ESP-C2模组实现透传示例说明

wifi-ttl透传模块说明
v 1.0 2022-11-24
1 简介
wifi-ttl透传模块基于我司dt-espc2-12模块研发,引出串口ttl、en、state 等引脚。产品内置我司最新版本的串口透传固件可完成设备ttl 端口到wifi/云的数据实时透传。本模块可直接取代原有的有线串口,实现嵌入式设备数据采集和控制。
ttl-wifi 模块特点如下:
l 基于蓝牙和cozylife配网,配网迅速、成功率高
l 基于cozylife小程序配置,无需通过浏览器输入ip配置,用户体验更好
l 串口与wifi 数据实时无缝透传
l 串口支持设置波特率、数据位、奇偶校验、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 应用场景:智能家居、无线数据采集透传、智能小车控制、无线串口打印机、户外
l led 灯、工业控制等。
2 模块参数
n 通用参数
l 芯片: esp32-c2
l 尺寸:16mm24mm3mm
n wi-fi 特性
l ieee 802.11 b/g/n兼容
l 信道频率: 2412 ~ 2484 mhz
n 蓝牙特性
l bluetooth le: bluetooth 5, bluetooth mesh
l 速率: 125 kbps, 500 kbps, 1 mbps, 2 mbps
n 外围接口
l rxd
l txd
l status
l vcc
l gnd
l en
n 工作温度 : -40℃-85℃
n 工作温度 : -40℃-105℃ (可选)
3 接口定义
图 31 接口定义
序号 接口 功能
1 txwifi gpio1,ttl-wifi透传数据发送脚
2 rxwifi gpio2,ttl-wifi透传数据接收脚
3 status gpio3,socket连接状态输出脚,socket已连接时输出高电平,未连接时输出低电平
4 en en
5 vcc 3v3供电口
6 gnd gnd
7 gnd gnd
注:原模块上的gpio0-gpio2、gpio6gpio10、gpio18gpio20等pin脚未使用。
4 设备配网
模块上电,初次未连接的模块将直接进入配网模式
如果模块已经配置过,需连续重启模块5次,重启间隔约1秒,模块将重新进入配网模式;
打开cozylife 舒适生活app,点击“发现1个设备”
选中已发现的设备,点击“下一步”
图 41 发现设备
图 42 选择设备
手机连接2.4g wifi;
输入wifi ssid和密码,点击“连接”,等待设备自动配网;
图 43 输入wifi密码
图 44 等待配网
设备配网成功后,点击“完成”,进入设备控制页面,可对串口和socket参数进行配置;
图 45 配置成功
5 at指令
数据方向 指令 说明
sta状态查询    
mcu->wii模块 at+stastatus 查下sta模式状态
wifi模块->mcu sta:ok wifi模块回复sta连接成功
wifi模块->mcu sta: disconnect wifi模块回复sta连接失败
获取sta模式的ip和mac    
mcu-> wifi模块 at+stainfo 获取wifi模块ip和mac
wifi模块->mcu 192.168.5.153 10:97:bd:f3:62:24
查询tcp client模式下连接状态    
mcu-> wifi模块 at+tcpclient 查询tcp client模式下连接状态,其他模式下无意义
wifi模块->mcu tcp:ok tcp client已经连接
wifi模块->mcu tcp: disconnect tcp client断开连接
重启模块    
mcu->wifi模块 at+rst 重启wifi模块
wifi模块->mcu rst:ok 收到指令立刻回应
恢复出厂设置    
mcu->wifi模块 at+restore wifi模块恢复出厂设置
wifi模块->mcu restore:ok 收到指令立刻回应
6 恢复出厂
见at指令-恢复出厂设置指令
或是连续重启模块5次,重启间隔约1秒,模块将重新进入配网模式;
7 设备配置
7.1 配置界面说明
图 71 配置界面
配置界面分为4个区域:
l 【设备ip信息区域】为设备联网后的实际ip,在服务器模式下作为连接服务器的ip使用;
l 【ttcl串口配置区域】,可配置串口的波特率、数据位、奇偶位、停止位、流控等信息
l 【socket配置区域】,可配置socket透传的类型、不同透传协议的ip地址、端口号等参数。
l 【参数保存并上传按钮】,用于将参数保存至设备。保存后设备断电也不会丢失。
7.2 ttl串口配置
l 点击“波特率”数字,可选择支持的多种波特率, 包括:
300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/74880/115200/230400/460800/921600/1843200/3686400
l 点击“数据位”可选择5/6/7/8位数据位
l 点击“奇偶位”可选择“禁用”、even、odd
l 点击“停止位”可选择1、1.5、2位停止位
l 点击“流控”可选择“禁用”、rts_cts、cts、rts
图 72 波特率选择
图73数据位选择
图74奇偶位选择
图75 停止位选择
图76流控选择
7.3 透传socket类型配置
透传socket可选择:
l 未设置
l tcp服务器
l tcp客户端
l udp服务器
l udp客户端
图 77 socket类型选择
7.4 设置socket参数
选择了socket透传类型后,可对对应的socket参数进行配置。
填写端口值时,应注意端口值为不大于65535的整数,如果填错,系统将进行错误提示。此时应对错误进行修改,否则错误的参数不会被保存。
图78端口输入错误
填写ip时,应注意ip的正确格式为“xxx.xxx.xxx.xxx”,其中xxx为0~255之间的整数,此外不应填写广播地址、组播地址、网络地址等非主机地址。
图79 ip输入错误
7.5 保存参数
配置完毕后应点击“保存”按钮对参数进行保存。
保存后,所有配置将存储在设备端,设备断电、重启和升级不会导致配置丢失。
修改串口参数后,应同时修改与设备连接的其他设备的串口参数。
修改socket参数后,应保证对端主机或服务器参数配置一致。
7.6 其他选项
点击右上角的铅笔图标 可以查看设备详情。
图 710 设备详情
在设备详情中,如果有新的固件,可对固件进行在线更新。更新时应保证设备通电、网络畅通。
图711设备信息和更新
8 配置示例
8.1 使用到的软件
电脑端:netassist、serialtool、netcat。
8.2 tcp服务器透传示例
cozylife app端配置打开tcp服务器功能,并配置tcp服务器端口号。点击“保存”。
图 81 tcp服务器配置
电脑上打开netassist网络调试助手,协议类型选择tcp client,ip和端口填cozylife app上显示的ip地址和配置的端口号。
网络调试助手和serialtool透传
图 82 网络调试助手、serialtool界面
8.3 tcp客户端通过tcp .doit.am****中转服务透传示例
http://tcp.doit.am 提供tcp客户端消息中转服务,具体内容可查阅http://tcp.doit.am 网站。
[]()http://tcp.doit.am 使用115.29.109.104:6548的ip地址和端口号提供服务。
cozylife app端配置打开tcp客户端功能,并配置要连接的对端tcp服务器ip地址为115.29.109.104,端口号为6548。点击“保存”。
图 83 配置tcp客户端参数
电脑上打开netassist网络调试助手,协议类型选择tcp client,ip和端口填http://tcp.doit.am上的信息。
图 84 网络调试助手界面
8.4 udp****服务器透传示例
cozylife app端配置打开udp服务器功能,并配置要监听的端口号。点击“保存”。
图 85 配置udp服务器
电脑端输入nc命令行,使用”-u”参数配置为udp模式,连接设备ip和端口。如:
netcat-win32-1.12>nc64 -u 192.168.100.239 6110
在serialtool的发送区域输入字符,将会透传到nc端;
在nc端输入字符,将会透传到serialtool端。
8.5 udp****客户端透传示例
cozylife app端配置打开udp客户端功能,并配置要连接的对端udp服务器ip地址和端口号,本例中为本机地址。点击“保存”。
图 86 配置udp客户端
电脑端输入nc命令行,使用”-ul”参数配置为udp服务器监听模式。如:
netcat-win32-1.12>nc64 -ul -p 7000
在serialtool的发送区域输入字符,将会透传到nc端;
在nc端输入字符,将会透传到serialtool端。
9 模块最小系统
图 91 最小系统
模块采用3.3v直流供电。
mcu与模块ttl串口线交叉对接。
模块与mcu应共地。
10 模块socket状态感知最小系统
图 101 带有socket状态感知的系统
模块采用3.3v直流供电。
mcu与模块ttl串口线交叉对接。
mcu使1脚作为输入in脚,连接模块status输出脚;socket连接正常时,status将输出高电平,否则输出低电平。
模块与mcu应共地。
[]()
11 外型与尺寸
模块使用dt-espc2-12硬件,外形和尺寸与其相同。
图 111 外型
图 112 上视图尺寸
图 113侧视图尺寸
图 114 pcb布局
12 []()推荐产品模块安装
本模块可直接焊接在pcb板上,为提高rf性能,请为pcb天线区域留空。
以下3种方式使用本模块:
方式1:模块置于pcb板边。天线完全暴露,周围不能放置金属物体,包括但不限于导线、金属外壳、金属配重块等。
方式2:模块置于pcb板框内,天线区域挖空。天线周围至少与pcb保留5mm间距。周围不能放置金属物体,包括但不限于导线、金属外壳、金属配重块等。
方式3:模块置于pcb板上,天线周围完全空出,pcb在此区域不能覆铜。
图121 方式1
图122 方式2
图12-3 方式3
13 技术参数
13.1 电气特性
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电气特性
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
以下参数为3.3v时室温环境测得。
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射频
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射频
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


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