XR1 模组规格书

XR1是由涂鸦智能的一款低功耗嵌入式Wi-Fi 模组。它由一个高集成度的无线射频芯片XR809和少量外围器件构成，内置了Wi-Fi 网络协议栈和丰富的库函数。

产品概述

XR1 内嵌ARM Cortex-M4F CPU，2Mbyte Flash Rom，384KB SRAM和丰富的外设资源。
XR1是一个RTOS平台，集成了所有Wi-Fi MAC以及TCP/IP协议的函数库。用户可以基于这些开发满足自己需求的嵌入式Wi-Fi产品。

特性

• 主频支持160MHz
• 工作电压：2.7V-5.5V
• 外设：6×GPIOs, 2×UARTs, 1×ADC
• Wi-Fi 连通性
  • 802.11 b/g/n
  • 通道 1-14@2.4GHz (CH1-11 for US/CA, CH1-13 for EU/CN）
  • 支持 WPA/WPA2 安全模式
  • 支持 STA/AP/STA+AP 工作模式
  • 支持SmartConfig 和AP 两种配网方式（包括 Android 和 IOS 设备）
  • 板载 PCB 天线，增益2.0dBi
  • 通过 CE,FCC,SRRC 认证
  • 工作温度：-20℃ to 85℃

应用领域

• 智能楼宇
• 智慧家居/家电
• 医疗保健
• 工业无线控制
• 婴儿监控器
• 网络摄像头
• 智能公交

更新说明

| 更新日期| 更新内容| 更新后版本|
| :-- | :---- | :---- | :---- | :-------- |
|2019-10-14| 新建文档| Version 2.0.0|
|2020-01-13|修改电气参数|Version 2.0.1|
|2020-02-22|更新pin脚信息|Version 2.0.2|
|2020-03-18|更新Tx 功率参数|Version 2.0.3|

模组接口

尺寸封装

XR1 共有 2 排 18 个引脚，引脚间距为 1.5mm 。
XR1 尺寸大小 ：18±0.35mm (W)×23.5±0.35mm (L) ×3.5±0.15mm(H) ，其中 PCB 板厚 1.0mm ，公差 ±0.1mm ，屏蔽罩 2.5mm ，公差±0.05mm 。 XR1 尺寸图如下图所示：

引脚定义

XR1 引脚排列说明：

引脚	符号	IO 类型	功能
1	VIN	P	UART_TX电源转换，5V 或 3.3V
2	TXD1	I/O	UART_TX （用户串口）
3	RXD1	I/O	UART_RX （用户串口）
4	3V3	P	模组主要的电源引脚（3.3V）
5	GND	P	电源参考地
6	PA22	I/O	GPIO_22 ，对应IC PA22 (Pin44)
7	PA21	I/O	GPIO_21 ，对应IC PA21 (Pin43)
8	TXD0	I/O	UART0_TXD(用于打印模组内部信息)
9	PA12	I/O	GPIO_12，对应IC PA12 (Pin30)
10	PA20	I/O	GPIO_20 ，对应IC PA20 (Pin42)
11	RXD0	I/O	UART0_RXD(用于打印模组内部信息)
12	PA14	I/O	GPIO_14 ，对应IC PA14 (Pin32)
13	PA19	I/O	GPIO_19 ，对应IC PA19 (Pin41)
14	GND	P	电源参考地
15	GND	P	电源参考地
16	EN	I/O	外部复位信号（低电平有效，默认高电平）
17	ADC	AI	ADC 端口
18	GND	P	电源参考地
TP1	PB03	I/O	PB03，对应IC PB03 (Pin11)
TP2	PB02	I/O	PB02，对应IC PB02 (pin 10)

说明：

• P表示电源引脚，I/O表示输入输出引脚，AI表示模拟输入引脚
• Pin17 (ADC）不使用时，需悬空处理。作为ADC输入口时，输入电压范围限定为0~2.5V。
• 手动烧录固件时，pin4 (PB02) 和pin19 (PB03) 需同时拉低；模组正常工作时，不能同时拉低；一般NC即可

电气参数

绝对电气参数

参数	描述	最小值	最大值	单位
Ts	存储温度	-40	125	℃
VCC	供电电压	-0.3	5.8	V
静电释放量（人体模型）	TAMB-25℃	-	4	kV
静电释放量（机器模型）	TAMB-25℃	-	0.8	kV

工作条件

参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位
Ta	工作温度	-20	-	85	℃
VDD	工作电压	2.7	3.3	5.5	V
VIL	IO 低电平输入	-0.3	-	1.32	V
VIH	IO 高电平输入	2.06	-	3.6	V
VOL	IO 低电平输出	-0.3	-	0.4	V
VOH	IO 高电平输出	2.9	-	3.3	V
Imax	IO 驱动电流	- 40	-	40	mA
RPU	IO数日上拉电阻	40	-	110	KΩ
RPD	IO数日下拉电阻	40	-	110	KΩ

射频功耗

符号	模式	速率	发射功率/接收	典型值	单位
发射	11b	11Mbps	+14dBm	155	mA
发射	11g	54Mbps	+13.5dBm	136	mA
发射	11n	MCS0	+13dBm	144	mA
发射	11n	MCS7	+13dBm	140	mA
接收	11b	11Mbps	连续接收	34	mA
接收	11g	54Mbps	连续接收	34	mA
接收	11n	MCS7	连续接收	34	mA

工作功耗

工作模式	工作状态，TA=25℃	平均值	峰值（典型值）	单位
快连配网状态	模组处于快连配网状态，Wi-Fi 指示灯快闪	50	181	mA
热点配网状态	模组处在热点配网状态，Wi-Fi 指示灯慢闪	101	180	mA
网络连接空闲状态	模组处于联网工作状态，Wi-Fi 指示灯常亮	38	131	mA
网络连接操作状态	模组处于联网工作状态，Wi-Fi 指示灯常亮	38	131	mA
断网状态	模组处于断网工作状态，Wi-Fi 指示灯常灭	50	184	mA

注：峰值持续时间约 5μs。以上参数依据不同的固件功能，参数有所不同。

射频参数

基本射频特性

参数项	详细说明
工作频率	2.412~2.4835GHz
Wi-Fi 标准	IEEE 802.11n/g/b(通道 1-14)
数据传输速率	11b:1,2,5.5, 11 (Mbps) 11g:6,9,12,18,24,36,48,54(Mbps) 11n:HT20 MCS0 ~7
天线类型	PCB 天线，天线增益2.0dBi（默认） U.FL RF 连接器外接天线（可选）

发射性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
RF 平均输出功率，802.11b CCK Mode 11M	-	14	-	dBm
RF 平均输出功率，802.11g OFDM Mode 54M	-	13.5	-	dBm
RF 平均输出功率，802.11n OFDM Mode MCS7	-	13	-	dBm
频率误差	-15	-	-15	ppm
EVM@802.11b CCK 11Mbps Mode 17.5dBm	-	-15	-	dB
EVM@802.11g OFDM 54Mbps Mode 15.0dBm	-	-29	-	dB
EVM@802.11n OFDM MCS7 Mode 14.0dBm	-	-30	-	dB

接收性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
PER<8%，RX 灵敏度，802.11b CCK Mode 11M	-	-89	-	dBm
PER<10%，RX 灵敏度，802.11g OFDM Mode 54M	-	-75	-	dBm
PER<10%，RX 灵敏度，802.11n OFDM Mode MCS7	-	-72	-	dBm

天线信息

天线类型

有 PCB 板载天线和外接天线两种天线接入方式。默认方式是 PCB 板载天线。
用户可用跨接电阻切换的方式修改天线的接入方式：（XR1配备电阻 0omh/0201 红色标记 ）

降低天线干扰

在Wi-Fi模组上使用PCB板载天线时，为确保Wi-Fi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15mm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。布局要点是：确保印制天线正下方或者正上方没有基板介质；确保印制天线的周围远离金属铜皮，这样可以最大程度上保证天线的辐射效果。

封装信息及生产指导

机械尺寸

PCB 推荐封装

注：上图红框标记区域在模组背面有露铜区域，设计时请注意避开

生产指南

1. 涂鸦出厂的贴片封装模组建议使用SMT机器贴片，拆开包装后建议在24小时内完成焊接，如果拆封后未使用完建议放置在湿度不超过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贴片所需仪器或设备：
     • 贴片机
     • SPI
     • 回流焊
     • 炉温测试仪
     • AOI
   • 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
2. 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：

     

3. 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
4. 烘烤参数如下：
   • 烘烤温度：卷盘包装60℃，湿度小于等于5%RH；托盘包装125℃，湿度小于等于5%RH（耐高温托盘非吸塑盒拖盘）
   • 烘烤时间：卷盘包装48小时；托盘包装12小时
   • 报警温度设定：卷盘包装65℃；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，不建议使用回流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产品可能受潮，进行高温焊接时可能会导致器件失效或焊接不良
5. 在整个生产过程中请对模组进行静电放电（ESD）保护。
6. 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

请根据回流焊曲线图进行温度设定，峰值温度245℃，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：217-220℃

• D：升温斜率：1-3℃/S

• E：恒温时间：60-120S；恒温温度：150-200℃

• F：液相线以上时间：50-70S

• G：峰值温度：235-245℃

• H：降温斜率：1-4℃/S

  注意：以上推荐曲线以SAC305合金焊膏为例。其他合金焊膏请按焊膏规格书推荐炉温曲线设置。

储存条件

模组MOQ与包装信息

产品型号	MOQ（pcs）	出货包装方式	出货包装方式	每箱包装卷盘数
XR1	3600	载带卷盘	900	4

附录：声明

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-XR1. The end product must be labeled in a visible area with the following: “Contains Transmitter Module FCC ID: 2ANDL-XR1”.

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.