ESP-C2模组实现透传示例

2022-12-21 17:33:46 9641

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、GPIO6~~GPIO10、GPIO18~~GPIO20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