# pico_link_II **Repository Path**: OpenCEz961/pico_link_ii ## Basic Information - **Project Name**: pico_link_II - **Description**: 基于 esp32-c3 的多协议 WiFi 透传模块 - **Primary Language**: Unknown - **License**: GPL-3.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 20 - **Created**: 2023-10-21 - **Last Updated**: 2023-10-21 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # 基于 ESP32-C3 的多协议 WiFi 透传模块 > 本项目为基于乐鑫公司的 ESP32-C3 芯片制作的无线透传模块，具有多个通信协议接口：UART、SPI。设计初衷是为了方便全国大学生智能汽车竞赛的摄像头算法调试，通过和上位机配合降低调试难度 > > esp32-c3 硬件支持 5Mbps UART 和 60Mbps SPI slave 该模块兼容逐飞科技的无线串口接口，具有硬件流控功能 本人QQ：1626632460，模块QQ交流群：613773009 B 站视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Uo4y1i7Jo 该模块可搭配开源致用上位机 https://gitee.com/zhou-wenqi/ipc-for-car 使用 该模块可搭配 GY 上位机（付费）使用，**模块成品及 GY 上位机已上架淘宝店铺——左家垅的牛** 已编译好的固件见 https://gitee.com/wanderingmemory/pico_link_ii/releases 内含烧录教程 ## ⭐和一代比较⭐ 一代见 https://gitee.com/wanderingmemory/pic-o_link | 模块名称 | pic-o link | pico link II | | :---------------: | :----------------: | :------------------------------: | | 主控 | esp32 | **esp32-c3** | | 最大 UART 速率 | 5Mbps | 5Mbps | | UART 是否支持流控 | 支持 | 支持 | | 最大 SPI 速率 | 10Mbps | **60Mbps** | | 空中速率 | 30Mbps | **30Mbps (UDP) \| 20Mbps (TCP)** | | 配置方式 | 串口+上位机 | **WEB 配置** | | UART 通信协议 | 定长 | **不定长** | | 支持的 WiFi 频率 | 2.4Ghz | 2.4Ghz | | 与上位机通信方式 | UDP | **UDP(单向) \| TCP(双向)** | | 指示灯 | 电源指示、状态指示 | **电源指示、状态指示、发送指示** | | 供电电压 | 5V | 5V | ## 项目结构 | 名称 | 作用 | | :------: | :------------------------------: | | doc | 芯片文档 | | driver | 驱动文件（致用上位机、GY上位机） | | firmware | 固件工程 | | hardware | 硬件（Gerber、原理图、BOM） | | software | 简易 python 图传上位机脚本 | | image | 图片 | ## 模块资源 ![component](image/component.png) **状态指示灯** - 红：没连上 WiFi - 蓝：连上 WiFi，TCP 模式下连上端口 - 绿：配网模式 - 紫：TCP 模式下连上 WiFi，但没有连上端口 **发送指示灯** 亮了则代表模块正在往上位机发送数据 ## UDP / TCP 通信 UDP 为单向发送到上位机，速度较快，适合只传图像的情形 TCP 可以和上位机双向通信，上位机向下位机发送的数据通过模块 UART 转发，模块处于 SPI 模式时 UART 波特率为115200，TCP 一次最多接收**128**字节，适合需要同时传图像和下位机调参的情形 ## ⭐串口不定长传输协议⭐ 串口支持最大**5Mbps**传输速率，一次最多接收**25000**字节 **二代从固件层面修改了串口传输协议**，简单来说，必须在向模块发送数据前先发送2个字节（小端模式）告知模块接下来要传输的数据流长度，然后传输数据。这2个字节组成了一个16位的无符号整型数被模块解析从而知道数据长度 具体来说，由于 UART 是异步通信，接收端并不知道何时传输会结束，往往会设置一个参数 delay，当超过这个 delay 的时间其还没有收到信息则将之前收到的所有数据当成一次传输。所以正常传输时发送方发完后，接收方会等待 delay 的时间然后才会把数据整合。然后还有一个参数则是接收到多少字节后视作一次传输，不定长传输协议则是先向模块发送两个字节的数据（小端模式）通知接下来传输的数据长度，然后发送实际数据即可实现无 delay 的传输 驱动伪代码示例： ```c char *str = "hello world!"; uint16 len = (uint16)(strlen(str)); UART_SEND_BYTES((uint8 *)(&len), 2); // 小端模式通知发送长度 UART_SEND_BYTES((uint8 *)(str), (uint32)(len)); // 发送数据 ``` ## ⭐SPI 协议⭐ SPI 支持最大**60Mbps**传输速率，一次最多接收**30000**字节 只支持**4字节倍数长度**的数据接收，SPI 模式为**3**，即 CPHA = 1, CPOL = 1 驱动伪代码示例： ```c uint8 sendBuffer[BUFFER_SIZE] = {0}; // 发送缓冲区 char *str = "hello world!"; uint32 len = (uint32)(strlen(str)); uint32 overLen = 4 - len % 4; // 补齐为4字节倍数需要的字节数 memcpy((sendBuffer + 0), str, len); // 复制到缓冲区 memset((sendBuffer + len), '\0', overLen); // 补齐为4字节倍数 SPI_SEND_BYTES(sendBuffer, len + overLen); // 发送数据 ``` ## ⭐配网模式⭐ 上电，先按住 `CONFIG` 键不放，再按一下 `RESET` 键，等待状态指示灯变绿 手机或电脑打开 WiFi 搜索 `Pico Link II`，密码：`88888888` 连接成功后，打开浏览器地址栏输入 `192.168.4.1` 访问即可进入配网界面，配置好参数后按复位键复位，模块会把新配置的参数写进 Flash，掉电不丢失 ![web_config_v1.1](image/web_config_v1.1.jpg) ## 模块工作流程 1. nvs flash 初始化 2. 加载 Flash 配置参数 3. 检测是否进入配置模式 4. 根据配置参数进入通信模式 5. 设置为 WiFi STA 模式 6. WiFI 硬件初始化成功开始扫描 WiFi，指示灯显示当前状态 7. WiFi 连接成功，设置为 udp client / tcp client 模式指示灯显示当前状态 8. 等待下位机传输数据，下位机传输完数据后，模块开始通过 WiFi 向上位机 server 发送数据，发送指示灯亮 9. 回到 8 ## 软件 简易 python 图传上位机脚本，带帧头帧尾检测，协议类似于致用上位机 运行需要的 python 库： - numpy - opencv-python ## ⭐常见问题⭐ **和下位机如何连线？** - **5V 供电，地线必接** - **UART** | 模块 | 下位机 | | :---------------: | :---------------------------------------------------: | | RXD | TXD | | TXD | RXD（TCP 双向通信用） | | RTS（复用 MOSI ） | CTS（没有接的话要在下位机串口传输函数里禁掉流控检测） | | MISO | 悬空 | | CLK | 悬空 | | CS | 悬空 | - **SPI** | 模块 | 下位机 | | :--: | :--------------------: | | RXD | 悬空 | | TXD | RXD（ TCP 双向通信用） | | MOSI | MOSI | | MISO | MISO | | CLK | CLK | | CS | CS | **如何计算传完一张图像所用的时间？** 以 UART 3Mbps 传输 60 x 90 灰度图为例，首先计算图像的位数：60 x 90 x 8 = 43200 bits，再用位数除以波特率：43200 / 3000000 = 0.0144 s = 14.4 ms **具体配置哪个 IP 地址？** 以下两种情形指示了模块配置的 IP 地址参数： 使用情形 **接口及PCB绘制要求**？ - 接口：2.54mm 2x4p 排母 - 5V 电源至少要保证 500mA 的输出电流 UART 模式以 TC264 为例（参考逐飞无线串口接口原理图，可直接照搬，注意相比一般的 UART 接口额外需要一个流控引脚，可以模仿逐飞无线串口发送驱动用一个 GPIO 作为输入模式来模拟） ![image-20220419132729475](image/image-20220419132729475.png) ## DIY 看这里 **如何打开固件工程？** `VS code` 安装 `PlatformIO IDE` 插件，然后右键固件文件夹选择 `通过 Code 打开`，打开后等待一段时间，插件会自动安装好依赖和编译工具链 ![image-20220419130240555](image/image-20220419130240555.png) **如何通过 IDE 烧录固件？** 电脑使用 USB 转 TTL 串口助手连接模块，5V 供电，`RXD` 接模块 `TXD`，`TXD` 接模块 `RXD` ，按住模块 `FLASH` 键不放再按一下 `RESET` 键，然后松开 `FLASH` 键。点击 `PlatformIO IDE` 底部的如红框所示按键一键编译下载，下载完毕后按 `RESET` 键复位 ![download](image/download.png) **如何修改模块的主机名？** 修改 `sdkconfig.esp32-c3-devkitm-1` 文件的 `CONFIG_LWIP_LOCAL_HOSTNAME` 项再重新编译烧录固件 **如何修改配置模式时 WiFi AP 的账号密码？** 修改 `src\wifi_ap.c` 文件中 `ESP_WIFI_SSID` 和 `ESP_WIFI_PASS` 项再重新编译烧录固件