E2-U 模组规格书

E2-U 是由涂鸦智能开发的一款 Matter over Thread 模组。它由一颗高集成度的无线射频处理器芯片 E2 和少量外围器件构成，内置了 802.15.4 PHY/MAC Thread 网络协议栈和丰富的库函数。

产品概述

E2-U 内嵌低功耗的 32 位 ARM Cortex®-M33 CPU 内核、4 MB flash、288 KB SRAM 和丰富的外设资源，集成了所有的 Thread MAC 以及 TCP/IP 协议的函数库，用户可以基于 E2-U 开发满足自己需求的 Matter 产品。

特性

• 内置低功耗 32 位 Cortex®-M33 CPU 处理器
• 主频支持 64 MHz
• 宽工作电压：1.8 V - 3.6 V（建议 2.8 V 以上）
• 外设：15×GPIO，2×UART，1×ADC，5×PWM
• Thread 连通性
  • 支持 802.15.4 MAC/PHY
  • 工作信道 11 - 26@2.400-2.483 GHz，空口速率 250 Kbps
  • 最大 +13 dBm 的输出功率
  • 内置板载 PCB 天线
  • 板载 PCB 天线，天线增益 -1.04 dBi
  • 工作温度：-40℃ 到 105℃
  • 支持硬件加密，支持 AES 128/192/256、SHA224/SHA256、ECDH/ECDSA、ECJ-PAKE 和 Curve25519

应用领域

• 智能楼宇
• 智慧家居/家电
• 智能插座、智慧灯
• 工业无线控制
• 婴儿监控器
• 智能公交

模组接口

尺寸封装

E2-U 共有 3 排引脚，引脚间距为 1.4±0.1 mm。

E2-U 尺寸大小：20.3±0.35 mm（L）× 15.8±0.35 mm（W）× 2.5±0.15 mm（H）

E2-U 尺寸如下图所示：

引脚定义

引脚序号	符号	I/O 类型	功能
1	P30	I/O	普通 IO 引脚，对应 IC 的 GPIO30
2	P29	I/O	普通 IO 引脚，对应 IC 的 GPIO29
3	P11	I/O	普通 IO 引脚，对应 IC 的 GPIO11，支持 SWDIO
4	P10	I/O	普通 IO 引脚，对应 IC 的 GPIO10，支持 SWCLK
5	ADC	I/O	ADC 引脚，对应 IC 的GPIO22
6	RX1	I/O	Uart_RX1，对应 IC 的 GPIO21
7	TX1	I/O	Uart_TX1，对应 IC 的 GPIO20
8	P15	I/O	支持硬件 PWM，对应 IC 的 GPIO15
9	P14	I/O	支持硬件 PWM，对应 IC 的 GPIO14
10	P9	I/O	支持硬件 PWM，对应 IC 的 GPIO9
11	P8	I/O	支持硬件 PWM，对应 IC 的 GPIO8
12	P7	I/O	支持硬件 PWM，对应 IC 的 GPIO7
13	GND	P	电源接地引脚
14	3V3	P	电源引脚（3.3 V）
15	TX0	I/O	Uart_TX0，对应 IC 的 GPIO17
16	RX0	I/O	Uart_RX0，对应 IC 的 GPIO16
17	P6	I/O	普通 IO 引脚，对应 IC 的 GPIO6
18	RST	I/O	复位引脚，低电平有效
19	P23	I/O	普通 IO 引脚，对应 IC 的 GPIO23
20	P2	I/O	普通 IO 引脚，对应 IC 的GPIO2
21	P0	I/O	普通 IO 引脚，对应 IC 的 GPIO0

• P 表示电源引脚，I/O 表示输入输出引脚。

电气参数

绝对电气参数

参数	描述	最小值	最大值	单位
Ta	工作温度	-40	105	℃
VBAT	供电电压	1.8（建议 2.8 V 以上）	3.6	V
静电释放电压（人体模型）	TAMB-25℃	-	2	KV
静电释放电压（机器模型）	TAMB-25℃	-	0.5	KV

正常工作条件

参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位
Ta	工作温度	-40	-	105	℃
VCC	工作电压	1.8（建议 2.8 V 以上）	3.3	3.6	V
IO 驱动电流	VDDIO = 3.3 V gpio_drv_sel = 0	-	6	-	mA
VIL	IO 低电平输入	-	-	VDDIO*0.3	V
VIH	IO 高电平输入	VDDIO*0.7	-	-	V
VOL	IO 低电平输出	-	-	VDDIO*0.2	V
VOH	IO 高电平输出	VDDIO*0.8	-	-	V

连续发射和接收时功耗

工作状态	模式	速率	发射功率/接收	平均值	峰值（典型值）	单位
发射	-	250 Kbps	+0 dBm	32	43	mA
发射	-	250 Kbps	+10 dBm	49	65	mA
发射	-	250 Kbps	+13 dBm	69	97	mA
接收	-	250 Kbps	连续接收	13	15	mA

工作电流

工作模式	工作状态，Ta=25℃	平均值	最大值（典型值）	单位
快连配网状态	模组处于快连配网状态	17	105	mA
网络连接状态	模组处于联网工作状态	19	105	mA
网络连接状态	模组处于联网空闲状态	16	99	mA
深度睡眠模式	深度睡眠模式，保留 32 KB SRAM	5	-	μA

射频参数

基本射频特性

Thread 参数项	详细说明
工作频率	2.405~2.480 GHz
Thread 标准	IEEE 802.15.4
数据传输速率	250 Kbps
天线类型	PCB 天线，天线增益 -1.04 dBi

蓝牙参数项	详细说明
工作频率	2.4 GHz ISM band
无线标准	蓝牙 LE 5.3
数据传输速率	1 Mbps/2 Mbps
天线类型	板载 PCB 天线，天线增益 -1.04 dBi

发射性能

TX 连续发送性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
最大输出功率（250 Kbps）	-	13	-	dBm
最大输出功率（LE 1M/2M bps）	-	10	-	dBm
最小输出功率（250K/1M/2M bps）	-	-20	-	dBm
输出功率调节步进	-	0.5	1	dBm
输出频谱临道抑制度	-	-31	-	dBc
频率误差	-10	-	10	ppm

接收性能

RX 灵敏度

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
PER<=1%，RX 灵敏度（250 Kbps）	-101	-100	-99	dBm
PER<=30.8%，RX 灵敏度（LE 1 M）	-97	–96	-95	dBm
PER<=30.8%，RX 灵敏度（LE 2 M）	–94	–93	-92	dBm

模组上电时序

天线信息

天线类型

E2-U PCB 板载天线接入方式。

降低天线干扰

在 IEEE 802.15.4 无线模组上使用 PCB 板载天线时，为确保 RF 性能的最优化，建议模组天线部分和其他金属件距离至少在 15 mm 以上。

用户 PCB 板在天线区域勿走线甚至覆铜，以免影响天线性能。

封装信息及生产指导

机械尺寸

PCB 尺寸大小：20.3±0.35 mm（L）× 15.8±0.35 mm（W）× 1±0.1 mm（H）

底视图

原理图封装

PCB 封装图-SMT

生产指南

• 涂鸦出厂的可贴可插封装模组根据客户底板设计方案选择组装方式，底板设计为贴片封装时使用 SMT 贴片制程进行生产，如果底板设计为插件封装时使用波峰焊制程进行生产。模组产品拆开包装后建议在 24 小时内完成焊接，否则需放置在湿度不超过 10%RH 的干燥柜内，或重新进行真空包装并记录暴露时间，总暴露时间不超过 168 小时。

  • （SMT 制程）SMT 贴片所需仪器或设备：
    • 贴片机
    • SPI
    • 回流焊
    • 炉温测试仪
    • AOI
  • （波峰焊制程）波峰焊所需的仪器或设备：
    • 波峰焊设备
    • 波峰焊接治具
    • 恒温烙铁
    • 锡条、锡丝、助焊剂
    • 炉温测试仪
  • 烘烤所需仪器或设备：
    • 柜式烘烤箱
    • 防静电耐高温托盘
    • 防静电耐高温手套

• 涂鸦出厂的模组存储条件如下：

  • 防潮袋必须储存在温度 ＜40℃、湿度 ＜90%RH 的环境中。

  • 干燥包装的产品，保质期为从包装密封之日起 12 个月的时间。

  • 密封包装内装有湿度指示卡：

    

• 涂鸦出厂的模组当出现可能受潮的情况下需要进行烘烤：

  • 拆封前发现真空包装袋破损。
  • 拆封后发现包装袋内没有湿度指示卡。
  • 拆封后如果湿度指示卡读取到 10% 及以上色环变为粉色。
  • 拆封后总暴露时间超过 168 小时。
  • 从首次密封包装之日起超过 12 个月。

• 烘烤参数如下：

  • 烘烤温度：卷盘包装 40℃，小于等于 5%RH。托盘包装 125℃，小于等于 5%RH（耐高温托盘非吸塑盒拖盘）。
  • 烘烤时间：卷盘包装 168 小时，托盘包装 12 小时。
  • 报警温度设定：卷盘包装 50℃，托盘包装 135℃。
  • 自然条件下冷却到 36℃ 以下后，即可进行生产。
  • 若烘烤后暴露时间大于 168 小时没有使用完，请再次进行烘烤。
  • 如果暴露时间超过 168 小时未经过烘烤，不建议使用波峰焊接工艺焊接此批次模组，因模组为 3 级湿敏器件超过允许的暴露时间很可能受潮，进行高温焊接时可能导致器件失效或焊接不良。

• 在整个生产过程中请对模组进行静电放电（ESD）保护。

• 为了确保产品合格率，建议使用 SPI 和 AOI 测试设备来监控锡膏印刷和贴装品质。

推荐炉温曲线

请根据制程选择相应的焊接方式，SMT 参考回流焊接炉温曲线推荐，波峰焊制程参考波峰焊接炉温曲线推荐。设定炉温与实测炉温有一定差距，本文所示温度均为实测温度。

方式一：SMT 制程（SMT 回流焊接推荐炉温曲线）

请参考回流焊炉温曲线要求进行炉温设定，回流焊温度曲线如下图所示：

• A：温度轴
• B：时间轴
• C：合金液相线温度区间为 217-220℃
• D：升温斜率为 1-3℃/S
• E：恒温时间为 60-120S，恒温温度区间为 150-200℃
• F：液相线以上时间为 50-70S
• G：峰值温度为 235-245℃
• H：降温斜率为 1-4℃/S

方式二：波峰焊制程（波峰焊接炉温曲线）

请参考波峰焊接炉温建议进行炉温设定，峰值温度 260℃±5℃，波峰焊接温度曲线如下图所示：

波峰焊接炉温曲线建议		手工补焊温度建议
预热温度	80-130℃	焊接温度	360℃±20℃
预热时间	75-100S	焊接时间	小于 3S/点
波峰接触时间	3-5S	NA	NA
锡缸温度	260±5℃	NA	NA
升温斜率	≤2℃/S	NA	NA
降温斜率	≤6℃/S	NA	NA

储存条件

模组 MOQ 与包装信息

产品型号	MOQ（pcs）	出货包装方式	每个卷盘存放模组数	每箱包装卷盘数
E2-U	4400	载带卷盘	1100	4

附录：声明

使用微功率短距离无线电发射设备应当符合国家无线电管理有关规定：
（一）符合 “微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求” 的 F 类设备；
（二）不得擅自改变使用场景或使用条件、扩大发射频率范围、加大发射功率（包括额外加装射频功率放大器），不得擅自更改发射天线；
（三）不得对其他合法的无线电台（站）产生有害干扰，也不得提出免受有害干扰保护；
（四）应当承受辐射射频能量的工业、科学及医疗（ISM）应用设备的干扰或其他合法的无线电台（站）干扰；
（五）如对其他合法的无线电台（站）产生有害干扰时，应立即停止使用，并采取措施消除干扰后方可继续使用；
（六）在航空器内和依据法律法规、国家有关规定、标准划设的射电天文台、气象雷达站、卫星地球站（含测控、测距、接收、导航站）等军民用无线电台（站）、机场等的电磁环境保护区域内使用微功率设备，应当遵守电磁环境保护及相关行业主管部门的规定；
（七）禁止在以机场跑道中心点为圆心、半径 5000 米的区域内使用各类模型遥控器；
（八）微功率设备使用时温度和电压的环境条件,参考说明书标注的产品使用温度和电压。

FCC Caution: Any changes or modifications not expressly approved by the party responsible for compliance could void the user’s authority to operate this device.

This device complies with Part 15 of the FCC Rules. Operation is subject to the following two conditions: (1) This device may not cause harmful interference, and (2) this device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation.

Note: This device has been tested and found to comply with the limits for a Class B digital device, according to part 15 of the FCC Rules. These limits are designed to provide reasonable protection against harmful interference in a residential installation. This device generates, uses, and can radiate radio frequency energy and, if not installed and used following the instructions, may cause harmful interference to radio communications. However, there is no guarantee that interference will not occur in a particular installation.

If this device does cause harmful interference to radio or television reception, which can be determined by turning the device off and on, the user is encouraged to try to correct the interference by one or more of the following measures:

• Reorient or relocate the receiving antenna.
• Increase the separation between the device and receiver.
• Connect the device into an outlet on a circuit different from that to which the receiver is connected.
• Consult the dealer or an experienced radio/TV technician for help.

Radiation Exposure Statement

This device complies with FCC radiation exposure limits set forth for an uncontrolled rolled environment. This device should be installed and operated with a minimum distance of 20cm between the radiator and your body.

Important Note

This radio module must not be installed to co-locate and operating simultaneously with other radios in the host system except following FCC multi-transmitter product procedures. Additional testing and device authorization may be required to operate simultaneously with other radios.

The availability of some specific channels and/or operational frequency bands are country dependent and are firmware programmed at the factory to match the intended destination. The firmware setting is not accessible by the end-user.

The host product manufacturer is responsible for compliance with any other FCC rules that apply to the host not covered by the modular transmitter grant of certification. The final host product still requires Part 15 Subpart B compliance testing with the modular transmitter installed.

The end-user manual shall include all required regulatory information/warnings as shown in this manual, including "This product must be installed and operated with a minimum distance of 20 cm between the radiator and user body".

This device has got an FCC ID: 2ANDL-E2U. The end product must be labeled in a visible area with the following: "Contains Transmitter Module FCC ID: 2ANDL-E2U".

This device is intended only for OEM integrators under the following conditions:

The antenna must be installed such that 20cm is maintained between the antenna and users, and the transmitter module may not be co-located with any other transmitter or antenna.

As long as the 2 conditions above are met, further transmitter tests will not be required. However, the OEM integrator is still responsible for testing their end-product for any additional compliance requirements required with this module installed.

Declaration of Conformity European Notice

Hereby, Hangzhou Tuya Information Technology Co., Ltd declares that this module product is in compliance with essential requirements and other relevant provisions of Directive 2014/53/EU,2011/65/EU. A copy of the Declaration of conformity can be found at https://www.tuya.com.

This product must not be disposed of as normal household waste, in accordance with the EU directive for waste electrical and electronic equipment (WEEE-2012/19/EU). Instead, it should be disposed of by returning it to the point of sale, or to a municipal recycling collection point.

The device could be used with a separation distance of 20cm to the human body.