基础服务

本文主要介绍蜂窝标准协议的通信格式及基础功能。涂鸦 LTE Cat.1 模组串口通用协议主要用于涂鸦 LTE Cat.1 模组与其它 MCU 串口直连做串口通信，其架构框如下图所示：

串口通信

• 波特率：115200/9600/460800/921600（自动侦测 2 分钟，如果未侦测到，则默认使用 115200）
• 数据位：8
• 奇偶校验：无
• 停止位：1
• 数据流控：无
• MCU：用户控制板控制芯片，与涂鸦模组通过串口对接

帧格式

字段	字节数	说明
帧头	2	固定为 0x55aa
版本	1	升级扩展用
命令字	1	具体帧类型
数据长度	2	大端
数据	N	-
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

• 所有大于一个字节的数据均采用大端模式传输。

• 一般情况下，采用同命令字一发一收同步机制，即一方发出命令，另一方应答，如下图所示。若发送方超时未收到正确的响应包，则超时传输。

• 若 MCU 发送命令后，模组在 2 分钟内无任何回复，则 MCU 需重启模组。MA510 模组在系统固件 OTA 升级完成后会重启，该重启无法通知 MCU。若 MA510 模组启动时 uart3_tx 为高，则会导致模组无法启动，需 MCU 重启模组。

• 模组控制命令下发，MCU 状态上报则采用异步模式。假设模组控制命令下发 命令字 为 X，MCU 状态上报 命令字 为 Y，如下所示：

  • 模组下发控制命令：

  • MCU 上报状态：

不支持命令返回格式

模组返回

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x00
命令字	1	0xFF
数据长度	2	2+N（版本信息长度）
数据	2+N	Data[0]：命令字 Data[1]：子命令 Data[2:–]：版本信息字符串
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：55 AA 00 FF 00 07 70 24 31 2E 30 2E 31 87

基础服务

心跳检测（0x00）

• 以 15s 的间隔定期发送心跳。若在 90s 超时时间内未收到 MCU 的任何回应，则认为与 MCU 通信异常，模组自动内部软件重启复位。

• MCU 也可依据此心跳，定期检测模组是否正常工作。若模组无心跳下发，则 MCU 可通过模组提供的硬件复位引脚来复位模组。

模组发送

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x00
命令字	1	0x00
数据长度	2	0x0000
数据	0	无
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：0x55aa 00 00 0000 ff

MCU 返回

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x03
命令字	1	0x00
数据长度	2	0x0001
数据	1	0x00：MCU 重启后第一次心跳返回值。仅发送一次，用于模组判断工作过程中 MCU 是否重启。 0x01：除 MCU 重启后第一次返回 0x00 外，其余均返回此值。
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：
0x55aa 03 00 0001 00 03（MCU 第一次返回）
0x55aa 03 00 0001 01 04（除第一次外，正常返回）

查询产品信息（0x01）

产品信息由 PID（product ID）和 MCU 软件版本构成。

• PID：为产品标识，由 涂鸦开发者平台 生成，用于云端记录产品相关信息。
• MCU 软件版本号格式定义：采用点分十进制形式，格式为 "x.x.x"（0 ≤ x ≤ 99），x 为十进制数。

模组发送

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x00
命令字	1	0x01
数据长度	2	0x0000
数据	0	无
校验和	1	从帧头开始按字节求和得出的结果对 256 求余

示例：0x55aa 00 01 0000 00

MCU 返回

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x03
命令字	1	0x01
数据长度	2	N
数据	N	{“p”:“AIp08kLIftb8x2x0”,  “v”:“1.0.0”,  “m”:1,  “apn”:“cniot”,  “mht”:60,  “qr”:1,  “slave”:1,  “ext_ota”:[ {   “ch”:1,   “v”:“0.1.1”   },   …  {   “ch”:n,   “v”:“0.1.n”   }],  “U”:0,  “dp_cache”:1,  “cops”:“xxx” “dp_ack”:1, “online_tts”:0 } 其中 apn 是可选项。如果没有 apn，系统自动配置 apn。mht、qr、slave 是可选项。
校验和	1	从帧头开始按字节求和得出的结果对 256 求余

示例：{"p":"AIp08kLIftb8x2x0", "v":"1.0.0", "m":1}

• p：表示产品 ID 为 AIp08kLIftb8x2x0。

• v：表示 MCU 版本为 1.0.0。

• m：表示模组的功耗：

  • 0：正常功耗
  • 1：低功耗，提供的定时器为 1 秒一个周期

• mht：表示模组的 MQTT 心跳间隔时间，单位秒。默认心跳间隔 300s。

• qr：表示模组获取扫码配网使用的二维码短码的字段。

  • qr 字段设置为 1 时，会获取二维码短码。
  • 设置为 0 时不会获取二维码短码。如果设备已经绑定，不再获取短码地址。

• slave：表示低功耗蓝牙搭配 LTE Cat.1 的模式。

• ext_ota：表示附属 MCU 多通道固件版本。v 版本信息最大 10 字节，最多支持 6 组。但是，应用固件和基础固件占用的通道不能用。

• U：表示 MCU OTA 升级方式选择：

  • 0：协议版本为 0

  • 1：协议版本为 1

    • slave 配置时，U 未配置，固定协议版本为 0。
    • slave 配置时，U 有配置，0 表示协议版本 0，1 表示协议版本 1。
    • slave 未配置时，U 未配置，固定协议版本为 0。
    • slave 未配置时，U 有配置，0 表示协议版本 0，1 表示协议版本 1。

• dp_cache：是否开启 DP 缓存。开启 DP 缓存需要额外的云端功能。如果您有需求，请联系您的涂鸦客户经理。

  • 1：开启。
  • 其他：关闭。

• cops：该字段为可选项。设置运营商 PLMN（Public Land Mobile Network）值。该值必须是数字编码。例如 cops:"20416"，该字段等同于 AT 指令：AT+COPS=1,2, "xxxxx"。 若为 LTE Cat-M1 模组，联系产品经理确认是否需要设置该值。

• dp_ack：该字段为可选项。1 为开启，开启后下发 DP 数据给 MCU，会进行 ACK 确认，未收到 ACK 会进行重发。最多重发三次，每次等待 ACK 为 500ms。

• online_tts：该字段设置为 1 的时候，表示支持涂鸦在线 TTS（Text-to-Speech）音频功能。该功能只有在模组支持音频服务时才有效。

• gps：GPS 型号，默认为和芯星通 UFirebird。Allystar 为华大 GPS 模组，使用 AGNSS 服务时需指定 GPS 型号。通用对接协议版本为 1.1.3 及以上。

• env_pre：1 表示预发环境，其余为正式环境。通用对接协议版本为 1.1.3 及以上。

• net_type（仅 MA510 支持）： 通用对接协议版本为 1.1.4 及以上。

  • 0 或者无该字段时：自动
  • 1：GSM 网络
  • 2：LTE 网络
  • 4：CATM 网络
  • 5：NB-IoT 网络
  在配置该字段时，需确认模组支持的网络类型

查询 MCU 设定模块的工作模式（0x02）

模组工作模式区分设置模组的工作状态以及重置模组方式，分两种情况：

• MCU 与模组配合处理：

  • 即模组通过串口通知 MCU 当前的工作状态，由 MCU 提供显示支持。
  • MCU 检测出模组的重置需求，通过串口通知模组重置模组。

• 模组自处理：

  • 模组的工作状态通过模组的 NET_MODE 引脚驱动 LED 状态显示。
  • 模组重置通过检测 GPIO 输入需求处理。模组检测 GPIO 入口低电平持续 3s 以上，触发模组重置。指示灯与按钮所使用的 GPIO 管脚由以下命令配置，但是在低功耗模式无法触发该功能。
  模组自处理模式下，LED 灯只支持 NET_MODE 指示灯。此时，模组不上报设备联网状态。

模组发送

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x00
命令字	1	0x02
数据长度	2	0x0000
数据	0	无
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：0x55aa 00 02 0000 01

MCU 返回

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x03
命令字	1	0x02
数据长度	2	0x0000：指示模组工作为 MCU 与模组配合处理 模式，MCU 需实现上述 说明 中提及的功能。 0x0002：指示模组工作为 模组自处理 模式。
数据	0/2	数据长度为 2，首字节为模组状态指示 GPIO 序号（固定值为 0）。次字节为模组重置按键 GPIO 序号。
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：

• 0x55aa 03 02 0000 04（MCU 与模组配合处理）
• 0x55aa 03 02 0002 0c0d 1f（模组自处理，指示灯 0x0c：GPIO12，复位按钮 0x0d：GPIO13）

报告设备联网状态（0x03）

设备联网状态	描述	状态值	自处理模式状态灯
状态 1	SIM 卡未连接	0x00	常亮
状态 2	搜索网络中	0x01	亮 0.1s，灭 0.3s
状态 3	已成功注册未联网	0x02	亮 0.1s，灭 1s
状态 4	联网成功并获取到 IP	0x03	亮 0.1s，灭 2s
状态 5	设备已连接到云端	0x04	亮 0.1s，灭 3s
状态 6	SIM 基站注册被拒绝，可能是 SIM 当前的业务未开通	0x05	亮 0.1s，灭 0.1s
状态 7	设备待配网	0x06	亮 0.1s，灭 2s
状态 8	未知状态	0xFF	-

• 设备联网状态：
  • 1：SIM 卡未连接
  • 2：搜索网络中
  • 3：已成功注册未联网
  • 4：联网成功并获取到 IP
  • 5：设备已连接到云端
  • 6：是 SIM 基站注册被拒绝，可能是 SIM 当前的业务未开通
  • 7：设备等待配网
• 当模组检测到 MCU 重启或 MCU 断线再上线的事件，会主动下发联网状态至 MCU。
• 当模组的联网状态发生变化，会主动下发联网状态至 MCU。
• 如设置模组工作模式为 模组自处理，则 MCU 无需实现该协议。

模组发送

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x00
命令字	1	0x03
数据长度	2	0x0001
数据	1	参考 状态说明
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：0x55aa 00 03 0001 00 03

MCU 返回

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x03
命令字	1	0x03
数据长度	2	0x0000
数据	0	无
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：0x55aa 03 03 0000 05

模组重置（0x04）

LTE Cat.1 模组接收到重置命令后，解除设备和云端绑定。

MCU 发送

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x03
命令字	1	0x04
数据长度	2	0x0000
数据	0	无
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：0x55aa 03 04 0000 06

模组返回

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x00
命令字	1	0x04
数据长度	2	0x0000
数据	0	无
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

示例：0x55aa 00 04 0000 03

获取版本信息（0x71 41）

MCU 发送

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x03
命令字	1	0x71
数据长度	2	0x0001
数据	1	子命令：0x41
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

模组返回

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x00
命令字	1	0x71
数据长度	2	0x0002+n
数据	n	子命令：0x41 结果：0 表示失败，1 表示成功 版本信息：内容字符串，示例： fw_name:xxx,fw_ver:xxx;app_name:xxx,app_ver:xxx;pro_name:xxx,pro_ver:xxx;
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余

二维码主动推送给 MCU（0x72 93）

设备从云端获取二维码短链接后，主动发送给 MCU。该功能一般使用在有屏的设备且需要在屏幕上显示绑定二维码。

模组发送

字段	字节数	说明
帧头	2	0x55aa
版本	1	0x00
命令字	1	0x72
数据长度	2	0x0001+N
数据	1+N	子命令：0x93 短连接地址（字符串格式）
校验和	1	从帧头开始按字节求和，得出的结果对 256 求余