蓝牙Wifi模组——Air8101规格介绍

一、概述

Air8101是支持2.4G WIFI6和蓝牙(BLE 5.4)的 WiFi SoC，最大支持 200W 像素的静态图像拍照，支持 100 万和 200 万分辨率的 h264 视频编码和推流，最高支持1280*720P分辨率LCD显示，基于 LuatOS 系统实现二次开发。

二、核心参数

参数分类	具体规格
显示参数	支持 RGB565/RGB888/SPI/QSPI 显示接口；最大支持 720P（1280*720）分辨率；RGB 接口最大刷屏时钟 80MHz
摄像头参数	支持 DVP/UVC 接口；最大支持 200W 像素静态拍照；已调试 UVC 摄像头最高分辨率 1280*720；可外接 5 路摄像头（DVP1 路 + UVC4 路）
外设参数	56 个可编程 IO；3 路 UART；支持 SPI、QSPI、I2C、PWM、GPIO、SDIO、ADC、USB2.0、Ethernet、CAN 等接口
供电参数	VBAT 供电电压范围 2.5~4.35V
功耗参数	3.3V 供电：・常规模式平均电流 6.6mA・低功耗 DTIM10：380μA・低功耗 DTIM1：1.5mA・PSM+ 模式平均电流 13μA
网络参数	支持 2.4G Wi-Fi 6、BLE 5.4；可通过 SPI 外挂 4G 模组实现 4G 通信

Air8101管脚说明

管脚分类	功能说明
模组对内供电	VBAT
模组对外供电	VDD_3V3
IO 上拉电平	VDD_GPIO
复位 / 关机控制	CEN
下载调试串口	DBG_UART0
显示接口	RGB888/RGB565 屏接口，最大分辨率 1280*720
DVP 摄像头接口	支持 100W 视频 / 200W 拍照
UVC 摄像头接口	支持 100W 视频 / 200W 拍照
SPI 接口	可挂载 SD 卡、以太网控制器 CH390H
UART 接口	UART1、UART2
AirLink 接口	AirLink over SPI、AirLink over UART
I2C 接口	I2C0、I2C1
PWM 接口	六路 PWM0~PWM5
ADC 接口	10 路 ADC1-6+ADC10+ADC12-14
通用 GPIO	WGPIO（与合宙 4G 模组 GPIO 区分）

四、功耗模式

Air8101 LuatOS二次开发方式下，有三种功耗模式，分别是常规模式、低功耗模式、PSM+模式

4.1 常规模式：

网络在线，随时响应服务器命令，CPU 满频运行，外设功能全部可用；

3.3V供电的平均电流为6.6mA

4.2 低功耗模式：

网络在线，随时响应服务器命令，CPU 降频运行，外设功能部分可用；3.3V供电，DTIM10的平均电流为380uA，DTIM1的平均电流为1.5mA；DTIM10和DTIM1的核心区别有：

• DTIM1不会丢失WIFI AP路由器发送给WiFi station的广播帧和组播帧，DTIM10会丢失，一般来说，对于iot应用，丢失广播帧和组播帧对产品应用没有什么影响，只要单播帧不丢失就行；
• 一般来说，WiFi AP路由器发送Beacon帧的间隔是100毫秒，DTIM1最长延迟100毫秒可以收到WiFi AP路由器发送过来的数据，DTIM10最长延迟1000毫秒可以收到WiFi AP路由器发送过来的数据；
• 可以根据自己项目对功耗以及数据收发时延的要求选择合适的DTIM配置；

4.3 PSM+ 模式：

• 网络离线，无法响应服务器命令，CPU 停止运行，部分GPIO中断和定时器可以唤醒；
• 3.3V供电的平均电流为13uA；

五、核心功能

5.1 支持最高 1280*720 分辨率的大屏，配合 AirUI 核心库，满足各类场景 UI 需求

通过 lcd核心库、tp 触摸库、AirUI核心库等，实现图形用户界面应用开发。

• lcd 核心库 ：支持 SPI、QSPI、RGB 等接口类型 LCD 屏幕，可实现显示屏初始化、图形绘制、文本显示、图像处理、屏幕休眠与唤醒功能。
• tp 触摸库 ：为 LuatOS 底层触摸驱动库，与触摸芯片直接通信并获取原始触摸数据，支持多款主流触摸芯片，可实现基础触摸事件检测。
• AirUI ：基于 LVGL 9.4 版本封装的 LuatOS 核心图形库，将常用组件、事件管理、输入及基础视觉主题封装为 Lua 接口，可在支持 LuatOS 的设备及 PC 端进行统一开发。
  *

5.2 支持最高 200W 像素的 DVP 或 UVC 摄像头，实现高分辨率的拍照和录像功能

通过 excamera 扩展库，可实现摄像头业务的复杂业务流程

接口：

excamera.open(camera_param)——打开摄像头，业务信息配置表

excamera.photo(x, y, w, h)——裁剪起始坐标，宽高

excamera.scan(ms)——扫描时长，单位：毫秒

excamera.video(file_path, duration)——保存视频的路径，录制视频时长

excamera.rtmp()——启动摄像头为RTMP推流做准备

excamera.close()——关闭摄像头

更加完整和详细的 demo，请参考 LuatOS 仓库 中各个产品目录下的相关示例:demo/camera：

-- zbuff/文件路径存储单张拍照DEMO

require "gc032a"
local excamera = require "excamera"

sys.taskInit(function()
    local result
    while true do
        local spi_camera_param = {
            id= "gc032a",  -- SPI摄像头仅支持"gc03a"、"gc0320"、"bf30a2"，请带引号填写
            i2c_id = 1,             -- 模块上使用的I2C编号
            work_mode = 0,          -- 工作模式，0为拍照模式，1为扫描模式
            save_path = "zbuff",    -- 拍照结果存储路径，可用"zbuff"交由excamera库内部管理
            camera_pwr = 2 ,        -- 摄像头使能管脚，填写GPIO号即可，无则填nil
            camera_pwdn = 5 ,       -- 摄像头pwdn开关脚，填写GPIO号即可，无则填nil
            camera_light = 25       -- 摄像头补光灯控制管脚，填写GPIO号即可，无则填nil
        }

        -- local usb_camera_param = {
        --     id= camera_type,       -- 摄像头类型，默认camera.USB
        --     sensor_width = width,                   -- 摄像头像素宽度，根据摄像头实际参数填写数值
        --     sensor_height = height,                 -- 摄像头像素高度，根据摄像头实际参数填写数值
        --     usb_port = usb_port              -- USB端口号
        -- }

        -- local dvp_camera_param = {
        --     id= camera_type,       -- 摄像头类型，默认camera.DVP
        --     sensor_width = width,                   -- 摄像头像素宽度，根据摄像头实际参数填写数值
        --     sensor_height = height                  -- 摄像头像素高度，根据摄像头实际参数填写数值
        -- }
        sys.waitUntil("ONCE_CAPTURE")
        result = excamera.open(spi_camera_param)
        log.info("初始化状态", result)
        result ,path = excamera.photo()
        log.info("拍完了",data)
        excamera.close()
    end
end)

-- 文件路径存储多张拍照DEMO
require "gc032a"
local excamera = require "excamera"
local count = 1
local path = "/ram/" .. count .. "abc.jpg"

sys.taskInit(function()
    local result
    while true do
        local spi_camera_param = {
            id= "gc032a",
            i2c_id = 1,
            work_mode = 0,
            save_path = path,
            camera_pwr = 2,
            camera_pwnd = 5,
            camera_light = 25
        }
        log.debug("摄像头拍照")
        sys.waitUntil("ONCE_CAPTURE")
        result = excamera.open(spi_camera_param)
        log.info("初始化状态", result)
        local result, data = excamera.photo()
        local count_before = count - 1
        local path_before = "/ram/" .. count_before .. "abc.jpg"
        log.info("拍完了", path, count, io.fileSize(path), "上一张照片大小：", path_before, io.fileSize(path_before))
        count = count + 1
        path = "/ram/" .. count .. "abc.jpg"
        excamera.close()
    end
end)

执行流程：

单张拍照依托zbuff缓存存储，无需手动管理文件路径，适合临时数据使用；

多张拍照通过/ram/路径动态命名文件，实现连续存储，可查看每张照片大小信息；

核心流程均为： 加载库→配置参数→等待触发→初始化摄像头→拍照→释放资源 。

5.3 搭配 AirLink over SPI 功能（基于 SPI 的高速率总线接口），实现 WiFi/4G 双模上网；

5.3.1 通过 airlink 实现多网融合功能：通过 spi 或 uart 方式连接两台设备

5.3.2 AirLink over SPI 共有 7 个信号组成，4 个 SPI 信号，3 个辅助信号

AirLink 七个信号	功能说明
AirLink_SPI_CLK	主机提供时钟，以 "Air8101+Air780Exx 系列模组" 组合为例，Air8101 为主，由 Air8101 提供时钟** 注意！**AirLink_SPI_CLK 接 Air780Exx 模组的 SPI_CLK;
AirLink_SPI_MOSI	主机输出数据到从机，以 "Air8101+Air780Exx 系列模组" 组合为例，Air8101 为主，此信号由 Air8101 输出数据给 Air780Exx 系列模组** 注意！**AirLink_SPI_MOSI 也接 Air780Exx 模组的 SPI_MOSI，不需要反向接 SPI_MISO，切记！
AirLink_SPI_MISO	从机输出数据到主机，以 "Air8101+Air780Exx 系列模组" 组合为例，Air780Exx 系列模组为辅，此信号由 Air780Exx 模组输出数据给 Air8101** 注意！**AirLink_SPI_MISO 也接 Air780Exx 模组的 SPI_MISO，不需要反向接 SPI_MOSI，切记！
AirLink_SPI_CS	主机提供片选信号，拉低有效，以 "Air8101+Air780Exx 系列模组" 组合为例，Air8101 为主，此信号由 Air8101 提供给 Air780Exx 系列模组** 注意！**AirLink_SPI_CS 接 Air780Exx 模组的 SPI_CS;
AirLink_RDY	从机就绪信号，拉低有效，若 RDY 为高电平，不可进行 SPI 通信，在 "Air8101+Air780Exx 系列模组" 组合中，由 Air780Exx 系列模组提供给 Air8101
AirLink_IRQ	从机数据通知主机，拉低有效，可选；在 "Air8101+Air780Exx 系列模组" 组合中，由 Air780Exx 系列模组提供给 Air8101；说明！AirLink 协议支持轮询和中断模式，若 IRQ 不选用则为轮询模式，轮询周期默认 5ms，可配置
AirLink_WAKEUP	从机唤醒主机，Air8101 上升沿或下降沿中断触发可配置，在 "Air8101+Air780Exx 系列模组" 组合中，由 Air780Exx 系列模组唤醒 Air8101；

五、应用场景

1. 工业智能显示终端
2. 物联网数据采集设备
3. 低像素视觉采集设备
4. 电池供电嵌入式设备
5. 工业控制拓展模块
6. 小型物联网网关
7. 低功耗应用

审核编辑 黄宇