UART串口WiFi模块的工作原理及应用

Posted 2023-05-07

参考技术A 随着物联网智能家居应用的日渐丰富，越来越多的WiFi工程师开始更多的关注UART串口WiFi模块，为让新手工程师更快的将UART串口WiFi模块应用于各类智能家居应用中，本篇SKYLAB君简单为大家介绍UART串口WiFi模块的工作原理及应用。

UART串口WiFi模块是基于UART接口的符合WiFi无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口或TTL电平数据到无线网络之间的转换。

串口WiFi模块工作方式分别是透传模式和命令模式，透传模式下，不管发送什么数据给模块，模块都不会进行处理(退出透传模式的相关指令除外)，而是直接将数据进行封装并发送。通过UART接口WiFi模块，传统的串口设备也能轻松接入无线网络，适合于各类智能家居或智能硬件中，比如现在很多带WiFi功能的电视、空调、冰箱等。

比如说，智能轮椅内部应该有MCU作为整个设备主控芯片，实现智能轮椅转动、前进、后退、转向的等等相关控制逻辑功能。WiFi模块通常采用串口引脚与主控MCU串口对接，工作在透传的模式下，主控MCU将轮椅相关的控制指令、设备状态，通过串口数据包发送到WiFi模块中。WiFi模块配置上之后，将数据传输到智能家居系统的云端平台中。APP端是基于云端平台上的设备状态数据，实现控制交互。能实现如上应用的SKYLAB UART WiFi模块有WU106和WG219。

SKYLAB UART WiFi模块WU106/WG219主要用于需要串口透传的物联网应用：智能电网、智能交通、智能家居、手持设备、工业控制等领域如智能排插、智能灯控、网状网络（WiFi Mesh）、工业无线控制、传感器网络、家庭自动化、安全ID标签、WiFi探针、WiFi热点广告等应用场景。

更多关于UART WiFi模块WU106/WG219的性能参数和规格书可直接访问SKYLAB官网。以上模块现已支持DEMO送样，索样热线：0755-83408210。更多无线模块及解决方案正在设计研发中，敬请期待。

UART串口协议详解

通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种串行、异步、全双工的通信协议，在嵌入式领域应用的非常广泛。

　　

UART作为异步串行通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个二进制位一位接一位地传输。在UART通信协议中信号线上的状态为高电平时代表‘1’，信号线上的状态为低电平时代表‘0’。比如使用UART通信协议进行一个字节数据的传输时就是在信号线上产生八个高低电平的组合。但实际上UART通信协议在进行一个字节的数据传输时除了最基本的数据位之外还有许多其他的信息需要表示，具体的协议格式如下

 

空闲位：

UART协议规定，当总线处于空闲状态时信号线的状态为‘1’即高电平

　　

起始位：

每开始一次通信时发送方先发出一个逻辑”0”的信号（低电平），表示传输字符的开始。因为总线空闲时为高电平所以开始一次通信时先发送一个明显区别于空闲状态的信号即低电平。

　　

数据位：

起始位之后就是我们所要传输的数据，数据位可以是5、6、7、8位等，构成一个字符。先发送最低位，最后发送最高位，使用低电平表示‘0’高电平表示‘1’完成数据位的传输。

　　

奇偶校验位：

数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性

　　

停止位：

它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。 由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备之间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟的机会。停止位个数越多，数据传输越稳定，但是数据传输速度也越慢。

　　

比特率：

在UART中使用波特率来表示数据的传输速度。比特率是表示每秒钟传送的二进制位的个数。