多媒体WIFI模组——Air8101规格介绍
Air8101 是面向多媒体与 HMI 应用的 Wi‑Fi SoC 模组,集成 2.4G Wi‑Fi 6 与 BLE 5.4,支持最高 720P LCD 显示,提供 AirUI 与 LVGL 两套界面开发框架,可实现本地 UI 交互与可视化控制。模组支持 DVP/UVC 摄像头接入,最高 200 万像素拍照、H.264 视频编码与 RTMP 推流,具备 UART、SPI、I2C、ADC、CAN、以太网等外设接口,基于 LuatOS 进行二次开发,适用于智能控制面板、本地显示终端、可视门铃、工业现场监控屏等需要联网、视频与 UI 界面的物联网设备。
一、Air8101核心参数
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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。
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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)。
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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。
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供电参数:VBAT 供电电压范围 2.5~4.35V。
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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。
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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。
二、Air8101管脚说明
Air8101管脚图
Air8101 共有 79 个管脚,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。

按照常用的功能进行分类,大概可以分为如下几类管脚:
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模组对内供电管脚 VBAT;
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模组对外供电管脚 VDD_3V3;
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模组 IO 上拉电平 VDD_GPIO;
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模组关机 (Reset) 管脚 CEN;
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下载调试串口 DBG_UART0;
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RGB888/RGB565 屏接口 (最大分辨率 1280*720);
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DVP 摄像头接口 (100W 视频 / 200W 拍照);
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UVC 摄像头接口 (100W 视频 / 200W 拍照);
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SPI 接口 (可挂载 SD 卡 / 以太网控制器 CH390H);
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UART 接口 (UART1 和 UART2);
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AirLink 接口 (AirLink over SPI 和 AiLink over UART);
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I2C 接口 (I2C0 和 I2C1);
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PWM 接口 (六路 PWM0-5);
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ADC 接口 (10 路 ADC1-6+ADC10+ADC12-14);
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WGPIO (Air8101 的 GPIO 以 WGPIO 名义沟通,与 4G 模组的 GPIO 方便区分);
三、Air8101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:
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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;
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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:
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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设备应用没有什么影响,只要单播帧不丢失就行;
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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;
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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:
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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;
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3.3V供电的平均电流为13uA;
四、Air8101核心功能
4.1 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。
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lcd核心库是一个功能丰富的显示屏控制核心库,支持多种接口类型的 LCD 屏幕,包括 SPI、QSPI、RGB 等。该核心库提供了显示屏初始化、图形绘制、文本显示、图像处理、屏幕休眠、唤醒等功能;
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tp 触摸库是 LuatOS 提供的底层触摸驱动库,负责与触摸芯片进行直接通信,获取原始触摸数据。该库支持多种主流触摸芯片,提供基础的触摸事件检测功能,是构建高级触摸应用的基础。
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AirUI 是基于 LVGL 9.4 版本进行图形层封装的 LuatOS 核心库,把常用组件、事件管理、输入和基础视觉主题封装为更易上手的 Lua 接口,便于在支持 LuatOS 的设备和 PC 上统一开发。

4.2 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,可实现复杂的摄像头业务流程
接口:
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excamera.open(camera_param)——打开摄像头,业务信息配置表
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excamera.photo(x, y, w, h)——裁剪起始坐标,宽高
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excamera.scan(ms)——扫描时长,单位:毫秒
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excamera.video(file_path, duration)——保存视频的路径,录制视频时长
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excamera.rtmp()——启动摄像头为RTMP推流做准备
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excamera.close()——关闭摄像头
更加完整和详细的 demo,请参考
LuatOS 仓库中各个目录下的相关示例:demo/camera:
执行流程:
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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。
4.3 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;
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通过 airlink 实现多网融合功能:通过 spi 或 uart 方式连接两台设备
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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、Air8101应用场景
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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低功耗应用 :适合电池供电与长期值守场景。
综上,Air8101 在集成网络通信、数据采集与硬件扩展能力的基础上,具备完善的本地显示与图形界面交互能力,可稳定支撑各类设备的UI 界面开发与可视化交互方案落地,能满足工业物联网、自动化终端等场景对本地显示、人机交互的硬件需求。
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