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1、深圳市英赛尔电子有限公司 RAK410 DataSheet 1 RAK410 串口 WIFI 模块数据手册 深圳市英赛尔电子有限公司 邮箱： 网址： 深圳市英赛尔电子有限公司 RAK410 DataSheet 2 1 概述 1.1 文档版本 V0.4.2 初稿 2012-8-30 1.2 整体概述 RAK410 模块是一款完全支持 IEEE 802.11b/g/n 无线协议的超低功耗 WIFI 模块，具有封装小、易于使 用的特点。模块支持 UART 和 SPI 接口与设备连接，内部集成 TCP/IP 协议栈，便于快速开发。为了适应各 种不同的应用环境，RAK410 分为四个型号：RAK410A
2、，RAK410B 和 RAK410-1A，RAK410-1B。RAK410A：UART 接口模块，使用板载天线；RAK410B：UART 接口模块，使用 U-FL 接头连接外部天线。RAK410-1A：SPI 接口模块，使用板载天线；RAK410-1B：SPI 接口模块，使用 U-FL 接头连接外部天线。1.3 应用领域 便携产品领域 家电和电器领域 工业传感器领域 销售点终端领域 楼宇自动化领域 物流和货运管理领域 家庭安全与自动化领域 医疗领域，如病人监控、医疗诊断 计量（停车计时、计量仪表、电表等）领域 1.4 产品特性 符合 802.11b/g/n 无线协议 内嵌 TCP/IP 协议栈
3、 支持 OPEN、WEP、WPA/WPA2-PSK 加密方式 支持 Station 模式及 Ad-Hoc 模式 支持 TCP、UDP 通讯协议 支持 DHCP SERVER、DHCP CLIENT 支持 AT 命令及透明传输模式 支持 UART/SPI 接口 支持带数据流控制的 UART 通信，最大波特率为 921600bps 板载陶瓷天线或 U.FL 天线连接器 深圳市英赛尔电子有限公司 RAK410 DataSheet 3 工作电压：3.3V 3 种电源工作模式，最低功耗仅为 0.5uA 封装尺寸：23.14mm28.75mm 符合 FCC、RoHs 和 CE 认证 1.5 RAK410
4、系统框图 Reset UART Reset_n SPI MCU TCP/IP STACK Wi-Fi 3.3V Supply CLOCK Management LDO1.8V Flash 2 详细功能 2.1 接口 UART 波特率：9600921600bps 支持硬件流控 SPI 模块工作在从机模式 最大支持时钟频率为 4MHz 可配置的时钟极性及时钟相位 2.2 Wi-Fi 符合 IEEE 802.11b/g/n 标准 支持 WEP、WPA/WPA2-PSK 加密方式 深圳市英赛尔电子有限公司 RAK410 DataSheet 4 支持 QoS 支持 Infrastructure 和 Ad
5、-hoc 模式 2.3 网络协议 TCP UDP ARP ICMP DHCP Client DHCP Server 3 封装描述 3.1 俯视图 图 1:模块俯视图 深圳市英赛尔电子有限公司 RAK410 DataSheet 5 3.2 仰视图 图 2:模块仰视图 深圳市英赛尔电子有限公司 RAK410 DataSheet 6 3.3 PCB 封装尺寸 910 210 75 1140 60 105 43 60 75 43 图 4:PCB 引脚焊接(俯视图)（单位：mil）36 25 13 5 12 1 2 GND GND GND GND GND GND GND 深圳市英赛尔电子有限公司 RAK
6、410 DataSheet 3.4 参考设计 Host Power Supply VDD33 U1 RAK410_A 21 VDD33 35 VDD33 20 NC VCC3V3 10 14 NC R3 17 NC NC C2 22 0.1uF C1 10uF R2 R1 16 NC NC 23 MCU_RESET 10Kohm/NL 11 NC NC 19 15 MCU_RESET NC WPS 24 NC 3 NC 7 NC 1Mohm/NL 1Mohm/NL WPS MCU_BOOT 26 NC 30 28 NC 29 MCU_BOOT NC 4 BIAS 27 MCU_SPI_INT
7、31 MCU_US0_TX 32 MCU_US0_RX 34 MCU_US0_CS MCU_SPI_INT UART_TX/SPI_MOSI UART_RX/SPI_MISO UART_CTS/SPI_CS R4 10Kohm MCU_MODE SY S_ERROR 8 18 MCU_MODE MCU_ERROR 33 MCU_US0_CLK UART_RTS/SPI_CLK 6 9 NC NC 备注：R1、R2、R3 均为 10k，C1 为 10F、C2 为 0.1F。图 5：RAK410 模块外围参考设计图 7 8 3.6 回流焊温度曲线 图 6:温度曲线图 备注:图 6 所示，是基于 S
8、AC305 无铅锡膏(3%的银，0.5%的铜)。推荐使用阿尔法 OM-338 无铅免洗助焊剂。该图表主要用于指导。真个回流作业过程时间依据组装板的热焊盘数以及器件密集度决定。3.7 烘烤说明 RAK410 模块对水分很敏感，对器件烘烤时需谨慎处理。从真空包装取出后，在室温条件下，需在 168 小时 内通过回流焊进行电路板装配；或者存储于相对湿度低于 10%的环境中。如果条件不满足，RAK410 必须在 回流焊前烘烤，在 125环境中烘烤 9 个小时。9 4 引脚说明 4.1 模块引脚（Top View）图 7:模块引脚排列图 4.2 引脚功能 引脚序号 引脚名称 功能描述 引脚类型 1 GND
9、 接地 P 2 GND 接地 P 3 NC Reserve-4 BIAS Bias 引脚，下拉 10K 电阻到地 I 5 GND 接地 P 6 NC Reserve-10 7 NC Reserve-8 MCU_MODE 如果保存参数使能，MCU_MODE=1，则进入透传模式 MCU_MODE=0，则进入命令行模式 I 9 NC Reserve-10 NC Reserve-11 NC Reserve-12 GND 接地 P 13 GND 接地 P 14 NC Reserve-15 NC Reserve-16 NC Reserve-17 NC Reserve-18 MCU_ERROR 在透传模式下
10、，用于指示模块运行错误，高电平有效 O 19 MCU_RESET 复位模块，低电平有效 I 20 NC Reserve-21 NC Reserve-22 NC Reserve-23 NC Reserve-24 NC Reserve-25 GND 接地-26 NC Reserve-27 NC Reserve-28 MCU_BOOT 用于进入引导程序，高电平有效 I 29 NC Reserve-30 NC Reserve-31 MCU_UART_TX UART 数据发送 O MCU_SPI_MOSI SPI 数据接收 I 32 MCU_ UART _RX UART 数据接收 I MCU_SPI_M
11、ISO SPI 数据发送 O 33 MCU_UART_RTS UART 请求发送 O MCU_SPI_CLK SPI 时钟输入 I 34 MCU_UART_CTS UART 清除发送 I MCU_SPI_CS SPI 片选输入 I 35 VCC3V3 工作电压输入（3.3V）P 36 GND 接地 P 表 1：引脚功能描述 11 5 电气特性 5.1 绝对最大值 下表中给出绝对最大值，超过该最大值范围可能使模块器件受损。为避免模块及器件受损请在规定条件下 进行操作。参数 符号 数值 单位 外部电源电压 VCC3V3-0.34.0 V 最大射频输入(参照 50 输入)RFin+10 dBm 3.
12、3V 供电时，IO 口最大输入电压 3V3Vin IOMax VCC+0.3 V 3.3V 供电时，IO 口最小输入电压 3V3Vin IOMin-0.3 V 存储环境温度 Tstore-65+135 静电耐压 ESDHBM 2000 V 表 2：参数及范围 5.2 推荐工作参数 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 外部电压 Vcc 3.14 3.3 3.46 V 环境温度 Tambient-20-TBD 表 3：推荐工作参数范围 5.3 RF 电气特性 射频接收特性 参数 测试条件 典型值 单位 接收灵敏度 11b,1Mbps -97 dBm 11b,2Mbps -92 dBm 11b
13、,5.5Mbps -90 dBm 11b,11Mbps -88 dBm 11g,9Mbps -91 dBm 11g,18Mbps -87 dBm 11g,36Mbps -81 dBm 11g,54Mbps -75 dBm 11n,MCS1,13Mbps -89 dBm 11n,MCS3,26Mbps -82 dBm 11n,MCS5,52Mbps -75 dBm 11n,MCS7,65Mbps -72 dBm 最大输入信号 CH7 11g,54Mbps 10 dBm 相邻信道抑制 6Mbps 37 dBc 12 54Mbps 21 dBc MCS0 38 dBc MCS7 20 dBc 表 4
14、：部分射频接收特性参数 射频发送特性 符号 参数 条件 典型值 单位 Ftx 载波频率范围-2.4 GHz Pout 输出功率-802.11b 1Mbps 17 dBm 802.11g 6Mbps 17 dBm 802.11n,HT20 MCS0 17 dBm 802.11g,EVM 54Mbps 14 dBm 802.11n,HT20EVM MCS7 10 dBm 表 5：部分射频发送特性参数 5.4 MCU 复位 如图 8，为 MCU 复位时序图及复位脉冲长度。3.3V IO Supply MCU_RESET 如表 6 为 MCU 复位参数说明。TRESET 图 8：MCU 复位时序 符号
15、 描述 typical（S）TRESET MCU 复位脉冲长度 100 表 6：MCU 复位参数 6 软件概述 6.1 功能描述 RAK410 通过 UART/SPI 发送 AT 命令完成对模块的配置，包括扫描无线网络、输入密码、连接网络、建立 13 TCP/UDP 连接、发送数据等。6.2 软件特性 支持 TCP、UDP 通讯协议 支持 PING 命令 支持 DHCP SERVER、DHCP CLIENT 数据发送支持命令发送模式及透明传输模式 支持配置参数保存，通过引脚控制，模块可以在上电后直接进入透传模式 在透明传输模式下，支持 TCP 断线自动重连，无线断线自动重连 6 电源管理 6.
16、1 功能描述 RAK410 支持 3 种电源工作模式，如图 工作模式 工作状态 功耗 不连接 AP，无数据发送 连接 AP(beacon=100ms)，无数据发送 Power Mode 0 Normal 80.4mA 80.4mA Power Mode1 Standby 2.4mA 5.8mA Deep sleep 2mA 2mA Power Mode2 Standby 0.4mA 2.9mA Deep sleep 0.5uA 0.5uA 图 6：工作模式及对应功耗 6.1.1 Power Mode 0 在 Power Mode 0 模式下，RAK410 模块将工作在最大性能，无线部分与控制部
17、分完全打开。6.1.1 Power Mode 1 Power Mode 1 分为 2 种状态，Standby 与 Deep sleep 在 Standby 状态下，无线部分将进入低功耗，通过固定时间间隔接受 Beacon 信号来降低功耗，时间间 隔越长，功耗越低，但是无线部分的反应延迟将增大；在 Standby 状态下，控制部分也会进入低功耗，主机 通过命令和收发数据都可以快速唤醒。在 Deep sleep 状态下，模块内部会关闭无线部分电源，在此状态下无线部分功耗达到最低，主机可以通 过特定命令恢复关闭前的任务状态控制，但唤醒时间会比较长；在 Deep sleep 状态下，控制部分也会进入
18、14 低功耗，主机通过命令和收发数据都可以快速唤醒。6.1.2 Power Mode 2 Power Mode 2 分为 2 种状态，Standby 与 Deep sleep 在 Standby 状态下，无线部分将进入低功耗，通过固定时间间隔接受 Beacon 信号来降低功耗，时间间 隔越长，功耗越低，但是无线部分的反应延迟将增大；在 Standby 状态下，主机可以通过命令使控制部分进 入深度睡眠，主机只能通过 UART_CTS 引脚或通过无线发送数据到模块才可以唤醒。在 Deep sleep 状态下，模块内部会关闭无线部分电源，在此状态下无线部分功耗达到最低，主机可以通 过特定命令恢复关闭
19、前的任务状态控制，但唤醒时间会比较长；在 Deep sleep 状态下，主机可以通过命令 使控制部分进入深度睡眠，主机只能通过 UART_CTS 引脚或通过无线发送数据到模块才可以唤醒。7 订购信息 联系方式及地址 更多信息请联系，深圳市英赛尔电子有限公司的销售。公司地址：深圳市福田区彩田路 3069 号星河世纪 C 栋 1 单元3101 电话：0755-83762721 传真：0755-83767565 邮件： 网址： 产品信息 产品型号：RAK410A:UART 内置天线 RAK410B:UART UFL 接口 RAK410-1A:SPI 内置天线 RAK410-1B:SPI UFL 接口 包装：托盘包装