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BK7231U WiFi模块可替换rtl8188/rtl8189

BK7231U Wi-Fi模块是一个完整 Wi-Fi网络解决方案,能够独立运行,也可以作为从机搭载于其他主机MCU运行.模块在搭载外部应用并作为设备中唯一的应⽤处理器时,能够直接从内置Flash中启动;模块作为无线适配器承担Wi-Fi接入任务时,可以将其添加到任何基于微控制器的设计中,连接简单,只需通过UART口即可. BK7231U Wi-Fi 模块支持IEEE 802.11 b/g/n协议标准,支持轻量级TCP/IP协议栈,并支持STA,AP, AP+STA模式.用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能,也可以构建独立的网络控制器.
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硬件直接替换rtl8188,rtl8189,软件已经与当前主流平台如安凯,富瀚,君正等调通,

主要应用于ipc市场,机顶盒市场,行车记录仪市场等市场,源头厂家供应,性价比高,品质保证。

1. 产品概述

BK7231U  Wi-Fi 模块是一个完整的  Wi-Fi  网络解决方案,能够独立运行,也可以作为从机搭载于其他主机 MCU 运行。模块在搭载外部应用并作为设备中唯一的应⽤处理器时,能够直接从内置 Flash 中启动; 模块作为无线适配器承担   Wi-Fi   接入任务时,可以将其添加到任何基于微控制器的设计中,连接简单, 只需通过 UART 口即可。

BK7231U Wi-Fi 模块支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议标准,支持轻量级 TCP/IP 协议栈,并支持 STA, AP, AP +STA 模式。用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能,也可以构建独立的网络控制器。

1.1. 主要特点与功能

支持 802.11 b/g/n 标准协议

支持 WIFI + BLE 4.2

内置轻量级 TCP/IP 协议栈

内置 TR 开关、Balun、LNA、PA,并集成板载天线(同时兼容外接天线)

MCU 高达 120M 时钟频率+256 KB SRAM

内置 2Mbit Flash

电压范围 2.4V~3.6VDC,推荐使用 3.3V 单电源供电

支持远程固件 OTA 升级,可通过手机 APP,AT 指令启动升级

支持 STA,AP, AP +STA 工作模式

支持 WEP/TKIP/WPA/WPA2 安全协议

支持 802.11e 以及 WMM/WMM PS 协议

支持 Smart Link 智能联网功能

支持 HT20/40

支持 UART/SPI/I2C/I2S/SDIO/SPI/ADC

支持 6 路硬件PWM


类别

参数

说明



硬件特性

整体描述

无线标准

802.11 b/g/n

频率范围

2.4GHz-2.5GHz (2400M-2483.5M)

工作电压

2.4~3.6V(建议 3.3V)

工作电流

最大值: 330mA


MCU 运行频率

120MHz

Flash

2 Mbit

SRAM

256 KB

物理尺寸

15mm*19.5mm *2.8mm

引脚形式和数量

邮票孔,31pin

天线

板载天线,兼容外置天线

工作温度

-20°~85°C

存储温度

-40°~125°C

硬件接口

GPIO

支持 19 个,与 UART,I2C,PWM 复用

PWM

支持 6 路硬件 PWM

ADC

支持 1 路 ADC

UART

支持 2 个,一个调试下载专用,另一个可用来与其它 MCU 通信

I2C

支持 1 个

SPI

支持 1 路 SPI slave

SDIO

支持 1 路 SDIO 2.0

软件特性

无线模式

STA/AP/BLE4.2

安全机制

WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK

加密类型

WEP/TKIP/WPA/WPA2

升级固件

本地串口烧录/云端 OTA

网络协议

TCP/UDP/DHCP/ARP/ICMP

用户配置

AT+ 指令集, Smart Link 智能配置 APP

表 1 模块主要功能表

2. 接口定义

BK7231U 模块采用 31pin 邮票孔设计,图 2 是管脚图,表 2 是接口定义。


1   BK7231U 管脚图(上视图)


序号

Pin 脚名称

功能说明

1

VBAT

模块总电源输入,电压 2.4V~3.6V,推荐 3.3V

2

GND

模块接地脚

3

NC

/

4

NC

/

5

NC

/

6

P9

通用 IO/BT_PRIORITY/PWM3

7

P26

通用 IO/IRDA/PWM5/QSPI_RAM_CSN

8

P24

通用 IO/LPO_CLK/PWM4/QSPI_RAM_CLK

9

P17

通用 IO/SD_DATA1/SPI_MISO/QSPI_IO1

10

P16

通用 IO/SD_DATA0/SPI_MOSI/QSPI_IO0

11

CEN

模组复位,低有效 (需要外接 MCU IO 控制)

12

P14

通用 IO/SD_CLK/SPI_SCK/QSPI_FLASH_CLK

13

P15

通用 IO/SD_CMD/SPI_CSN/QSPI_FLASH_CSN

14

P6

通用 IO/CLK13M/PWM0

15

P7

通用 IO/WIFI_ACTIVE/PWM1

16

NC

/

17

P8

通用 IO/BT_ACTIVE/PWM2

18

P1_RXD2

通用 IO/UART2_RXD/I2C2_SDA ,通常用于用户调试口

19

P10_RXD1

通用 IO/UART1_RX,通常用于用户 UART 接收

20

P11_TXD1

通用 IO/UART1_TX ,通常用于用户 UART 发送

21

GND

模块接地脚

22

NC

/

23

P20

I2C1_SCL/JTAG_TCK/QSPI_IO3

24

P21

通用 IO/I2C1_SDAJTAG_TMS/ I2S_MCLK/QSPIO_IO2

25

P22

通用 IO/CLK_26M/JTAG_TDI/QSPI_IO1

26

P23

通用 IO/ADC3/JTAG_TDO/ QSPI_IO0

27

P28

通用 IO/RX_EN/USBDN

28

P0_TXD2

通用 IO/UART2_TXD/I2C2_SCL,通常用于用户调试口

29

NC

/

30

NC

/

31

GND

模块接地脚

2 BK7231U 管脚功能定义

3. 外型与尺寸

BK7231U Wi-Fi 模组的物理尺寸为 15mm*19.5mm*2.8mm(如图  3 所示),模组已内置 3dBi 的 PCB 板载天线。


图 2   BK7231U 模组外观



图 3   BK7231U 模组平⾯尺寸图


PAD 尺寸(底部)

Pin 脚间距

19.5mm

15 mm

2.8 mm

0.7 mm x 1.2 mm

1.27 mm

表 3   BK7231U 模组尺寸参数



4. 硬件设计

4.1. 最小系统

图 4   BK7231U 模块最小系统图

说明:

1. 模块无需额外器件,只需给模块供电就能正常工作, 供电电压推荐 3.3V,供电电流大于 350mA;

2. GPIO 口最大驱动电流 4mA;

3. 11 脚 CEN,低有效,模块内部有 10K 上拉电阻,需要外接 MCU IO 控制;

4. 模块的UART1 接外部 MCU 的 TXD,模块的 TXD 接外部 MCU 的RXD;

5. 模块在线升级,只需把 UART2 口接好,然后把 RST 拉低 15ms 以上再释放就可以,也可通过软件复位;

6. 模块通过 OTA 方式升级时,可通过手机 APP、AT 指令、IO 口触发升级。



4.2. 推荐 PCB 设计

BK7231U Wi-Fi 模块需焊接在PCB 板上,为了获得最佳的射频性能,如下图所示PCB 板载天线下方,不能有铺铜、器件、走线,PCB 设计时需将对应区域作净空处理。


图 5   BK7231U 模块天线净空区域图


5. 功能描述

5.1. MCU

采用低功耗  Wi-Fi  单芯片,为智慧家庭嵌入式系统提供了高度集成的方案,能够独⽴运⾏,也可以将其添加入其他微控制器(MCU)架构的产品。

集成了 2.4 GHz WLAN CMOS 功率放大器(PA)和低噪音放大器(LNA),其射频前端为单端双向传输; 另外,仅需极少的外部组件, 可降低整体方案成本。


5.2. 最大额定值


额定值

条件

单位

存储温度

-

-40 to 125

最大焊接温度

-

250


供电压

-

-0.3 to +3.6

V

表5 最⼤额定值


5.3. 建议工作环境

工作环境

名称

最小值

典型值

最大值

单位

工作温度

-20

20

85

供电电压

VDD

2.1

3.3

3.6

V

表 6 建议工作环境

5.4. 数字端口特征

端⼝

典型值

最小值

典型值

最大值

单位

输入逻辑电平低

VIL

-0.3

-

0.8

V

输入逻辑电平⾼

VIH

2.0

-

3.60

V

输出逻辑电平低

VOL


-

0.4

V

输出逻辑电平⾼

VOH

2.4

-


V

注意:如无特殊说明,测试条件为:VDD = 3.3 V,温度为 20

表 7 数字端口特征

6. RF 参 数

参数

最⼩值

典型值

最大值

单位

整体参数

工作频率

2412


2472

MHz

输入阻抗


50


Ω

发射功率


CH1

CH7

CH13


输出功率(802.11b@11Mbps)

16.5

16.5

16.4

dBm

输出功率(802.11g@54Mbps)

13.5

13.5

13.3

dBm

输出功率(802.11n@HT20,MCS7)

13.5

13.5

13.3

dBm

输出功率(802.11n@HT40,MCS7)

13.2

13.2

13.1

dBm

接收灵敏度

灵敏度(802.11b@11Mbps,CCK)

-88.0

-88.0

-88.0

dBm

灵敏度(802.11g@54Mbps,OFDM)

-72

-72

-72

dBm

灵敏度(802.11n@HT20,MCS7)

-70

-70

-69

dBm

灵敏度(802.11n@HT40,MCS7)

-68

-68

-67

dBm

表8 RF 参数

7. 功耗

下列功耗数据均为 3.3V 供电条件下的实测数据。

Mode

Min

Type

Max

Unit

Transmit 802.11b, CCK 11Mbps, POUT=16.5dBm


230


mA

Transmit 802.11g, OFDM 54Mbps, POUT

=13.5dBm


230


mA

Transmit 802.11n, MCS7, POUT =+13.5dBm


220


mA

Transmit 802.11n, MCS7, POUT =+15.0dBm

287

mA

Receive 802.11b,CCK,1Mbp

75

mA

Receive 802.11g,OFDM,54Mbp

82

mA

Receive 802.11n,HT20,MCS7

82

mA

Receive 802.11n,HT40,MCS7

90

mA

RX Power Saving, DTIM=1

2

mA

Sleep Mode

0.2

mA

Operating Mode

75

mA

Power Off

2

uA

表9 功耗

8. 炉温曲线

最高温度:<250℃ 过炉次数:≤2 次

图6 炉温曲线