pic o_link

Modul transmisi transparan WiFi multi-protokol berbasis ESP32

Bahasa Inggris | tidak

Proyek ini adalah modul nirkabel berdasarkan chip ESP32-pico-d4 dari Espressif Systems, dengan beberapa antarmuka protokol komunikasi: UART, SPI. Tujuan awal dari desain ini adalah untuk memfasilitasi debugging algoritma kamera untuk kompetisi mobil pintar, dan untuk mengurangi kesulitan debugging dengan bekerja sama dengan komputer atas.

Perangkat keras esp32 mendukung UART 5Mbps dan budak SPI 10Mbps

Salah satu fitur modul ini adalah dapat kompatibel dengan antarmuka port serial nirkabel ZhuFei, memiliki fungsi kontrol aliran perangkat keras, dan dapat langsung menggunakan driver port serial nirkabel ZhuFei untuk mencapai komunikasi satu arah, menghilangkan kebutuhan teman mobil untuk menguji modul ini. Perlunya pembuatan re-board, saat ini hanya mendukung transmisi satu arah ke komputer atas

Perangkat lunak dan perangkat keras proyek ini kasar, menyambut semua orang untuk berkomunikasi dan memberikan saran untuk perbaikan, QQ saya: 1626632460

Komputer atas transmisi gambar mobil pintar sumber terbuka dapat menggunakan komputer atas Zhiyong , modul ini terutama digunakan dengan komputer atas ini , panduan pengguna dan rutinitas mikrokomputer chip tunggal ada di gudang komputer atas ini , tautan: https://gitee.com /zhou-wenqi/ipc-untuk-mobil

Tautan video Bilibili: https://www.bilibili.com/video/BV1oZ4y1m7y2

Simulasi PCB adalah sebagai berikut

Kategori	UART+SPI
Simulasi 3D
Efek pengelasan
Tautan sumber terbuka JLC	https://oshwhub.com/Wander_er/891fe1d235694ef7afe684f5a2f05b73

Struktur direktori

Nama	Fungsi
dokter	dokumen chip
pengemudi	berkas pengemudi
firmware	Firmware
perangkat keras	Perangkat keras
gambar	Gambar
perangkat lunak	Skrip python komputer atas transmisi gambar sederhana

Perangkat Keras (Lichuang EDA-Edisi Profesional)

• Berdasarkan esp32-pico-d4
• antarmuka sp
• antarmuka uart
• Tombol atur ulang
• Tombol unduh
• Lampu indikator daya
• lampu tiga warna rgb
• Masukan daya 5V, stabilisasi daya 3.3V

Firmware (berdasarkan kerangka ESP-IDF)

Dua mode komunikasi

• Kecepatan baud UART hingga 5Mbps, menerima hingga 20.000 byte sekaligus

  Gunakan polling serial untuk mengekstrak data yang diterima dari buffer. Ada dua parameter, yaitu ukuran buffer penerimaan dan waktu tunggu maksimum. Ketika jumlah byte yang diterima mencapai ukuran buffer, maka penerimaan dianggap selesai; ketika pengiriman selesai tetapi tidak mencapai ukuran buffer penerimaan, Kemudian tunggu waktu tunggu maksimum sebelum dilihat sebagai penyelesaian transfer. Waktu tunggu ini ditetapkan pada 20 ms.

  Jadi dapat dianggap memiliki dua mode, beralih dengan memodifikasi parameter length dalam fungsi uart_read_bytes () di firmware.

  • Mode transparan : mengacu pada tidak adanya batas byte tetap untuk data yang dikirimkan. Setiap komunikasi dapat mengirimkan data dengan berbagai ukuran, lebih fleksibel.

    Direkomendasikan bahwa penggunaan mode transparan harus memiliki interval yang lebih besar dari serial port transmission time + 20ms + udp transmission time (rate calculated at 30Mbps)

    Ketika parameter length adalah ukuran buffer RX_BUF_SIZE -1 , itu adalah mode transparan , Dengan asumsi bahwa tidak ada data yang mencapai panjang ini.

  • Mode byte tetap : mengacu pada memiliki batas byte tetap untuk data yang dikirimkan. Kecepatannya lebih cepat dibandingkan mode transparan namun hanya dapat mengirimkan data berukuran tetap.

    Direkomendasikan bahwa penggunaan mode byte tetap harus memiliki interval yang lebih besar dari serial port transmission time + udp transmission time (rate calculated at 30Mbps)

    Ketika parameter length sama dengan jumlah byte data tetap yang dikirim, itu adalah byte tetap, misalnya, saat mentransmisikan gambar skala abu-abu 60 x 90 padahal 5400.

    Tentu saja, mengirimkan data yang lebih pendek dari panjang ini juga dapat dianggap sebagai mode transparan.

• Kecepatan baud SPI hingga 10Mbps, menerima hingga 25000 byte sekaligus

  • Hanya mendukung penerimaan data kelipatan 4 byte, mode SPI 3
  • Interval transmisi yang disarankan lebih besar dari SPI transmission time + udp transmission time (calculated at 30Mbps)

Firmware ini mengintegrasikan dua mode komunikasi UART dan SPI, yang dapat dikonfigurasi dengan protokol komunikasi serial dan ditulis ke dalam Flash, tanpa kehilangan daya, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk modifikasi firmware berulang kali

Pertanyaan umum

Bagaimana cara terhubung dengan komputer yang lebih rendah?

• UART

  Tautan Gambar	Komputer yang lebih rendah
  RXD	TXD
  TXD	RXD
  RTS (MOSI multipleks)	CTS (jika tidak tersedia, tidak masalah, tetapi Anda perlu menonaktifkan deteksi kontrol aliran di fungsi transmisi serial komputer yang lebih rendah)

• SPI

  Tautan Gambar	Komputer yang lebih rendah
  CLK	CLK
  MISO	MISO
  MOSI	MOSI
  CS	CS

• Catu daya 5V, kabel ground harus dihubungkan

Bagaimana cara menghitung waktu yang diperlukan untuk mengirim gambar lengkap?

Ambil transmisi UART 3Mbps dari ukuran gambar skala abu-abu sebagai contoh. Hitung dulu jumlah bit pada gambar: 60 x 90 x 8 = 43200 bit. Kemudian bagi jumlah bit dengan baud rate: 43200/3000000 = 0,0144 s = 14,4 ms

Bagaimana cara masuk dan menggunakan mode konfigurasi?

Gunakan asisten serial USB ke TTL di komputer Anda untuk menghubungkan Pic-o Link , pin MOSI dan CS hubungan pendek, lalu setel ulang. Lampu indikator RGB menyala kuning menandakan Anda sudah masuk ke mode konfigurasi. Saat ini, Anda dapat mengkonfigurasi parameter Pic-o Link melalui port serial. Baud ratenya adalah 115200 , dan protokolnya ditunjukkan pada tabel

| Kategori | Catatan | Tajuk bingkai | Panjang | | :--------------------------: | :---------------: | :------: |- ----:| | Pemilihan protokol komunikasi |8bit unsigned integer, 0 : UART, 1 : SPI| 0x41 (A) | 1bita | | Kecepatan baud mode komunikasi UART | Bilangan bulat tak bertanda 32bit, <=5000000 | 0x42 (B) | 4byte | | Mode komunikasi UART menerima nomor byte buffer| 16bit bilangan bulat tak bertanda tangan, <=20000 | 0x43 (C) | 2byte | | akun WiFi | string, hingga 32 byte | 0x44 (D) | 32byte | | kata sandi WiFi | string, hingga 64 byte | 0x45 (T) | 64byte | | Alamat ip Server UDP |string, hingga 16 byte| 0x46 (P) | 16byte | | Port Server UDP |16bit bilangan bulat tak bertanda tangan, <=65535| 0x47 (G) | 2byte | | Baca parameter modul |instruksi tunggal | 0x48 (T) |tidak ada | |Tulis parameter memori modul ke dalam Flash|instruksi tunggal | 0x49 (I) |tidak ada |

Alamat IP mana yang harus saya konfigurasi secara spesifik?

Dua situasi berikut menunjukkan parameter alamat IP yang dikonfigurasi oleh Pic-o Link:

Bagaimana cara membuka proyek firmware?

• Instal plugin Platform IO untuk VS code , lalu klik kanan folder Pic-o Link dan pilih Open with Code , tunggu beberapa saat setelah dibuka, plugin akan otomatis menginstal dependensi dan mengkompilasi toolchain

Bagaimana cara masuk ke mode unduh dan mem-flash firmware?

• Gunakan asisten serial USB ke TTL untuk menghubungkan Pic-o Link ke komputer Anda, tekan dan tahan tombol DOWNLOAD di Pic-o Link lalu tekan tombol RESET , lalu klik tombol unduh di bagian bawah Platform IO untuk mengkompilasi dan mengunduh dengan satu klik, ingatlah untuk menekan tombol RESET setelah mendownload

Bagaimana cara mengubah nama host modul?

• Ubah item CONFIG_LWIP_LOCAL_HOSTNAME di file sdkconfig.pico32 dan kompilasi ulang serta flash firmware

Berapa frekuensi WiFI yang didukung modul?

• Hanya mendukung 2.4GHz

Persyaratan antarmuka dan gambar PCB?

• Antarmuka: header betina 2,54mm 2x4p
• Catu daya 5V harus memastikan setidaknya arus keluaran 500mA

Mode UART mengambil TC264 sebagai contoh (lihat diagram skema antarmuka port serial nirkabel ZhuFei, dapat langsung disalin, perhatikan bahwa dibandingkan dengan antarmuka UART umum, diperlukan pin kontrol aliran tambahan, dapat meniru driver pengiriman port serial nirkabel ZhuFei menggunakan GPIO sebagai mode input untuk disimulasikan)

Alur kerja

1. Nyalakan
2. inisialisasi flash nvs
3. Muat parameter konfigurasi Flash
4. Periksa apakah akan masuk ke mode konfigurasi
5. Masuk ke mode komunikasi sesuai dengan parameter konfigurasi
6. Tetapkan sebagai mode WiFi STA
7. Inisialisasi perangkat keras WiFI berhasil mulai memindai WiFi, lampu indikator menunjukkan status saat ini -> merah
8. Koneksi WiFi berhasil, lampu indikator menunjukkan status saat ini -> hijau (akan berkedip sangat cepat, segera masukkan 9)
9. Ditetapkan sebagai mode klien udp, lampu indikator menunjukkan status saat ini -> biru
10. Tunggu transmisi data komputer lebih rendah, lampu indikator menunjukkan status saat ini -> putih
11. Transmisi data komputer bagian bawah selesai, modul mulai mengirimkan data melalui WiFi udp ke server udp komputer bagian atas
12. Kembali ke 10

Perangkat lunak

Skrip tampilan komputer bagian atas transmisi gambar python sederhana, dengan header bingkai dan deteksi ekor bingkai, mirip dengan komputer bagian atas Zhiyong

Pustaka Python diperlukan untuk menjalankan:

• numpy
• opencv-python

Informasi lainnya

Tes resmi espressif tingkat udp/tcp ESP32:

Jenis/Throughput	Udara Di Lab	Kotak perisai	Alat Uji	Versi IDF (ID komit)
Paket RX 802.11 mentah	T/A	130 MBit/dtk	Alat dalam	TIDAK
Mentah 802.11 Paket TX	T/A	130 MBit/dtk	Alat dalam	TIDAK
UDP RX	30 MBit/dtk	85 MBit/dtk	contoh sempurna	15575346
UDP TX	30 MBit/dtk	75 MBit/dtk	contoh sempurna	15575346
TCP RX	20 MBit/dtk	65 MBit/dtk	contoh sempurna	15575346
TCPTX	20 MBit/dtk	75 MBit/dtk	contoh sempurna	1557534