WIFI-TTL透傳模塊說明

V 1.0 2022-11-24

1 簡介

WiFi-TTL透傳模塊基于我司DT-ESPC2-12模塊研發(fā)，引出串口TTL、EN、STATE 等引腳。產(chǎn)品內(nèi)置我司最新版本的串口透傳固件可完成設(shè)備TTL 端口到WiFi/云的數(shù)據(jù)實時透傳。本模塊可直接取代原有的有線串口，實現(xiàn)嵌入式設(shè)備數(shù)據(jù)采集和控制。

TTL-WiFi 模塊特點如下：

l 基于藍牙和Cozylife配網(wǎng)，配網(wǎng)迅速、成功率高

l 基于Cozylife小程序配置，無需通過瀏覽器輸入IP配置，用戶體驗更好

l 串口與WiFi 數(shù)據(jù)實時無縫透傳

l 串口支持設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗、停止位、流控

l 支持波特率300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 28800, 38400, 57600, 74880, 115200, 128000, 230400, 256000, 460800, 921600, 1843200, 3686400

l 支持TCP Server、TCP Client、UDP Server、UDP Client

l 應(yīng)用場景：智能家居、無線數(shù)據(jù)采集透傳、智能小車控制、無線串口打印機、戶外

l LED 燈、工業(yè)控制等。

2 模塊參數(shù)

n 通用參數(shù)

l 芯片: ESP32-C2

l 尺寸:16mm24mm3mm

n Wi-Fi 特性

l IEEE 802.11 b/g/n兼容

l 信道頻率: 2412 ~ 2484 MHz

n 藍牙特性

l Bluetooth LE: Bluetooth 5, Bluetooth mesh

l 速率: 125 Kbps, 500 Kbps, 1 Mbps, 2 Mbps

n 外圍接口

l RXD

l TXD

l STATUS

l VCC

l GND

l EN

n 工作溫度 : -40℃-85℃

n 工作溫度 : -40℃-105℃ (可選)

3 接口定義

圖 31 接口定義

序號	接口	功能
1	TXWIFI	GPIO1，TTL-WIFI透傳數(shù)據(jù)發(fā)送腳
2	RXWIFI	GPIO2，TTL-WIFI透傳數(shù)據(jù)接收腳
3	STATUS	GPIO3，Socket連接狀態(tài)輸出腳，Socket已連接時輸出高電平，未連接時輸出低電平
4	EN	EN
5	VCC	3V3供電口
6	GND	GND
7	GND	GND

注：原模塊上的GPIO0-GPIO2、GPIO6GPIO10、GPIO18GPIO20等PIN腳未使用。

4 設(shè)備配網(wǎng)

模塊上電，初次未連接的模塊將直接進入配網(wǎng)模式

如果模塊已經(jīng)配置過，需連續(xù)重啟模塊5次，重啟間隔約1秒，模塊將重新進入配網(wǎng)模式；

打開Cozylife 舒適生活A(yù)PP，點擊“發(fā)現(xiàn)1個設(shè)備”

選中已發(fā)現(xiàn)的設(shè)備，點擊“下一步”

圖 41 發(fā)現(xiàn)設(shè)備

圖 42 選擇設(shè)備

手機連接2.4G WIFI；

輸入WIFI SSID和密碼，點擊“連接”，等待設(shè)備自動配網(wǎng)；

圖 43 輸入WIFI密碼

圖 44 等待配網(wǎng)

設(shè)備配網(wǎng)成功后，點擊“完成”，進入設(shè)備控制頁面，可對串口和Socket參數(shù)進行配置；

圖 45 配置成功

5 AT指令

數(shù)據(jù)方向	指令	說明
STA狀態(tài)查詢
MCU->WII模塊	AT+STASTATUS	查下STA模式狀態(tài)
WiFi模塊->MCU	STA:OK	WiFi模塊回復(fù)STA連接成功
WiFi模塊->MCU	STA: DISCONNECT	WiFi模塊回復(fù)STA連接失敗
獲取STA模式的IP和MAC
MCU-> WiFi模塊	AT+STAINFO	獲取WiFi模塊IP和MAC
WiFi模塊->MCU	192.168.5.153	10:97:bd:f3:62:24
查詢TCP Client模式下連接狀態(tài)
MCU-> WiFi模塊	AT+TCPCLIENT	查詢TCP Client模式下連接狀態(tài)，其他模式下無意義
WiFi模塊->MCU	TCP:OK	TCP client已經(jīng)連接
WiFi模塊->MCU	TCP: DISCONNECT	TCP client斷開連接
重啟模塊
MCU->WiFi模塊	AT+RST	重啟wifi模塊
WiFi模塊->MCU	RST:OK	收到指令立刻回應(yīng)
恢復(fù)出廠設(shè)置
MCU->WiFi模塊	AT+RESTORE	WiFi模塊恢復(fù)出廠設(shè)置
WiFi模塊->MCU	RESTORE:OK	收到指令立刻回應(yīng)

6 恢復(fù)出廠

見AT指令-恢復(fù)出廠設(shè)置指令

或是連續(xù)重啟模塊5次，重啟間隔約1秒，模塊將重新進入配網(wǎng)模式；

7 設(shè)備配置

7.1 配置界面說明

圖 71 配置界面

配置界面分為4個區(qū)域：

l 【設(shè)備IP信息區(qū)域】為設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后的實際IP，在服務(wù)器模式下作為連接服務(wù)器的IP使用；

l 【TTCL串口配置區(qū)域】，可配置串口的波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶位、停止位、流控等信息

l 【Socket配置區(qū)域】，可配置Socket透傳的類型、不同透傳協(xié)議的IP地址、端口號等參數(shù)。

l 【參數(shù)保存并上傳按鈕】，用于將參數(shù)保存至設(shè)備。保存后設(shè)備斷電也不會丟失。

7.2 TTL串口配置

l 點擊“波特率”數(shù)字，可選擇支持的多種波特率, 包括：

300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/74880/115200/230400/460800/921600/1843200/3686400

l 點擊“數(shù)據(jù)位”可選擇5/6/7/8位數(shù)據(jù)位

l 點擊“奇偶位”可選擇“禁用”、EVEN、ODD

l 點擊“停止位”可選擇1、1.5、2位停止位

l 點擊“流控”可選擇“禁用”、RTS_CTS、CTS、RTS

圖 72 波特率選擇

圖73數(shù)據(jù)位選擇

圖74奇偶位選擇

圖75 停止位選擇

圖76流控選擇

7.3 透傳Socket類型配置

透傳Socket可選擇：

l 未設(shè)置

l TCP服務(wù)器

l TCP客戶端

l UDP服務(wù)器

l UDP客戶端

圖 77 Socket類型選擇

7.4 設(shè)置Socket參數(shù)

選擇了Socket透傳類型后，可對對應(yīng)的Socket參數(shù)進行配置。

填寫端口值時，應(yīng)注意端口值為不大于65535的整數(shù)，如果填錯，系統(tǒng)將進行錯誤提示。此時應(yīng)對錯誤進行修改，否則錯誤的參數(shù)不會被保存。

圖78端口輸入錯誤

填寫IP時，應(yīng)注意IP的正確格式為“xxx.xxx.xxx.xxx”，其中xxx為0~255之間的整數(shù)，此外不應(yīng)填寫廣播地址、組播地址、網(wǎng)絡(luò)地址等非主機地址。

圖79 IP輸入錯誤

7.5 保存參數(shù)

配置完畢后應(yīng)點擊“保存”按鈕對參數(shù)進行保存。

保存后，所有配置將存儲在設(shè)備端，設(shè)備斷電、重啟和升級不會導(dǎo)致配置丟失。

修改串口參數(shù)后，應(yīng)同時修改與設(shè)備連接的其他設(shè)備的串口參數(shù)。

修改Socket參數(shù)后，應(yīng)保證對端主機或服務(wù)器參數(shù)配置一致。

7.6 其他選項

點擊右上角的鉛筆圖標 可以查看設(shè)備詳情。

圖 710 設(shè)備詳情

在設(shè)備詳情中，如果有新的固件，可對固件進行在線更新。更新時應(yīng)保證設(shè)備通電、網(wǎng)絡(luò)暢通。

圖711設(shè)備信息和更新

8 配置示例

8.1 使用到的軟件

電腦端：NetAssist、SerialTool、Netcat。

8.2 TCP服務(wù)器透傳示例

Cozylife APP端配置打開TCP服務(wù)器功能，并配置TCP服務(wù)器端口號。點擊“保存”。

圖 81 TCP服務(wù)器配置

電腦上打開NetAssist網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，協(xié)議類型選擇TCP Client，IP和端口填CozyLife APP上顯示的IP地址和配置的端口號。

網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手和SerialTool透傳

圖 82 網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手、SerialTool界面

8.3 TCP客戶端通過tcp .doit.am****中轉(zhuǎn)服務(wù)透傳示例

http://tcp.doit.am 提供tcp客戶端消息中轉(zhuǎn)服務(wù)，具體內(nèi)容可查閱http://tcp.doit.am 網(wǎng)站。

[]()http://tcp.doit.am 使用115.29.109.104:6548的IP地址和端口號提供服務(wù)。

Cozylife APP端配置打開TCP客戶端功能，并配置要連接的對端TCP服務(wù)器IP地址為115.29.109.104，端口號為6548。點擊“保存”。

圖 83 配置TCP客戶端參數(shù)

電腦上打開NetAssist網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，協(xié)議類型選擇TCP Client，IP和端口填http://tcp.doit.am上的信息。

圖 84 網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手界面

8.4 UDP****服務(wù)器透傳示例

Cozylife APP端配置打開UDP服務(wù)器功能，并配置要監(jiān)聽的端口號。點擊“保存”。

圖 85 配置UDP服務(wù)器

電腦端輸入nc命令行，使用”-u”參數(shù)配置為udp模式，連接設(shè)備IP和端口。如：

netcat-win32-1.12>nc64 -u 192.168.100.239 6110

在SerialTool的發(fā)送區(qū)域輸入字符，將會透傳到nc端；

在nc端輸入字符，將會透傳到SerialTool端。

8.5 UDP****客戶端透傳示例

Cozylife APP端配置打開UDP客戶端功能，并配置要連接的對端UDP服務(wù)器IP地址和端口號，本例中為本機地址。點擊“保存”。

圖 86 配置UDP客戶端

電腦端輸入nc命令行，使用”-ul”參數(shù)配置為udp服務(wù)器監(jiān)聽模式。如：

netcat-win32-1.12>nc64 -ul -p 7000

在SerialTool的發(fā)送區(qū)域輸入字符，將會透傳到nc端；

在nc端輸入字符，將會透傳到SerialTool端。

9 模塊最小系統(tǒng)

圖 91 最小系統(tǒng)

模塊采用3.3V直流供電。

MCU與模塊TTL串口線交叉對接。

模塊與MCU應(yīng)共地。

10 模塊Socket狀態(tài)感知最小系統(tǒng)

圖 101 帶有Socket狀態(tài)感知的系統(tǒng)

模塊采用3.3V直流供電。

MCU與模塊TTL串口線交叉對接。

MCU使1腳作為輸入IN腳，連接模塊STATUS輸出腳；Socket連接正常時，STATUS將輸出高電平，否則輸出低電平。

模塊與MCU應(yīng)共地。

[]()

11 外型與尺寸

模塊使用DT-ESPC2-12硬件，外形和尺寸與其相同。

圖 111 外型

圖 112 上視圖尺寸

圖 113側(cè)視圖尺寸

圖 114 PCB布局

12 []()推薦產(chǎn)品模塊安裝

本模塊可直接焊接在PCB板上，為提高RF性能，請為PCB天線區(qū)域留空。

以下3種方式使用本模塊：

方式1：模塊置于PCB板邊。天線完全暴露，周圍不能放置金屬物體，包括但不限于導(dǎo)線、金屬外殼、金屬配重塊等。

方式2：模塊置于PCB板框內(nèi)，天線區(qū)域挖空。天線周圍至少與PCB保留5mm間距。周圍不能放置金屬物體，包括但不限于導(dǎo)線、金屬外殼、金屬配重塊等。

方式3：模塊置于PCB板上，天線周圍完全空出，PCB在此區(qū)域不能覆銅。

圖121 方式1

圖122 方式2

圖12-3 方式3

13 技術(shù)參數(shù)

13.1 電氣特性

Parameters	Condition	Min	Classical	Max	Unite
Store Temperature	-	-40	Normal	150	℃
Sold Temperature	IPC/JEDEC J-STD-020	-	-	260	℃
Working Voltage	-	3.0	3.3	3.6	V
I/O	VIL	-	-0.3	-	0.25*VDD
VIH	-	0.75*VDD	-	VDD+0.3
VOL	-	-	-	0.1*VDD
VOH	-	0.8*VDD	-	-
Electrostatic release quantity (Human model)	TAMB=25℃	-	-	2	KV
Electrostatic release quantity (Human model)	TAMB=25℃	-	-	0.5	KV

表 131電氣特性

13.2 能耗

Parameters	Min	Classical	Max	Unit
RX 11b /g/n, HT20	-	-	82	mA
RX 11n,HT40		-	84
TX 11b, 1Mbps@21dBm		-	350
TX 11g, 54Mbps@19dBm	-	-	295	mA
TX 11n, HT20, MCS7, @18.5dBm	-	-	290	mA
TX 11n, HT40, MCS7, @18.5dBm	-	-	290	mA
Modem-sleep, CPU is powered on @80MHz	-	15	-	mA
Light-sleep	-	130	-	uA
Deep-sleep, RTC timer + RTC memory	-	5	-	uA
Power off, CHIP_PU is set to low level	-	1	0	uA

表 132 能耗

13.3 WIFI RF特性

以下參數(shù)為3.3V時室溫環(huán)境測得。

Parameters	Min	Classical	Max	Unit
Input frequency	2412	-	2484	MHz
802.11b @1Mbps,11Mbps	-	20.5	-	dBm
802.11g @6Mbps	-	20.0	-	dBm
802.11g @54Mbps	-	18.0	-	dBm
802.11n,HT20 MCS0	-	19.0	-	dBm
802.11n,HT40 MCS0	-	18.5	-	dBm
EVM @11b,1Mbps@21dBm	-	-24.5	-	dBm
EVM @11g,54Mbps@19dBm	-	-28	-	dBm
EVM @11n,MCS7@18.5dBm	-	-30.5	-	dBm
EVM @11n, HT40, MCS7@18.5dBm	-	-30.5	-	dBm

表 133 WIFI RF特性

Table.6.2 Wi-Fi RX Sensitivity

Parameters	Min	Classical	Max	Unit
802.11b,1Mbps	-	-98	-	dBm
802.11b,11Mbps	-	-88.	-	dBm
802.11g,6Mbps	-	-92	-	dBm
802.11g,54Mbps	-	-76	-	dBm
802.11n,HT20,MCS0	-	-92	-	dBm
802.11n,HT20,MCS3	-	-85	-	dBm
802.11n,HT20,MCS7	-	-74	-	dBm
802.11n,HT40,MCS0	-	-90	-	dBm
802.11n,HT40,MCS3	-	-81	-	dBm
802.11n,HT40,MCS7	-	-71	-	dBm

Table.6.3 Wi-Fi RX Characteristics

Parameters	Min	Classical	Max	Unit
MAX RX Level @11b,1Mbps	-	5	-	dBm
MAX RX Level @11b,11Mbps	-	5	-	dBm
MAX RX Level @11g,6Mbps	-	5	-	dBm
MAX RX Level @11g,54Mbps	-	0	-	dBm
MAX RX Level @11n,HT20,MCS0	-	5	-	dBm
MAX RX Level @11n,HT20,MCS7	-	0	-	dBm
MAX RX Level @11n,HT40,MCS0	-	5	-	dBm
MAX RX Level @11n,HT40,MCS7	-	0	-	dBm
RX Adjacent Channel Rejection@11b,1Mbps	-	35	-	dB
RX Adjacent Channel Rejection@11b,11Mbps	-	35	-	dB
RX Adjacent Channel Rejection@11g,6Mbps	-	31	-	dB
RX Adjacent Channel Rejection@11g,54Mbps	-	14	-	dB
RX Adjacent Channel Rejection@11n,HT20,MCS0	-	31	-	dB
RX Adjacent Channel Rejection@11n,HT20,MCS7	-	13	-	dB
RX Adjacent Channel Rejection@11n,HT40,MCS0	-	19	-	dB

13.4 BLE射頻

Parameters	Min	Classical	Max	Unit
Gain control power	-	3	-	dBm
RF power control range	-27	-	18	dBm
In-band emissions @F-F0±3MHz, LE 1M	-	-41.95	-	dBm
In-band emissions @F-F0±>3MHz, LE 1M	-	-44.48	-	dBm
Modulation characteristics @ △f1avg, LE 1M	-	245	-	kHz
Modulation characteristics @△f2max, LE 1M	-	208	-	kHz
Carrier frequency offset, LE 1M	-	-9	-	kHz
In-band emissions @F-F0±5MHz, LE 2M	-	-45.26	-	dBm
In-band emissions @F-F0±>5MHz, LE 2M	-	-47	-	dBm
Modulation characteristics @ △f1avg, LE 2M	-	497	-	kHz
Modulation characteristics @△f2max, LE 2M	-	398	-	kHz
Carrier frequency offset, LE 2M	-	-9	-	kHz
In-band emissions @F-F0±3MHz, LE 500K	-	-41.3	-	dBm
In-band emissions @F-F0±>3MHz, LE 500K	-	-42.8	-	dBm
Modulation characteristics @ △f1avg, LE 500K	-	220	-	kHz
Modulation characteristics @△f2max, LE 500K	-	205	-	kHz
Carrier frequency offset, LE 500K	-	-11.9	-	kHz
Maximum received signal @30.8% PER	-	10	-	dBm

表 134 BLE射頻

Table.7.2 RX Transmitter General Characteristics

Parameters	Min	Classical	Max	Unit
1M	Sensitivity @30.8% PER	-	-96	-
Maximum received signal @30.8% PER	-	10	-	dBm
Co-channel C/I	-	8	-	dB
Image frequency	-	-29	-	dB
Adjacent channel to image frequency @F =F image +1	-	-38	-	dB
Adjacent channel to image frequency @F =F image -1	-	-34	-	dB
	Adjacent channel selectivity@ F =F0+1	-	-4	-
Adjacent channel selectivity@ F =F0-1	-	-3	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F ≥F0+3	-	-	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F ≤F0-3	-	-39	-	dB
2M	Sensitivity @30.8% PER	-	-93	-
Maximum received signal @30.8% PER	-	0	-	dBm
Co-channel C/I	-	10	-	dB
Image frequency	-	-27	-	dB
Adjacent channel to image frequency @F =F image +2	-	-39	-	dB
Adjacent channel to image frequency @F =F image -2	-	-	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F =F0+2	-	-7	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F =F0-2	-	-7	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F ≥F0+6	-	-39	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F ≤F0-6	-	-39	-	dB
125K	Sensitivity @30.8% PER	-	-104	-
Maximum received signal @30.8% PER	-	10	-	dBm
Co-channel C/I	-	2	-	dB
Image frequency	-	-34	-	dB
Adjacent channel to image frequency @F =F image +1	-	-44	-	dB
Adjacent channel to image frequency @F =F image -1	-	-37	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F =F0+2	-	-40	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F =F0-2	-	-42	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F ≥F0+3	-	-	-	dB
Adjacent channel selectivity@ F ≤F0-3	-	-46	-	dB

審核編輯：湯梓紅