Air8101:低功耗-WiFi-UI_SoC模组介绍

一、模组概述

Air8101 是高性能 WiFi SoC 模组，支持2.4G WiFi6与BLE 5.4双模通信，兼容DVP/UVC摄像头接口，可实现200W像素拍照、100W像素录像（支持H.264编码及RTMP推流），搭载LuatOS，降低二次开发门槛，适用于工业显示、视觉采集等场景。

二、核心参数

1. 显示参数：支持 RGB565/RGB888/SPI/QSPI 显示接口，最大支持 720P（1280*720）分辨率显示屏，RGB 接口最大刷屏时钟 80MHz。
2. 摄像头参数：支持 DVP/UVC 接口，最大支持200W像素的静态图像拍照(拍照200W像素，录像100W像素且支持H.264编码压缩和RTMP推流)，调试完成的 UVC 摄像头最高分辨率 1280*720，可外接五路摄像头（DVP1 路 + UVC4 路）。
3. 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。
4. 供电参数：VBAT 供电电压范围 2.5~4.35V。
5. 功耗参数：3.3V 供电时，常规模式平均电流 6.6mA；低功耗模式 DTIM10 平均电流 380uA、DTIM1 平均电流 1.5mA；PSM + 模式平均电流 13uA。
6. 网络参数：支持 2.4G WIFI6、 BLE 5.4，可通过 SPI 接口外挂 4G 模组实现 4G 通信。

三、 模组管脚图

Air8101 共有 79 个管脚，按照常用的功能进行分类，大概可以分为如下几类管脚：

说明！有些管脚相互之间为复用关系，无法同时使用，大家在使用过程中注意根据实际情况进行判别；

1. 模组对内供电管脚 VBAT；
2. 模组对外供电管脚 VDD_3V3；
3. 模组 IO 上拉电平 VDD_GPIO；
4. 模组关机 (Reset) 管脚 CEN；
5. 下载调试串口 DBG_UART0；
6. RGB888/RGB565 屏接口 (最大分辨率 1280*720)；
7. DVP 摄像头接口 (100W 视频 / 200W 拍照)；
8. UVC 摄像头接口 (100W 视频 / 200W 拍照)；
9. SPI 接口 (可挂载 SD 卡 / 以太网控制器 CH390H)；
10. UART 接口 (UART1 和 UART2)；
11. AirLink 接口 (AirLink over SPI 和 AiLink over UART)；
12. I2C 接口 (I2C0 和 I2C1)；
13. PWM 接口 (六路 PWM0-5)；
14. ADC 接口 (10 路 ADC1-6+ADC10+ADC12-14)；
15. WGPIO (Air8101 的 GPIO 以 WGPIO 名义沟通，与4G 模组的 GPIO 方便区分)；

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

3.1 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

3.2 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；

3.3 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 高清显示与UI交互功能

模组支持最高1280×720分辨率大屏显示，搭配lcd核心库、tp触摸库及AirUI核心库，可高效实现各类场景的图形用户界面（GUI）应用开发，满足不同场景下的UI交互需求。

5.2 图像采集与录制功能

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，轻松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DEMOrequire"gc032a"localexcamera=require"excamera"sys.taskInit(function()localresultwhiletruedolocalspi_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nilcamera_pwdn=5,-- 摄像头pwdn开关脚，填写GPIO号即可，无则填nilcamera_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()endend)-- 文件路径存储多张拍照DEMOrequire"gc032a"localexcamera=require"excamera"localcount=1localpath="/ram/"..count.."abc.jpg"sys.taskInit(function()localresultwhiletruedolocalspi_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)localresult,data=excamera.photo()localcount_before=count-1localpath_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+1path="/ram/"..count.."abc.jpg"excamera.close()endend)

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

六、应用场景

1. 工业智能显示终端：用于工业现场操作屏、数据显示终端，完成工业数据展示与触控交互。
2. 物联网数据采集设备：作为采集节点完成工业传感器及设备的数据采集、处理与远程传输。
3. 低像素视觉采集设备：用于工业现场低分辨率图像采集与抓拍。
4. 电池供电嵌入式设备：用于无持续市电的户外监测、移动巡检类工业设备。
5. 工业控制拓展模块：实现控制指令传输与外设联动，适配自动化生产线、控制柜等场景。
6. 小型物联网网关：实现工业现场设备与网络间的数据交互、协议转换，完成本地设备与云端的数据互通。
7. 低功耗应用 ：适合电池供电与长期值守场景。

七、总结

Air8101 紧凑尺寸集成网络通信、图像显示采集、硬件拓展及低功耗运行功能，开发便捷、场景适配性强，可广泛应用于工业物联网与自动化领域，作为核心硬件使用。
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