數據RAM大小：520 KB（內部SRAM），可選擴展至2 MB PSRAM（僅ESP32-PICO-V3-02）

• GPIO引腳數：根據封裝不同，一般提供約20至30個GPIO引腳，支持多種功能配置，如數字輸入/輸出、PWM、ADC等。

• 外設接口：支持SPI、I2C、I2S、UART、SDIO、PWM、ADC、DAC、Timer等多種外設接口，便于連接各種外部設備和傳感器。

• Wi-Fi標準：支持IEEE 802.11 b/g/n，支持WPA/WPA2/WPA3安全協議，提供穩定的無線連接。

• 藍牙標準：支持Bluetooth 4.2/5.0（LE），支持BLE廣播、連接、GATT客戶端和服務器等藍牙低功耗功能。

• 安全特性：內置硬件加密引擎，支持AES、SHA-2等加密算法，保障數據傳輸的安全性。

• 開發環境：支持Espressif官方的ESP-IDF（Espressif IoT Development Framework）開發框架，以及Arduino IDE、PlatformIO等多種開發工具，提供豐富的API和示例代碼，方便開發者快速上手。

• 溫度范圍：通常支持-40°C至+125°C的工作溫度范圍，適用于各種惡劣環境下的應用。

• 封裝形式：采用LGA（Land Grid Array）封裝，尺寸小巧，便于在小型設備中集成。

• 功耗管理：具備靈活的電源管理功能，支持多種低功耗模式，如輕睡眠（Light Sleep）、深度睡眠（Deep Sleep）等，可根據應用需求調整功耗，延長電池壽命。

七、總結

Espressif ESP32-PICO-V3 RF片上系統以其高集成度、低功耗、高性能和豐富的外設接口，在物聯網領域展現出強大的競爭力。其靈活的電源管理、穩定可靠的無線通信能力以及易于開發的特性，使得它成為智能家居、智能穿戴、智能安防、智能醫療和工業物聯網等領域中不可或缺的核心組件。隨著物聯網技術的不斷發展，ESP32-PICO-V3將繼續發揮其在推動物聯網應用創新和發展方面的重要作用。

未來，Espressif有望進一步推出更多基于ESP32系列的高性能SoC產品，以滿足市場對物聯網設備更高性能、更低功耗、更小尺寸和更強安全性的需求。同時，隨著開發工具和生態系統的不斷完善，ESP32系列SoC的應用領域也將進一步拓展，為物聯網產業的繁榮發展貢獻更多力量。