USRC322wifi模块说明书.docx
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USRC322wifi模块说明书
USR-C322wifi模块说明书V2.4
1.快速入门
USR-C322是有人WiFi模块C32系列的一款高性能模块。
该模块是为实现嵌入式系统的无线网络通讯的应用而设计的一款低功耗802.11b/g/n模块。
通过该模块，客户可以将物理设备连接到WiFi网络上，从而实现物联网的控制与管理。
模块的具体尺寸为：
18.22*26.65*2.80mmSMT封装。
如果在使用过程中有使用上的问题，可以到官网参照我们的应用案例：
也可以将问题提交到我们的客户支持中心：
1.1.模块测试硬件环境
当您拿到模块后，给模块供电，如果模块正常工作，则Ready指示灯会点亮。
如下图：
图1硬件连接图
此时用PC机的无线网卡搜索WiFi，默认状态下WiFi模块SSID为：
USR-C322，默认为无加密，连接此SSID，WiFi模块会分配给PC一个IP（默认为192.168.1.XXX）。
1.2.数据传输测试
模块的初始参数：
●模块默认的SSID为：
USR-C322
●模块加密方式默认为：
open，none；
●用户串口参数默认为：
115200,8,1,None；
●网络参数默认值：
TCPS,8899,192.168.1.1；
●模块本身IP地址：
192.168.1.1
我们只需要按照参数相应设置网络通信参数，就可以进行串口与WIFI的双向通信了，操作步骤如下：
打开测试软件“USR-TCP232-Test.exe”,选择模块对应的端口号，WIFI模块串口默认波特率115200，校验位：
none，数据位8，停止位1，点打开串口。
网络设置区选择TCPClient模式，服务器IP地址输入192.168.1.1，此为WIFI模块默认的IP地址，服务器端口号8899，此为模块默认监听的TCP端口号，点击连接建立TCP连接。
至此，我们就可以在串口和网络之间进行数据收发测试了，串口到网络的数据流向是：
计算机串口->模块串口->模块WIFI->计算机网络，网络到串口的数据流向是：
计算机网络->模块WIFI->模块串口->计算机串口。
具体演示如下图所示
图2串口/网络传输测试
2.
产品概述
2.1.产品简介
USR-C322是有人wifi模块C32系列的一款高性能模块。
该模块是为实现嵌入式系统的无线网络通讯的应用而设计的一款低功耗802.11b/g/n模块。
通过该模块，客户可以将物理设备连接到WiFi网络上，从而实现物联网的控制与管理。
该模块硬件上集成了MAC、基频芯片、射频收发单元、以及功率放大器；采用TI公司的CC3200芯片方案，内核为工业级ARMCortex-M4内核，运行频率达80MHz；内置超低功耗运行机制，可以有效实现模块的低功耗运行；支持WiFi协议以及TCP/IP协议，用户仅需简单配置，即可实现UART设备的联网功能。
尺寸较小，易于焊装在客户产品的硬件单板电路上。
且模块可选择内置或外置天线的应用，方便客户多重选择。
模块的具体尺寸为：
18.22*26.65*2.80mmSMT封装
模块的基本功能描述如下：
Ø可工作在AP模式等待其他WIFI设备接入通信，也可工作在STA模式下，接入无线路由器实现通信。
Ø具有Socket通信链接，支持TCP/UDP透传、HTTPD、WEBSocket、SSLClient通信，TCP/UDP透传模式下可以设置为TCPServer、TCPClient、UDPServer、UDPClient通信。
Ø模块支持UART透传，可使用AT命令任意切换。
有人物联网技术有限公司推出客户支持中心（）,客户在模块使用过程中，遇到技术问题可以在支持中心提交问题工单，我们会对您的问题给予及时解答。
2.2.产品特点
•支持WiFi@2.4GHz802.11b/g/n无线标准
•基于ARMCortex-M4内核运行频率80MHz
•支持WEP、WPA/WPA2安全模式
•支持AP/STA工作模式
•支持Simplelink/usrlink快速联网配置
•支持网页自定义功能
•完全集成的串口转无线TCP/UDP传输功能，串口速率高达3Mbit/s
•可以实现双串口三Socket通信
•支持PC116字节密钥透传加密
•支持HTTPDClient功能
•支持网页转串口功能
•支持SSLClient通信
•局域网搜索和无线参数设置功能
•支持TCP/UDPClient注册包机制，支持用户自定义注册包
•支持类RFC2217自动波特率适配功能
•支持485收发控制
•支持有人透传云功能
•支持简单AT+指令集配置
•3.3V单电源供电
•超低功耗模式，支持深度休眠
•可选择内置天线，外置天线（IPEX连接器）
•超小尺寸：
18.22*26.65*2.8mmSMT封装
•CE/FCC认证，符合RoHS标准
2.3.模块基本参数
表1模块技术参数
分类
参数
取值
无线参数
标准认证
FCC/CE/ROHS
无线标准
802.11b/g/n
发射功率
17.0dBm@1DSSS
17.25dBm@11CCK
13.5dBm@54OFDM
接收灵敏度
–94.7dBm@1DSSS
–87.0dBm@11CCK
–73.0dBm@54OFDM
天线
外置：
I-PEX连接器
内置：
板载天线
硬件参数
数据接口
UART
工作电压
3.0V~3.6V
工作电流
（以下均为3.3V下）
持续发送（sta）：
~75mA
正常模式（sta）：
平均:
~18mA，峰值:
200mA
在网最低（sta，低功耗模式3）：
3.5mA
待机（sta，低功耗模式4）：
最低25uA
工作温度
-40℃-85℃
存储温度
-40℃-125℃
尺寸
18.22*26.65*2.80mm
外部接口
SMT表贴
软件参数
无线网络类型
AP/STA
安全机制
WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK
加密类型
TKIP,AES,TKIP/AES
网络协议
IPv4,TCP/UDP
用户配置
AT+指令集
Web页面
2.4.硬件描述
下图中是USR-C322的引脚对应图：
图3USR-C322引脚图
详细的引脚定义说明请参照本模块的《硬件设计手册》。
3.
产品功能
本章介绍一下USR-C322所具有的功能，下图是模块的功能的整体框图，可以帮助您对产品有一个总体的认识。
3.1.无线组网方式
无线模块有两种WIFI工作模式：
STA、AP，可以为用户提供十分灵活的组网方式和网络拓扑方法。
<名词说明>
AP：
即无线接入点，是一个无线网络的中心节点。
通常使用的无线路由器就是一个AP，其它无线终端可以通过AP相互连接。
STA：
即无线站点，是一个无线网络的终端。
如笔记本电脑、PDA等。
3.1.1.模块作为STA方式
模块作为STA是一种最常用的组网方式，由一个路由器AP和许多STA组成，如下图。
其特点是AP处于中心地位，STA之间的相互通信都通过AP转发完成。
图4STA方式组网
3.1.2.模块作为AP方式
模块作为AP模式，可以达到手机/PAD/电脑在无需任何配置的情况下，快速接入模块进行数据传递。
另外，还可以登陆模块的内置网页进行参数设置。
图5AP模式组网
<注意>:
模块在AP模式下，最多只能支持接入1个STA设备。
3.1.3.加密方式
加密是对消息数据加扰，保证数据的安全传输，增加通信的安全性。
支持多种无线网络加密方式，包括：
ØWEP
ØWPA-PSK/TKIP
ØWPA-PSK/AES
ØWPA2-PSK/TKIP
ØWPA2-PSK/AES
3.2.工作模式
模块共有二种工作模式：
Socket通信模式、命令模式。
•Socket通信模式
在该模式下，模块实现UART与网络之间的数据传输，可以设置模块工作在透传、HttpdClient，Websocket、SSLClient通信模式，实现通用串口设备与网络设备之间的数据传递。
•命令模式
在该模式下，用户可通过AT命令对模块进行UART及网络参数查询与设置。
当使用AT+ENTM退出命令模式时，默认回到Socket通信模式。
3.2.1.Socket通信模式
USR-C322模块集成了多种通信模式包括：
TCP/UDP透传模式、HttpdClient模式，SSLClient模式，WEBSocket模式。
3.2.2.UART成帧机制：
模块在接收UART过来的数据时，会不断的检查相邻2个字节的间隔时间。
如果间隔时间大于设定的打包时间（默认20ms，可通过AT+UARTTE设置），则认为一帧结束，否则一直接收数据，在命令模式下大于1K字节则丢弃接收的数据，在透传模式下大于1K字节则打包发送。
打包流程如下图：
n即为打包间隔，单位ms。
图6成帧机制
3.2.3.命令模式
在命令模式下，模块不再进行透传工作，此时UART口用于接收AT命令，用户可以通过UART口发送AT命令给模块，用于查询和设置模块的UART、网络等相关参数。
只要有一个UART口进入AT命令模式，则另外一个UART口也处于AT命令模式下。
详细的AT指令介绍请参考本模块的《软件设计手册》。
3.3.Socket通信
3.3.1UART0Socket通信
模块串口0对应有Socket透传、HttpdClient、Websocket通信。
1）透传模式
串口0在透传模式下对应有两个Socket连接，向模块UART接口写入的数据，模块会自动向Socket发送。
模块通过Socket接收的数据，都通过UART接口发送出来。
SockA可以选择为：
◆TCPServer
◆TCPClient
◆UDPServer
◆UDPClient
SockB可以选择为
◆TCPClient
◆UDPServer
◆UDPClient
设定方法请参照AT指令中的AT+SOCKA指令进行设置或者通过网页设置。
SockATCPServer模式下可支持最多达到3个TCPClient的TCP链路连接，当接入了3个Client，第4个Client接入时会自动断开第1个Client连接。
在多TCP链路连接方式下，从TCP传输的数据会被逐个转发到UART接口上。
从UART接口上过来的数据会被复制成多份，在每个TCP链接转发一份。
具体数据流程图所示：
当Socket设置成UDPServer时，如果串口先收到数据，模块会将数据发送到已设置的IP、端口（AT+SOCKA设置），如果UDPServer收到数据，模块会记住数据的发送源地址，以后串口收到数据后，模块会向该地址转发数据。
在UDPClient模式下，模块只向已设置的IP、端口发送数据，并且只接收已设定IP、端口地址的数据（AT+SOCKA设置），其他地址发送来得数据不转发到UART口。
可以添加注册包数据，注册包有MAC、ID、用户自定义（32字节），在TCPClient模式下注册包可以设置为连接时第一次发送或者在每个数据包前添加，在UDPClient模式下注册包数据会在每包数据前添加。
在透传模式下可以开启PC1加密功能。
模块串口接收到数据后对数据进行PC1加密，然后上传到Socket端，Socket端接收到数据后，模块对数据进行PC1解密，然后将数据透传到串口。
开启PC1加密功能会增大网络数据延迟时间，为减少数据传输错误，请增大发送数据包之间的时间间隔。
PC1加密算法请参考“USR-C322透传PC1加密使用说明”。
下载地址：
2）HttpdClient模式
HttpdClient模式是将串口数据包打包成http协议数据包，支持POST,GET模式，UART0、UART1都支持该模式，具体打包如下：
POST模式：
POST“用户设置的url”HTTP/1.1
Connection:
close
User_Agent:
Mozilla/4.0
Content-Length:
“用户串口数据包长度”
“用户自定义数据包头（htp_head）”
Host:
“用户设置的服务器地址”:
“用户设置的服务器端口”
“用户串口接收的数据包”
GET模式：
GET“用户串口数据包”HTTP/1.1
Connection:
close
User_Agent:
Mozilla/4.0
“用户自定义数据包头（htp_head）”
Host:
“用户设置的服务器地址”:
“用户设置的服务器端口”
相关AT指令设置：
Ø用户POST/GET模式设置：
AT+HTPTP
Ø用户设置的url：
AT+HTPURL
Ø用户自定义数据包头（htp_head）:
AT+HTPHEAD
Ø用户设置的服务器地址、端口:
AT+HTPSV
3）WEBSocket通信
支持websocket透传，模块作为webserver，端口8000。
只支持WebsocketASCII码透传。
最多支持4个client连接，当连接数超过4个后，模块自动关闭最先建立的socket连接。
网页源码是公开的，用户可以自己修改网页实现自己的特殊网页需要，升级自定义网页请参考网页自定义功能描述。
只有UART0支持此模式。
注：
WEBSocket使用方法请参考官网资料“USR-C322WEBSocket通信说明V1.0”。
下载地址：
3.3.2UART1Socket通信
模块串口1对应有Socket透传、HttpdClient、SSLClient通信。
1）透传模式
UART1透传模式支持TCPClient、UDPServer、UDPClient。
使用方式同UART0。
2）HttpdClient模式
方式同UART0。
3）SSLClient通信
SSLSocket通信是对SOCKET通信的拓展,支持TCPClient模式。
在socket通信的基础上添加了一层安全性保护，提供了更高的安全性，包括身份验证、数据加密以及完整性验证。
其中身份验证用于数字证书的发放和应用。
数据加密可以防止消息传递过程中被别人监听而造成的损失，即使第三方监听到传递的消息，但是由于没有正确的密钥，其仍然无法得到正确的消息。
完整性验证以防止消息在传递过程中被别人修改。
加密类型支持：
◆SSLV3
◆TLSV1
◆TLSV1_1
◆TLSV1_2
◆SSLv3_TLSV1_2
◆DLSV1
加密算法支持：
◆SSL_RSA_WITH_RC4_128_SHA
◆SSL_RSA_WITH_RC4_128_MD5
◆TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA
◆TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA
◆TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA
◆TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA
◆SECURE_DEFAULT
支持加密证书设置（加密证书烧写方法参考无线升级软件说明）。
只有UART1支持此模式。
3.4.局域网内搜索
模块支持局域网内搜索功能，即当模块接入无线路由器，用户可以通过往某一固定端口发送UDP广播的方式，获取模块当前的IP地址，以实现设备搜索和通信。
搜索的端口和关键字可通过AT+SEARCH命令来设置，默认：
48899，。
搜索工具操作过程：
1.在局域网内的另外一台设备上，通过UDP广播（广播地址：
xx.xx.xx.255，端口：
48899）发送一个口令，默认口令为：
""，最长可设置20字节。
2.模块收到口令后，如果口令正确，模块进入配置模式，向该地址（单播，源端口）发送本地IP地址、MAC地址、模块名称、版本号。
（IP,MAC,MID，ver如192.168.1.1,D8B04CFC0000,USR-C322，1.1.10）。
模块进入配置模式后如果30秒内没有收到设置命令，模块会退出配置模式，用户需要重新发送搜索命令字，进入配置模式。
3.用户可以通过向该端口发送网络AT命令进行设置和读取模块工作状态，AT指令格式同串口AT指令。
注：
搜索工具与模块必须在同一个局域网内，如果多个STA连在一个路由器上，运行搜索工具的电脑也连在那个路由器上。
这个搜索工具就可以把所有的STA都搜到。
3.5.自定义网页功能
USR-C322模块支持用户自定义网页功能。
用户可以修改网页内容添加用户logo，或者添加自己的网页。
具体实现方法请参考“USR-C322自定义网页功能说明”。
资料下载地址：
3.6.TCP/UDPClient注册包机制
当模块工作在TCPClient或者UDPClient模式时，用户可以开启注册包机制，以实现服务器对数据来源的区分，实现对不同设备的数据监控。
注册包分为MAC、ID、USR（用户自定义）、CLOUD（透传云功能）四种，MAC为6字节，ID为0-65535，ID值可设（AT+REGID），用户自定义注册包最长32字符（AT+REGUSR），CLOUD透传云功能需要设置用户名和密码（AT+REGCLOUD）。
注册包ID主要用于本公司的D2D软件，D2D软件使用说明书下载地址：
注册包开启与关闭通过AT+REGENA来实现。
注册包实现机制如下：
•TCPClient：
注册包有三种机制：
1只发送一次注册包，当模块连接到TCPServer时，模块将向TCPServer发送MAC（6个字节）或ID（4字节）信息或用户自定义注册包，Server可通过MAC、ID、自定义注册包来区分不同的设备。
2每一包数据都有注册信息，TCPClient链接到服务器后，串口接收的每一包数据前增加MAC、ID或自定义注册包，来区分设备。
ID、MAC、自定义注册包的选择，可通过AT+REGENA来设置。
3在透传云功能下，注册包发送次数无需设置。
•UDPClient：
模块在发送每个UDP数据包时，会在每个数据包的包头增加MAC、ID、自定义注册包信息，然后发送。
注册包的详细使用请参考本模块的《软件设计手册》。
3.7.快速联网协议（usrlink）
模块工作在AP模式下时，会开启一个用于接收快速联网协议命令的UDP端口，端口号为48899（与局域网搜索端口相同，可设置）。
手机可与模块WIFI网络直连，通过UDP协议下的指令，查询SSID信息列表和设置路由器SSID及密码。
设置完成后，模块会自动重启，连接至设定的路由器，此时工作在STA模式。
具体的协议解析请参考《软件设计手册》。
3.8.Simplelink智能配置
Simplelink功能主要实现模块智能联网，即快速连接到AP。
模块工作在STA或AP模式下，拉低Reload引脚0-3秒，则模块进入Simplelink配置，此时Ready引脚输出0.5Hz的高低电平。
此时手持设备连接到模块所要连接的AP，打开APP软件，输入密码，点击“start”。
模块成功连接到AP后会自动重启。
注意：
此时使用AT+WSTA查询模块所连接的AP信息时，密码显示SAFE，密码不可见。
3.9.类RFC2217自动波特率功能
RFC2217是一个通过以太网即时修改设备串口参数的一个标准协议，本设备支持一个类似RFC2217的协议，不是标准RFC2217，实现同样的功能，但是协议更简单。
发送本协议命令给设备后，如果符合要求则执行设置串口参数动作，不返回任何内容，如果校验出错或者协议不对，则会当成普通的数据包通过串口转发。
TCPClient，TCPServer，UDPClient，UDPServer，这几种模式均支持本功能。
本命令所作的修改立即生效，不需要重启，当次有效，不会保存，断电丢失。
详细说明请参考本模块《软件设计手册》
3.10.模块休眠模式介绍
模块可以开启低功耗模式。
在模块正常状态下，如果网络和uart口持续一定时间2-240秒（AT+SLPTYPE设置）没有数据通信则模块进入低功耗模式。
用户可选择不同的休眠模式（0-4）。
唤醒方式有网络端和串口端：
网络端指与模块建立wifi连接、建立socket连接、向socket发送数据，串口端指向串口发送数据。
例如：
设置AT+SLPTYPE=2，200
当模块网络端（指socket端）和串口端持续200秒没有收到数据，则模块进入Deepsleep模式（模式2）。
3.10.1.模式介绍
模式0：
Active模式
Active模式下，系统运行时钟为80Mhz。
模块各个外设都正常运行。
对应模式0，即正常工作模式，此时模块性能最优。
模式1：
sleep模式
Sleep模式下，系统运行时钟仍为80Mhz。
可通过串口或网络数据包唤醒，gpio口保持输出，唤醒后模块从进入休眠处继续运行，唤醒响应时间比deepsleep模式短。
对应模式1。
模式2：
Deepsleep模式
模块进入deepsleep休眠，系统运行时钟降低为40Mhz。
可以通过串口或网络数据包唤醒，gpio口保持输出，唤醒后模块从进入休眠处继续运行,唤醒响应时间比sleep模式稍长。
功耗比正常运行状态降低约5mA。
对应模式2。
模式3：
Lpds模式
模块进入lpds模式，网络部分保持运行，模块gpio口输出为高阻态。
可以通过串口或网络数据包唤醒，唤醒数据包正常透传。
对应模式3。
模式4：
Hibernate模式
模块进入hibernate模式，网络和MCU均进入休眠模式，gpio口输出高阻态，只能通过串口数据唤醒。
唤醒后模块重启运行。
功耗可以达到uA级别。
对应模式4。
3.10.2.功耗参考表
模块无数据传输时，各个模式下参考功耗如下：
功耗模式
UART、GPIO、网络是否工作
唤醒方式
STA
AP
0
UART、GPIO、网络工作
无
18mA
74mA
1
UART、GPIO、网络工作
串口、网络数据
13mA
71mA
2
UART、网络工作
串口、网络数据
9mA
70mA
3
UART、网络工作
串口、网络数据
3.5mA
70mA
4
GPIO（RXD）工作
串口数据
24uA
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