Espressif ESP32-PICO-V3 RF片上系统中文资料

一、引言

Espressif ESP32-PICO-V3 是一款高性能的系统级封装（SiP）RF片上系统（SoC），由全球知名的无晶圆厂半导体公司Espressif（乐鑫科技）推出。该芯片集成了完整的Wi-Fi和蓝牙功能，以其高集成度、低功耗、卓越的性能和稳定的安全性，在物联网（IoT）领域得到了广泛应用。本文将详细介绍ESP32-PICO-V3的型号类型、工作原理、特点、应用以及主要参数。

厂商名称：Espressif

元件分类：RF片上系统

中文描述： RF片上系统-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)的系统级封装(SiP)产品，可提供完整的Wi-Fi和蓝牙®功能，集成1个4 MB串行外围设备接口(SPI)flash。

ESP32-PICO-V3的核心是ESP32(ECO V3)芯片。ESP32是集成2.4 GHz Wi-Fi和蓝牙双模的单芯片方案，采用台积电(TSMC)超低功耗的40纳米工艺。ESP32-PICO-V3模组已将晶振、flash、滤波电容、RF匹配链路等。所有外围器件无缝集成进封装内，不再需要外围元器件即可工作。此时，模组的组装和测试都在SiP层面完成，因此ESP32-PICO-V3可以大大降低供应链的复杂程度并提升管控效率。

ESP32-PICO-V3具备体积紧凑、性能强劲及功耗低等特点，适用于任何空间有限或电池供电的设备，比如可穿戴设备、医疗设备、传感器及其他IoT设备。

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

产品应用

通用低功耗IoT传感器Hub

通用低功耗IoT数据记录器

摄像头视频流传输

OTT电视盒/机顶盒设备

语音识别

图像识别

Mesh网络

家庭自动化

智能家居控制板

智慧楼宇

工业自动化

智慧农业

音频设备

健康/医疗/看护

Wi-Fi玩具

可穿戴电子产品

零售&餐饮 智能POS应用

ESP32-PICO-V3中文参数

MCU

内置ESP32芯片，Xtensa®双核32位LX6微处理器，支持高达240 MHz的时钟频率

448 KB ROM

520 KB SRAM

16 KB RTC SRAM

WiFi

802.11b/g/n

802.11n数据速率高达150 Mbps

支持A-MPDU和A-MSDU聚合

支持0.4s保护间隔

工作信道中心频率范围：2412~2484 MHz

蓝牙®

蓝牙V4.2 BR/EDR和蓝牙LE标准

Class-1、class-2和class-3发射器

AFH

CVSD和SBC

硬件

模组接口：ADC、DAC、触摸传感器、SD/SDIO/MMC主机控制器、SPI、SDIO/SPI从机控制器、EMAC、电机PWM、LED PWM、UART、I2C、I2S、红外遥控、GPIO、脉冲计数器、双线汽车接口(TWAITM，兼容ISO11898-1)

40 MHz晶振

4 MB SPI flash

工作电压/供电电压：3.0~3.6 V

建议工作温度范围：–40~85°C

封装尺寸：(7×7×0.94)mm

ESP32-PICO-V3引脚图

二、型号类型

ESP32-PICO-V3是Espressif ESP32系列中的一款重要产品，属于ESP32-PICO系列。该系列还包括ESP32-PICO-D4和ESP32-PICO-V3-02等型号。ESP32-PICO-V3与ESP32-PICO-D4的主要区别在于Flash存储容量和GPIO引脚配置的不同，而ESP32-PICO-V3-02则进一步增加了PSRAM的存储容量。

• ESP32-PICO-V3：基于ESP32 ECO V3的系统级封装SiP产品，内置4MB SPI flash，无内置PSRAM，提供双核MCU、Wi-Fi和蓝牙双模功能。

• ESP32-PICO-D4：同样基于ESP32的系统级封装SiP，但Flash容量为4MB，无内置PSRAM，双核MCU，Wi-Fi和蓝牙双模。

• ESP32-PICO-V3-02：在ESP32-PICO-V3的基础上，增加了2MB的PSRAM，Flash容量达到8MB，适用于需要更多内存的应用场景。

三、工作原理

ESP32-PICO-V3集成了ESP32 SoC核心，该核心是一个低功耗、高性能的32位LX6微处理器，具备双核处理能力。该芯片内部集成了Wi-Fi和蓝牙通信模块，支持2.4GHz频段的无线通信。同时，它还集成了丰富的外设接口，如SPI、I2C、I2S、UART等，便于与各种外部设备进行通信和数据交换。

在通信方面，ESP32-PICO-V3通过其内置的Wi-Fi和蓝牙模块，可以轻松连接到互联网或与其他蓝牙设备进行通信。在数据处理方面，双核CPU和丰富的外设接口使得该芯片能够高效处理各种复杂任务，如数据采集、处理、传输等。

四、特点

1. 高集成度：ESP32-PICO-V3将ESP32 SoC、Flash、晶振、阻容等器件集成在7mm×7mm的LGA封装中，大大简化了电路设计，减少了PCB面积，适用于空间紧凑的设计场景。

2. 低功耗：采用先进的低功耗设计技术，能够在保证高性能的同时，有效降低功耗，延长设备的使用时间。

3. 高性能：双核CPU和丰富的外设接口使得该芯片能够高效处理各种复杂任务，满足物联网设备对高性能的需求。

4. 稳定可靠：经过严格的质量控制和测试，ESP32-PICO-V3在稳定性、可靠性和安全性方面表现出色，能够确保设备在各种恶劣环境下稳定运行。

5. 易于开发：Espressif提供了丰富的开发工具和文档，包括SDK、IDE、示例代码等，使得开发人员能够快速上手，降低开发难度和成本。

五、应用

ESP32-PICO-V3广泛应用于物联网领域，包括但不限于智能家居、智能穿戴、智能安防、智能医疗、智能工业等领域。

• 智能家居：用于智能照明、智能插座、智能家电等设备的控制和通信。

• 智能穿戴：用于健康监测手环、智能手表等设备的数据采集和传输。

• 智能安防：用于监控摄像头、门禁系统等设备的数据采集和远程控制。

• 智能医疗：用于医疗设备的远程监控和数据传输，如远程心电图监测、血糖监测等。

• 智能工业：用于工业自动化设备的控制和数据采集，如传感器网络、工业物联网等。

六、主要参数

• 处理器速度：240 MHz

• 工作频率：2.4 GHz

• 最大数据速率：150 Mbps

• 输出功率：19.5 dBm

• 灵敏度：-75 dBm

• 电源电压：3.0~3.6V

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

• 数据RAM大小：520 KB（内部SRAM），可选扩展至2 MB PSRAM（仅ESP32-PICO-V3-02）

• GPIO引脚数：根据封装不同，一般提供约20至30个GPIO引脚，支持多种功能配置，如数字输入/输出、PWM、ADC等。

• 外设接口：支持SPI、I2C、I2S、UART、SDIO、PWM、ADC、DAC、Timer等多种外设接口，便于连接各种外部设备和传感器。

• Wi-Fi标准：支持IEEE 802.11 b/g/n，支持WPA/WPA2/WPA3安全协议，提供稳定的无线连接。

• 蓝牙标准：支持Bluetooth 4.2/5.0（LE），支持BLE广播、连接、GATT客户端和服务器等蓝牙低功耗功能。

• 安全特性：内置硬件加密引擎，支持AES、SHA-2等加密算法，保障数据传输的安全性。

• 开发环境：支持Espressif官方的ESP-IDF（Espressif IoT Development Framework）开发框架，以及Arduino IDE、PlatformIO等多种开发工具，提供丰富的API和示例代码，方便开发者快速上手。

• 温度范围：通常支持-40°C至+125°C的工作温度范围，适用于各种恶劣环境下的应用。

• 封装形式：采用LGA（Land Grid Array）封装，尺寸小巧，便于在小型设备中集成。

• 功耗管理：具备灵活的电源管理功能，支持多种低功耗模式，如轻睡眠（Light Sleep）、深度睡眠（Deep Sleep）等，可根据应用需求调整功耗，延长电池寿命。

七、总结

Espressif ESP32-PICO-V3 RF片上系统以其高集成度、低功耗、高性能和丰富的外设接口，在物联网领域展现出强大的竞争力。其灵活的电源管理、稳定可靠的无线通信能力以及易于开发的特性，使得它成为智能家居、智能穿戴、智能安防、智能医疗和工业物联网等领域中不可或缺的核心组件。随着物联网技术的不断发展，ESP32-PICO-V3将继续发挥其在推动物联网应用创新和发展方面的重要作用。

未来，Espressif有望进一步推出更多基于ESP32系列的高性能SoC产品，以满足市场对物联网设备更高性能、更低功耗、更小尺寸和更强安全性的需求。同时，随着开发工具和生态系统的不断完善，ESP32系列SoC的应用领域也将进一步拓展，为物联网产业的繁荣发展贡献更多力量。