BAB IV HASIL DAN PENGUJIAN
4.2 Pengujian Sistem
4.2.1 Pengujian Mikrokontroler Arduino Uno
Arduino uno adalah mikrokontroler yang bekerja bahasa pemrograman tertentu, untuk itu arduino hanya dapat diuji dengan memprogramnya terlebih dahulu dan melihat hasilnya apakah sesuai dengan program atau tidak. Pada pengujian ini Arduino diprogram untuk memberikan output logika pada port. Setelah itu diukur apakah logika keluaran port tersebut sesuai dengan program atau tidak. Berikut adalah hasil pengujian yang dilakukan untuk pengujian tersebut. Algoritma program :
Void setup () {
Pinmode(0,Output);digitalWrite(0,LOW);
Pinmode(1,Output);digitalWrite(1, LOW);
Pinmode(2,Output);digitalWrite(2,HIGH);
Pinmode(3,Output);digitalWrite(3, HIGH);
Pinmode(4,Output);digitalWrite(4, LOW);
Pinmode(5,Output);digitalWrite(5, LOW);
Pinmode(6,Output);digitalWrite(6, LOW);
Pinmode(7,Output);digitalWrite(7, HIGH);
Pinmode(8,Output);digitalWrite(8, LOW);
Pinmode(9,Output);digitalWrite(9,HIGH);
Pinmode(10,Output);digitalWrite(10, LOW);
Pinmode(11,Output);digitalWrite(11, HIGH);
Pinmode(12,Output);digitalWrite(12,LOW);
Setelah diunggah pada board arduino kemudian dijalankan dan diukur, maka hasil pengukuran tiap pin adalah sebagai berikut:
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Pin Arduino Uno Pin Vout(V)
0 0,01 1 0,01 2 4,99 3 5,00 4 0,00 5 0,01 6 0,00 7 5,01 8 0,01 9 4,99 10 0,01 11 5,00 12 0,02 Vcc 3,30
Hasil perbandingan dinyatakan cocok sehingga dapat disimpulkan bahwa Arduino telah bekerja sesuai program yang dibuat
Gambar 4.2 Pengukuran Tegangan Pin Arduino Uno 4.2.2 Pengujian Sensor Tegangan
Sensor memberikan informasi tegangan dari line PLN yang ada pada saat itu.
Penurunan dilakukan oleh stepdown dan disearahkan oleh dioda penyearah. Output penyearah kemudian dibagi oleh resistor pembagi tegangan agar sesuai dengan level pembacaan adc yaitu 0 hingga 5V. Pengujian sensor dapat dilakukan dengan memberikan variasi input melalui sebuah auto trafo. Pengukuran dilakukan pada masukan dan keluaran sensor. Data hasil pengukuran sensor adalah sebagai berikut:
Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Sensor Tegangan Vin (PLN) Vout(sensor)
100V 1.01V 110V 1.12V 120V 1.23V 130V 1.30V 140V 1.41V 150V 1.50V 160V 1.61V 170V 1.71V 180V 1.81V 190V 1.92V 200V 2.02V 210V 2.11V 220V 2.20V 230V 2.31V 240V 2.40V 250V 2.51V
Analisa data :
Dari hasil pengukuran diatas dapat dilihat bahwa perbandingan nilai input dengan ouput cukup linear sehingga tidak membutuhkan linearisasi pada program. Konstanta kalibrasi dapat diperoleh dari perbandingan tersebut yaitu :
K = Vin / Vout Dimana:
K : konstanta
Vin : tegangan masukan dari PLN Vout : tegangan keluaran sensor
Contoh : jika PLN = 220V dan sensor = 2,2V maka, K = 220V / 2,2V
K = 100.
Dengan menggunakan konstanta K = 100 maka program dapat menghitung nilai tegangan sebenarnya dari data yang terbaca oleh sensor.
Gambar 4.3 Pengukuran Output Sensor Tegangan 4.2.3 Pengujian Sensor Arus ACS712
Pengujian dilakukan dengan mengukur arus yang mengalir pada sensor, dan mengukur output tegangan sensor. Masukan sensor adalah arus beban yang melalui kumparan sensor. Sedangkan output sensor adalah besar tegangan yang dihasilkan oleh sensor akibat beban tersebut.Tabel berikut adalah hasil pengukuran arus dan tegangan keluaran sensor, dari data tersebut dapat dicari karakteritik sensor dan konstanta kalibrasinya.
Pengujian menggunakan beban linear yaitu lampu pijar 100 Watt sebanyak 10 buah yang dihidupkan satu persatu pada tegangan 220V.
Tabel 4.3 Data Pengukuran Sensor Arus
Arus(A) Vout (V) Jumlah Lampu Daya terukur(w) 0,45 0,16 1 100,1 0,91 0,54 2 200,9 1,35 0,96 3 301,1 1,81 1,34 4 401,2 2,25 1,74 5 499,8 2,69 2,07 6 600,2 3,15 2,45 7 699,7 3,51 2,74 8 800,1 3,91 3,12 9 900,3 4,49 3,49 10 1000,1
Data keluaran tegangan tersebut kemudian dikonversi ke digital oleh adc, yang ada pada atmega 328. Dengan persamaan berikut dapat dihitung data hasil konversi.
Data adc = Vout/Vref x 1023;
Dimana : Vref = 5V
dan : 1023 adalah jumlah kombinasi 10 bit dari biner.
Misalkan Vout sensor : Vout = 0,16V maka: Data = 0,16V/5V x 1023 = 32
Untuk mencari konstanta kalibrasi dapat dilakukan dengann rumus perbandingan yaitu:
K = Data ADC/arus sebenarnya
Untuk itu ,maka:
K1 = 32/0,45A = 71/A.
Oleh karena itu misalkan data yang terbaca oleh sensor adalah 100 satuan data maka arus dapat dihitung sebagai berikut:
I = data /K;
I = 100/71;
I = 1,40 A
Gambar 4.4 Pengukuran Output Sensor Arus
4.2.4 Pengujian Display LCD
Pengujian display LCD dilakukan dengan membuat program yang dibuat khusus untuk menampilkan sebuah pesan pada LCD tersebut. Program dibuat dengan bahasa C, kemudian diunggah pada kontroler. Berikut adalah list program yg dibuat untuk pengujian tersebut.
Init_lcd();
while(1) {
lcd_clear();
lcd_putsf("Rancangan Alat");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf(" PEMANTAU ENERGI ");
}
Setelah diunggah dan dijalankan pada kontroler , maka pada display LCD akan muncul kata " Rancangan Alat" pada baris pertama dan " PEMANTAU ENERGI "pada baris kedua, kemudian berkedip secara teratur. Dengan tampilan seperti itu maka pengujian display LCD telah telah bekerja dengan baik sesuai dengan yang diprogramkan.
Gambar 4.5 Hasil Pengujian Display LCD
4.2.5 Pengujian Catu Daya Sistem
Catudaya yang digunakan adalah trafo stepdown. Pengujian dilakukan dgn mengukur tegangan keluaran catu daya saat berbeban dan tanpa beban. Terdapat 2 testpoint output yaitu output setelah penyearah dan output setelah regulator 7805.
Berikut adalah data hasil pengukuran catu daya :
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Tegangan Catu Daya Output dc Output regulator Tanpa beban 17,6 V 5,01 V Dgn beban 12,2 V 5,00 V
Pembahasan:
Dari pengukuran diatas dapat diambil kesimpulan bahwa tegangan yang dihasilkan telah memenuhi kebutuhan rangkaian yang dibuat yaitu 12V dan 5V. Dengan demikian pengujian ini dinyatakan berhasil.
Gambar 4.6 Pengukuran Output Catu Daya
4.2.6 Analisa Penggunaan Energi Listrik Dalam Satuan KWH
KWH adalah satuan energi listrik yaitu jumlah energi listrik yang dipakai untuk menghidupkan beban listrik. Definisi energi listrik adalah penggunaan daya persatuan waktu. Dengan kata lain penggunaan daya selama beberapa waktu disebut energi dengan satuan Watt Hour. Pengertian KWH itu sendiri adalah penggunaan daya 1000 watt selama 1 jam yang disebut 1 KWH. Pada percobaan yang dilakukan untuk menguji alat yang dibuat yaitu KWH meter digital adalah dengan cara mengukur tegangan ,arus dan daya serta waktu pemakaian. Dari hasil pengukuran tersebut kemudian dibandingkan dengan KWH meter konvensional analog yang ada untuk mengetahui kinerja dan tingkat akurasi alat yang dibuat. Pengukuran atau pengujian dilakukan dengan memberikan beban konstan pada output rangkaian, dalam hal ini menggunakan bola lampu pijar 100 watt sebanyak 5 buah. Prosedur pengujian adalah dengan mengukur tegangan dan arus yang mengalir pada lampu dengan menggunakan voltmeter dan ampere meter.
Data pengukuran adalah sebagai berikut : Tegangan PLN : 220 V
Arus beban : 2,25 A
Dengan demikian daya yang digunakan oleh beban diatas adalah : P = V x I
P = 220V x 2,25A P = 495 watt.
Beban tersebut dihidupkan selama 10 jam dengan asumsi tegangan dan arus adalah konstan. Perlu diketahui, pengujian ini juga menggunakan alat ukur KWH konvensional sebagai bahan pembanding. Dimana output kwh meter analog terhubung dengan beban
lampu 495 watt tersebut. Saat beban mulai dihidupkan dicatat penunjukan nilai kwh meter dan tunggu hingga 10 jam.
Perhitungan manual adalah : E = P x t
E = 495 watt x 10 jam
E = 4950 watt jam atau 4,95 KWH.
Data hasil pengukuran adalah sebagai berikut:
Tabel 4.5.a. Pengukuran KWH Meter Analog Jam Volt Ampere Daya Kwh 0 220 2,25 495,0 0 1 222 2,26 501,7 000 491 2 221 2,25 497,2 000 992 3 221 2,25 497,2 001 495 4 220 2,25 495,0 001 992 5 220 2,25 495,0 002 487 6 223 2,27 506,2 002 981 7 221 2,25 497,2 003 486 8 220 2,25 495,0 003 980 9 222 2,26 501,7 004 471 10 223 2,27 506,2 004 987
Tabel 4.5.b Pengukuran KWH Meter Digital Jam Volt Ampere Daya Kwh(WH) 0 220 2,25 495,1 0 1 221 2,26 499,1 495 2 221 2,26 499,2 994 3 221 2,26 497,2 1495 4 222 2,25 497,1 1998 5 222 2,26 501,7 2495 6 223 2,26 503,2 2996 7 223 2,26 503,2 3500 8 222 2,26 497,7 4003 9 223 2,26 503,2 4500 10 224 2,27 503,9 5003 Hasil perbandingan data kwh akhir setelah 10 jam pemakaian adalah :
% error = (data analog - data digital)/data analogx100%
% error = ((4987-5003)/4998)x100%
%error = 0,32 %
Dengan persentase error 0,1 % maka dapat disimpulkan kwh meter digital yang dibuat bekerja dengan baik dengan akurasi yang cukup tinggi .
Gambar 4.7 Pengujian Pengukuran Energi listrik Dengan Beban Lampu Pijar
4.2.7 Pengujian Sistem Monitoring Energi Berbasis IoT.
Pengujian ini membutuhkan koneksi internet dan wifi agar data dapat dikirim dan diterima oleh sistem. Aplikasi yaang digunakan sebagai server adalah aplikasi blynk yang juga diunduh pada playstore. Setelah melaui beberapa pengaturan maka aplikasi yang berfungsi sebagai penghubung antara server dan client dapat digunakan sebagai pengirim dan penerima data via smartphone. Dengan aplikasi ini data dapat dipantau dari mana saja selama terdapat koneksi internet. Untuk memulai pengujian kita perlu membahas terlebih dahulu beberapa pengaturan yang diperlukan. Pertama-tama jalankan aplikasi blynk yang telah diunduh dan diinstal pada perangkat. Tampilan awal aplikasi dapat dilihat pada gambar berikut,
Gambar 4.7.a Tampilan Awal Aplikasi Blynk
Terlihat form masih kosong, untuk membuat aplikasi klik new project maka ada notifikasi untuk memasang komponen display misalnya text atau tombol. Dengan cara menggeser display kekiri maka muncul properti seperti gambar dibawah,
Gambar 4.7.b Properti Komponen Pada Widget Box
Dari widget box pilih komponen yang akan dipakai sebagai monitor dan kontrol, dalam hal ini dipilih 2 tombol atau button untuk on-off dan 2 display LCD untuk tampilan nilai 2 kwh meter yang dipantau. Setelah dipasangkan pada form dan atur posisi yang sesuai.
Tampilan setelah pemasangan komponen pada form adalah sebagai berukut:
Gambar 4.7.c Tampilan Form Setelah Pemasangan Komponen
Langkah selanjutnya adalah melakukan pengaturan pada properti yaitu nama komponen misalnya nama tombol dan tampilan pada display juga pengaturan pin yang digunakansebagai input atau output . Tampilan form pengaturan adalah sebagai berikut
Gambar 4.7.d Tampilan Pengaturan Pin Pada Properti
Alhasil, setelah pengaturan dilakukan maka saatnya untuk uji coba sistem internet of thing yang dirancang. Dimulai dengan mengaktifkan rangkaian kontroler dengan catatan program arduino dan node mcu telah diunggah kedalam chip tersebut. Pastikan hotspot wifi telah tersedia dan sesuai namanya dengan yang ada diprogram. Setelah itu jalankan aplikasi blynk pada smartphone. Saat pertama kali dicoba, koneksi antara smartphone dengan rangkaian kwh meter gagal dan data tidak dapat dikirim ke smartphone, oleh karena itu di cek kembali pada rangkaian, pada program dan pada koneksi internet dan wifi. Setelah lama melakukan perbaikan, yakni ada kesalahan tulisan alamat wifi dan password dan sebagainya akhirnya koneksi berhasil dan monitoring data dapat
dilaksanakan. Perbaikannjuga dilakukan pada bagian kontrol tombol, sebelumnya terdapat kesalahan penulisan properti input yaitu di pin 0 yang seharusnya di V0 agar sesuai dengan program. Tombol akhirnya dapat digunakan untuk mengontrol aktif dan non aktif kwh meter dari jarak jauh. Setelah melalui banyak penyempurnaan maka sistem monitoring dan kontroling daya berbasis internet of things dapat direalisasikan.
Dengan demikian pengujian dinyatakan berhasil dan berjalan sesuai dengan yang diinginkan.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Sebuah sistem pemantau penggunaan energi listrik yaitu KWH meter digital berbasis IoT dapat dirancang dengan menggunakan komponen analog dan digital yang dikontrol oleh sebuah mikrokontroler Atmega 328 (Arduino Uno). Untuk aplikasi IoT dilakukan oleh modul esp 8266 Wemos yang bertugas mengirim data energi ke jaringan internet.
2. Energi listrik dapat dihitung dari komponen dasar listrik yaitu arus dan tegangan serta waktu. Dengan mengalikan ketiga komponen dasar diperoleh energi listrik dalam satuan watt-hour. Untuk itu dibutuhkan sebuah sensor arus yaitu ACS712 dan sebuah sensor tegangan, dalam hal ini adalah penurun tegangan dan penyearah. Komponen waktu adalah berapa lama beban menggunakan daya tersebut. Misalnya penggunaan daya sebesar 100 watt selama 1 jam akan menyerap energi 100 watt-hour.
3. Data dapat dikirim ke user melalui jaringan internet dengan bantuan server Blynk. Data hasil hitungan yaitu energi dikirim oleh mikrokontroler ke esp 8266.
Esp 8266 yang terhubung dengan jaringan internet melalui WiFi akan mengirim data ke server Blynk. Setelah diterima oleh server tersebut barulah pengguna dapat mengakses data tersebut dengan aplikasi Blynk pada smartphone.
4. Algoritma program dapat dibuat dalam bahasa pemrograman C. Pada rancangan ini program di edit dan dikompile dengan bantuan software Arduino yaitu Arduino Integrated Development Environment (IDE) versi 1.8.13. Setelah berhasil di kompilasi ,kode program kemudian diunggah pada mikrokontroler Atmega 328 melalui port usb komputer.
5.2 Saran
1. Dibutuhkan penelitian dan pengembangan lebih lanjut agar sistem dapat digunakan sebagai alat pemantau energi yang efektif.
2. Menggunakan sensor yang lebih presisi dan handal untuk meningkatkan akurasi data dan kinerja alat yang dibuat.
DAFTAR PUSTAKA
Kadir, Abdul. 2013. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler Dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Jogyakarta: Penervit ANDI
Fajar Wicaksono, Muhammad. 2017. Mudah Belajar Mikrokontroler Arduino. Jakarta:
Penerbit Informatika
Kadir, Abdul. 2019. Arduino dan Sensor. Jogyakarta: Penervit ANDI
Eko Istiyanto, Jazi. 2014. Pengantar Elektronika dan Instrumentasi, Pendekatan Project Arduino & Android. Jogyakarta: Penerbit ANDI
Kurniawan, Dayat. 2010. Aplikasi Elektronika Dengan Visual C# 2008. Jakarta: Penerbit Elex Media Komputindo
Hari Sasongko, Bagus. 2012. Pemrograman Mikrokontroler Dengan Bahasa C.
Jogyakarta: Penerbit ANDI
Blocher, Richard. 2009. Dasar Elektronika. Jogyakarta: Penerbit Andi
Rangkuti, Syahban. 2011. Mikrokontroler ATMEL AVR (ISIS Proteus dan CodeVisionAVR) + CD. Jakarta: Penerbit INFORMATIKA
Information in this document, including URL references, is subject to change without notice.
THIS DOCUMENT IS PROVIDED "AS IS" WITH NO WARRANTIES WHATSOEVER, INCLUDING ANY WARRANTY OF MERCHANTABILITY, NON-INFRINGEMENT, FITNESS FOR ANY PARTICULAR PURPOSE, OR ANY WARRANTY OTHERWISE ARISING OUT OF ANY
PROPOSAL, SPECIFICATION OR SAMPLE. All liability, including liability for infringement of any proprietary rights, relating to use of information in this document is disclaimed. No licenses express or implied, by estoppel or otherwise, to any intellectual property rights are granted herein.
The Wi-Fi Alliance Member Logo is a trademark of the WiFi Alliance.
All trade names, trademarks and registered trademarks mentioned in this document are property of their respective owners, and are hereby acknowledged.
Copyright © 2015 Espressif Systems. All rights reserved.
1.1. Introduction ………..6 1.2. Features ………...7
1.3. Parameters ………..7
1.4. Ultra Low Power Technology ………..9
1.5. Major Applications ………..9
2. Hardware Overview ……….11
2.1. Pin Definitions ...11 2.2. Electrical Characteristics ……….13
2.3. Power Consumption ……….13
2.4. Receiver Sensitivity ……….14
2.5. MCU ……….15
2.6. Memory Organization ……….15
2.6.1. Internal SRAM and ROM ……….15
2.6.2. External SPI Flash ……….15
2.7. AHB and AHB Blocks ……….16
3. Pins and Definitions ……….17
3.1. GPIO ………...17 3.1.1. General Purpose Input/Output Interface (GPIO) ……….17
3.3.1. General SPI (Master/Slave) ………...18
3.3.2. SDIO / SPI (Slave) ……….19
3.3.3. HSPI (Master/Slave) ………...19 3.4. Inter-integrated Circuit Interface (I2C) ………...19
3.5. I2S ……….20
3.6. Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) ………….20 3.7. Pulse-Width Modulation (PWM) ………...21
3.8. IR Remote Control ……….22
3.9. ADC (Analog-to-digital Converter) ……….22
3.10. LED Light and Button ……….24
4. Firmware & Software Development Kit ……….26
4.1. Features ………...26
5. Power Management ……….27
6. Clock Management ……….28
6.1. High Frequency Clock ………...28
6.2. External Reference Requirements ……….29
7. Radio ……….29
7.1. Channel Frequencies ……….30
7.4. Clock Generator ……….30
8. Appendix: QFN32 Package Size ……….31
Espressif Systems’ Smart Connectivity Platform (ESCP) is a set of high performance, high integration wireless SOCs, designed for space and power constrained mobile platform designers. It provides unsurpassed ability to embed WiFi capabilities within other systems, or to function as a standalone application, with the lowest cost, and minimal space requirement.
Figure 1 ESP8266EX Block Diagram
ESP8266EX offers a complete and self-contained WiFi networking solution; it can be used to host the application or to offload WiFi networking functions from another application processor.When ESP8266EX hosts the application, it boots up directly from an external flash. In has integrated cache to improve the performance of the system in such applications.
Alternately, serving as a WiFi adapter, wireless internet access can be added to any micro controller- based design with simple connectivity (SPI/SDIO or I2C/UART interface). ESP8266EX is among the most integrated WiFi chip in the industry; it integrates the antenna switches, RF balun, power amplifier, low noise receive amplifier,
area.ESP8266EX also integrates an enhanced version of Tensilica’s L106 Diamond series 32-bit processor, with on-chip SRAM, besides the WiFi functionalities.
ESP8266EX is often integrated with external sensors and other application specific devices through its GPIOs; sample codes for such applications are provided in the software development kit (SDK).
Espressif Systems’ Smart Connectivity Platform (ESCP) demonstrates sophisticated system-level features include fast sleep/wake context switching for energy-efficient VoIP, adaptive radio biasing for low-power operation, advance signal processing, and spur cancellation and radio co-existence features for common cellular, Bluetooth, DDR, LVDS, LCD interference mitigation.
1.2. Features
• 802.11 b/g/n
• Integrated low power 32-bit MCU
• Integrated 10-bit ADC
• Integrated TCP/IP protocol stack
• Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network
• Integrated PLL, regulators, and power management units
• Supports antenna diversity
• WiFi 2.4 GHz, support WPA/WPA2
• Support STA/AP/STA+AP operation modes
• A-MPDU & A-MSDU aggregation & 0.4s guard interval
• Deep sleep power <10uA, Power down leakage current < 5uA
• Wake up and transmit packets in < 2ms
• Standby power consumption of < 1.0mW (DTIM3)
• +20 dBm output power in 802.11b m 1.3. Parameters
Table 1 Parameters
Categories Items Values
WiFi Paramters
Certificates FCC/CE/TELEC/SRRC
WiFi Protocles 802.11 b/g/n
Frequency Range 2.4G-2.5G (2400M-2483.5M)
Tx Power
Types of Antenna PCB Trace, External, IPEX Connector, Ceramic Chip
Operating Current Average value: 80mA Operating Temperature
Range
-40°~125°
External Interface N/A
Firmware Upgrade UART Download / OTA (via network)
Ssoftware Development Supports Cloud Server
Development / SDK for custom firmware development
Network Protocols IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP
1.4. Ultra Low Power Technology
ESP8266EX has been designed for mobile, wearable electronics and Internet of Things applications with the aim of achieving the lowest power consumption with a combination of several proprietary techniques. The power saving architecture operates mainly in 3 modes: active mode, sleep mode and deep sleep mode. By using advance power management techniques and logic to power-down functions not required and to control switching between sleep and active modes, ESP8266EX consumes about than 60uA in deep sleep mode (with RTC clock still running) and less than 1.0mA (DTIM=3) or less than 0.5mA (DTIM=10) to stay connected to the access point. When in sleep mode, only the calibrated real-time clock and watchdog remains active. The real-time clock can be programmed to wake up the ESP8266EX at any required interval.
The ESP8266EX can be programmed to wake up when a specified condition is detected. This minimal wake-up time feature of the ESP8266EX can be utilized by mobile device SOCs, allowing them to remain in the low-power standby mode until WiFi is needed. In order to satisfy the power demand of mobile and wearable electronics, ESP8266EX can be programmed to reduce the output power of the PA to fit various application profiles, by trading off range for power consumption.
• Home Appliances
• Home Automation
• Smart Plug and lights
• Mesh Network
• Industrial Wireless Control
• Baby Monitors
• IP Cameras
• Sensor Networks
• Wearable Electronics
• WiFi Location-aware Devices
• Security ID Tags
• WiFi Position System Beacons
The pin assignments for 32-pin QFN package is illustrated in Fig.2.
Figure 2 Pin Assignments
Table 2 below presents an overview on the general pin attributes and the functions of each pin.
Table 2 Pin Definitions
Pin Name Type Function
1 VDDA P Analog Power 3.0 ~3.6V
2 LNA I/O
RF Antenna Interface. Chip Output Impedance=50Ω
No matching required but we recommend that the π-type matching network is
5 VDD_RT C
P NC (1.1V)
Note: GPIO2, GPIO0, MTDO can be configurable as 3-bit SDIO mode.
2.2. Electrical Characteristics
Table 3 ESP8266EX Electrical Characteristics
Parameters Conditions Min Typica
l
Max Uni t
Storage Temperature Range -40 Nor
mal internal regulators. Measurements are done at antenna port without SAW filter. All the transmitter’s measurements are based on 90% duty cycle, continuous transmit mode.
Parameters Min Typ
Tx 802.11g, OFDM 54Mbps, P OUT =+15dBm
140 mA
Tx 802.11n, MCS7, P OUT
=+13dBm
120 mA
Rx 802.11b, 1024 bytes packet length , -80dBm
50 mA
Rx 802.11g, 1024 bytes packet length, -70dBm
56 mA
Rx 802.11n, 1024 bytes packet length, -65dBm
802.11 standards (like U-APSD), it saves power to shut down the WiFi Modem circuit while maintaining a WiFi connection with no data transmission. E.g. in DTIM3, to maintain a sleep 300ms- wake 3ms cycle to receive AP’s Beacon packages, the current is about 15mA
②: During Light-Sleep, the CPU may be suspended in applications like WiFi switch.
Without data transmission, the WiFi Modem circuit can be turned off and CPU suspended to save power according to the 802.11 standard (U-APSD). E.g. in DTIM3, to maintain a sleep 300ms-wake 3ms cycle to receive AP’s Beacon packages, the current is about 0.9mA.
temperature every 100s, sleep 300s and waking up to connect to the AP (taking about 0.3~1s), the overall average current is less than 1mA.
2.4. Receiver Sensitivity
features extra low power consumption and 16-bit RSIC. The CPU clock speed is 80MHz. It can also reach a maximum value of 160MHz. Real Time Operation System (RTOS) is enabled. Currently, only 20% of MIPS has been occupied by the WiFi stack, the rest can all be used for user application programming and development. The following interfaces can be used to connect to the MCU embedded in ESP8266EX:
• Programmable RAM/ROM interfaces (iBus), which can be connected with memory controller, and can also be used to visit external flash;
• Data RAM interface (dBus), which can connected with memory controller;
• AHB interface, can be used to visit the register.
2.6. Memory Organization 2.6.1. Internal SRAM and ROM
ESP8266EX WiFi SoC is embedded with memory controller, including SRAM and ROM. MCU can visit the memory units through iBus, dBus, and AHB interfaces. All memory units can be visited upon request, while a memory arbiter will decide the running sequence according to the time when these requests are received by the processor. According to our current version of SDK provided, SRAM space that is available to users is assigned as below:
• RAM size < 36kB, that is to say, when ESP8266EX is working under the station mode and is connected to the router, programmable space accessible to user in heap and data section is around 36kB.)
• There is no programmable ROM in the SoC, therefore, user program must be stored in an external SPI flash.
2.6.2. External SPI Flash
Suggested SPI Flash memory capacity:
• OTA is disabled: the minimum flash memory that can be supported is 512 kByte;
• OTA is disabled: the minimum flash memory that can be supported is 512 kByte;