简体中文
简体中文
English
联系我们
注册
登录
layout空间导航

Wi-Fi 通用方案

更新时间:2022-06-14 02:16:50下载pdf

Wi-Fi 通用方案是 MCU 对接主流方案之一,设备 MCU 通过串口与 Wi-Fi 模组连接实现设备联网。涂鸦提供完整的模组、App、云端服务。

通信原理

与其他通讯模组方案相比,Wi-Fi 模组通过路由器连接云端,无需网关、操作数据便捷、传输速度快、用户体验更好。Wi-Fi 通用模组对接方案通信原理图如下:

Wi-Fi 通用方案

开发流程

通用对接方案所有开发步骤均可在涂鸦 IoT 开发平台自助完成,平台可供开发者完成创建产品、购买调试模组、下载开发资料包等环节,具体开发过程分为以下五步。

第一步:创建产品

首先需要在涂鸦 IoT 开发平台创建产品并定义产品功能,主要流程如下。更多步骤详情请参考 MCU 对接方案概述 产品创建章节。

  1. 登录 涂鸦 IoT 开发平台,创建产品。

  2. 根据实际需求选择产品品类,联网方式选择 Wi-Fi。

    Wi-Fi 通用方案

    Wi-Fi+蓝牙通常称为双模协议,与Wi-Fi协议相同均遵循涂鸦Wi-Fi串口通讯协议。双模协议同时支持Wi-Fi和蓝牙两种通讯方式,Wi-Fi为主协议,蓝牙用来做配网和非必要情况下(模组断开广域网或局域网链接)的设备控制等辅助共功能。

    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,电池供电类产品推荐选低功耗。功耗选择会关系到后续模组及固件的推荐。

  3. 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,并且可以下载MCU开发包。

  4. 在创建产品选择模组时,平台会推荐一些常用模组型号。Wi-Fi 模组根据封装分 1、2、3 三个系列,常用的型号有:

    • WR1/WBR1/WBR1D 等:1系列,常用型号,封装稍大,一般都可选板载或外接天线,外接天线版型号为 “模组型号-IPEX”。
    • WR2/WBR2/WBR2D 等:2系列 ,插件封装,使用较少,产品对空间体积有要求时使用。
    • WR3/WBR3/WBR3D 等:3系列 ,体积比 1 系列 略小,市场常见封装,可兼容替换类似封装模组,也是最常用的模组型号之一。
    • CBU 等:U系列封装,可支持直插或贴片形式,主推封装系列。

    更多模块选型可参考 硬件选型方案中心

    Wi-Fi 通用方案

  5. 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:

第二步:硬件调试

在拿到涂鸦 Wi-Fi 通用模组后,使用涂鸦模组调试助手进行硬件验证。涂鸦模组调试助手分为两种模式:MCU 模拟模式模组模拟模式。使用MCU 模拟模式,可以使电脑模拟为MCU端,无需软件代码开发完成可直接验证模组硬件功能,提前熟悉协议交互流程。

Wi-Fi 通用方案

在 MCU 模拟模式中,涂鸦模组调试助手会模拟 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。本章节介绍助手和模组配网实操的主要步骤。更多有关涂鸦模组调试助手的使用说明,请参考 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。

    如果您只进行简单测试,可选择飞线。

  2. 打开开发包中的涂鸦模组调试助手,导入调试文件,协议选择 Wi-Fi 通用协议,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,打开串口单击启动,将看到模组和上位机自动进行初始化流程协议交互。

    Wi-Fi 模组上电会不断发送心跳包,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. 单击重置模组,模组进入配网模式。

    模组支持 EZ 和 AP 两种配网模式,重置按钮会切换配网模式。有关两种配网模式的区别,请访问 帮助中心

  5. 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。以下为两种配网模式的演示说明。

    Wi-Fi 通用方案

第三步:软件开发

在硬件调试环节中,您会看到模组与 MCU 有一系列的串口协议交互数据,有关这些数据的详情,可参考开发包中协议文档。协议主要分为两部分:

  • 基础协议: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。有关基础协议的详细内容,请参考 Wi-Fi 通用方案串口协议

  • 功能协议: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。

MCU对接涂鸦模组协议,有以下两种途径:

  • 自行对接协议

    若 MCU 资源有限,或不适宜移植 MCU SDK 时,您可以选择自行对接串口协议。串口协议的详细讲解,请参考 Wi-Fi模组通用协议解析

  • 移植 MCU SDK

    若 MCU 资源足够,建议您直接移植 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。如需实现 OTA 功能 RAM 需大于 260 字节。

    • 函数嵌套级数 9 级,SDK 包中的函数依然可以作为参考。

      更多教程详情,请参考 MCU SDK 移植

第四步:协议验证

移植 MCU SDK 代码开发完成后,您可以使用涂鸦模组调试助手的模组模拟模式,验证 MCU 代码的正确性。

Wi-Fi 通用方案

模拟模组模式下,模组调试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,可手动单击测试其他拓展功能。

涂鸦模组调试助手的模组模拟模式,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。

Wi-Fi 通用方案

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:

  • 登录涂鸦 IoT 开发平台的运营中心,根据设备 ID 可查询相关设备后台日志数据,详情请参考 设备日志服务

  • 涂鸦提供在线化的支持服务,如果文档资料无法解答您的问题,可直接在线提问,专业技术团队将为您答疑,详情请参考 支持中心使用教程

开发资源

参考文档

文档 介绍
协议应用说明 介绍了 Wi-Fi 通用对接方案的串口协议使用说明,Wi-Fi 通用协议的功能使用说明和解析,能帮助开发者快速对接。
MCU SDK 移植说明 MCU SDK 是根据涂鸦 IoT 开发平台定义的产品功能自动生成的 MCU 代码,能够协助您快速完成 MCU 程序的开发。MCU SDK移植说明文档详细介绍了 MCU SDK 的开发流程以及注意事项。
涂鸦模组硬件手册 介绍云模组的分类、命名规则、产品特性、及相关开发方式,方便您快速了解,选择合适的云模组。
模组硬件设计指导 介绍云模组在跟 MCU 等相关控制芯片进行 UART 通信硬件设计时的相关事项。
模组调试助手 涂鸦模组调试助手 是一个集成了涂鸦模组通讯协议的串口调试工具,既可以模拟模组验证 MCU 代码逻辑,也可以模拟 MCU 调试配网功能,功能多样,使用方便。

例程下载

以下为 Wi-Fi 开发方案中您可以下载和使用的例程地址:

视频教程

以下为 Wi-Fi MCU 开发方案中您可以参考的视频教程:

  • 产品创建:从涂鸦 IoT 开发平台手把手教学创建产品、下载开发资料包

  • 协议解析:涂鸦 Wi-Fi 模组通用串口协议格式及注意事项讲解

  • SDK 移植:MCU SDK 移植全过程讲解

  • SDK 函数:涂鸦 Wi-Fi MCU SDK 函数架构讲解

  • 助手调试:高效率调试助手,对接问题快速定位

    视频中为助手最初版本,现在助手已经经过重构,目前开发包中为最新版本助手,可一键切换模式及协议,更加高效便捷。

  • 配网演示:不同配网模式下Wi-Fi模组 App 配网过程演示

    视频中 App 界面非最新版本,但配网步骤基本一致,可做参考。