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开发概述

更新时间:2020-09-28 12:29:02下载pdf

简介

市场上存在着许多电池供电类产品,例如安防传感器,低功耗、体积小,交互弱。Wi-Fi 低功耗方案是专门为该品类设计的。其通信原理图如下,用户只需使用涂鸦 Wi-Fi 低功耗对接协议快速完成 MCU 的对接,即可使设备实现联网,过程中涂鸦提供完整的模组、App、云端服务。

与 Wi-Fi 通用模组方案相比,Wi-Fi 低功耗模组软件上进行了裁剪优化,另外当数据发送完成后,MCU 需要对模块进行断电。

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开发流程

第一步:创建产品

登录 IoT 工作台,创建产品。根据实际需求选择产品品类,联网方式选择 Wi-Fi,产品创建完成后,可以根据产品实际需求选择功能、面板、模组、固件,就可以下载 MCU 开发包。

有些产品类别有对功耗的扩展选择,正常供电产品我们选标准功耗即可,电池供电类产品可选低功耗。

注意:功耗选择会关系到后续模组及固件的推荐。

创建产品在 MCU 方案概述中有详细介绍,在此就不做赘述,具体步骤请参考:产品创建-平台实操

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常用模组介绍

在创建产品选择模组时,平台会有一些常用模组型号推荐。针对低功耗 Wi-Fi 通用方案推荐的模块型号如下:

  • 乐鑫平台:E2S/E3S
    固件key :keyvw8xqm89v5vr4

  • 芯之联平台:XR1/XR2/XR3
    固件key :keycnw55p5k7vueh

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选定模组和固件后,可在线购买模组样品。硬件工程师可以进入画板阶段,硬件开发相关资料均可在文档中心查看:

数据手册链接:Wi-Fi 模组数据手册

模组最小原理图:Wi-Fi 模组最小系统原理图

PCB 资料:常用模组封装库

注意:

  • Wi-Fi 低功耗模组相比 Wi-Fi 通用模组耗电更低,但峰值电流会达到 400mA 以上(持续 μs 级别),电源设计时一定要留有余量。
  • Wi-Fi 模组低功耗是通过断电来实现的,硬件电源设计时需要能通过 MCU 控制模组电源的通断。

第二步:配网验证

用户在拿到模组后,可先不必着急编写代码,建议使用涂鸦提供的模组调试助手(MCU 模拟模式)与 Wi-Fi 模组先连接跑通,在验证模组的同时,用户可熟悉协议交互流程,后边开发调试效率将极大提升。

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涂鸦模组调试助手 - MCU 模拟模式,助手会模拟 MCU 自动回复模组正确的协议数据,用手机给模组配网后可测试 DP 数据的上报下发。下面简要介绍助手和模组配网实操的主要步骤,使用前需提前了解涂鸦模组调试助手的使用说明,初次使用助手的用户可提前阅读:涂鸦模组调试助手使用说明

  1. 根据最小系统原理图,搭建模组外围电路,简单测试可直接飞线。

  2. 打开开发包中涂鸦模组调试助手,导入调试文件。协议选择 Wi-Fi 低功耗协议,MCU 模拟模式。

  3. 将模组串口通过 USB 转 TTL 工具接到电脑端,助手选择对应的串口及波特率,打开串口点击 启动,将看到模组和上位机自动进行初始化流程协议交互。

    注意:Wi-Fi 低功耗模组上电发送01命令字,收到正确回复后,进行后续初始化协议的交互。若上电无数据发出,请检查模组外围电路是否正确。

  4. 点击 重置模块,模组进入配网模式。模块支持两种配网模式 EZ 和 AP 模式(两种配网模式区别),重置按钮会切换配网模式。根据状态提示,App 进行相应的配网操作,配网操作可阅读 App 使用说明。附两种模式的配网演示视频:

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第三步:软件开发

在硬件调试环节实操的过程中,用户看到模组与 MCU 有一系列的串口协议交互数据,这些数据的理解可参考开发包中协议文档。

协议主要分为两部分:基础协议和功能协议。基础协议和产品无关,是模组共有协议,包括模组初始化指令及部分扩展功能指令。功能协议部分主要基于基础协议的上报下发命令字,对 DP 数据内容格式做了详细说明。

基础协议完整内容,文档中心保持实时更新,可点击链接查看:Wi-Fi 低功耗模组串口协议

MCU 对接涂鸦模组协议,有两种途径:移植 MCU SDK 或自行对接协议。

自行对接协议

对于 MCU 资源有限或不适宜移植 MCU SDK 情况时,客户可以选择自行对接串口协议。

移植 MCU SDK

若 MCU 资源足够,一般建议用户直接移植 MCU SDK,开发高效便捷。开发包中 MCU SDK 是涂鸦提供的基于 C 语言的协议应用代码,可直接添加到 MCU 工程中。MCU SDK 对 MCU 硬件资源需求:Flash 4K 字节;RAM 与 DP 点数据长度有关,一百字节左右(如需 OTA 功能需大于 260 字节);函数嵌套级数 9 级。若资源不足的用户,可自行对接协议,SDK 包中的函数依然可以作为参考。

MCU SDK 移植教程:MCU SDK 移植

断电机制

配网的时候:低功耗相比通用方案,假如模组在配网 3 分钟内没有连接到云端,模块将自动进入功耗模式,具体表现为:

模块将主动下发

55 aa 00 03 00 01 01

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第四步:协议验证

移植 MCU SDK 代码开发完成后,可以使用涂鸦模组调试助手 – 模组模拟模式,验证 MCU 代码的正确性。使用方法与 MCU 模拟模式类似,模拟模组模式下,助手会自动发送初始化数据流,验证 MCU 回复是否正确,对于错误数据给予相应提示。初始化交互通过后,可以手动点击测试其他拓展功能。

注意:涂鸦模组调试助手模组模拟模式,没有联网功能,仅用来验证 MCU 串口协议收发正确性。测试完成,MCU 可接实际模组配网联调。

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第五步:功能联调

在使用助手验证完毕代码后,MCU 可连接模组使用 App 配网,进入功能联调阶段。功能联调主要测试各 DP 点上报下发是否正确,在调试过程有一些常用工具链接如下:

后台日志查询入口IoT 工作台 > 运营中心,根据设备 ID 可查询相关设备后台日志数据。

涂鸦在线支持入口:涂鸦提供在线化的支持服务,如问题文档资料无法解答,可直接在线提问,专业技术团队将为您答疑。

常见问题集锦:提前了解开发常见问题。

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