當(dāng)前位置:首頁 > 公眾號精選 > 嵌入式云IOT技術(shù)圈
[導(dǎo)讀]1 、什么是 WIFI DTU? 1.1 、什么是 DTU ? DTU (Data Transfer unit),是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 IP 數(shù)據(jù)或?qū)?IP 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串 口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備。DTU 廣泛應(yīng)用于氣象、水文水利、地質(zhì)等行業(yè)。 1.2 、什么是 WIFI DTU? 使用

1 、什么是 WIFI DTU?

1.1 、什么是 DTU ?

DTU (Data Transfer unit),是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 IP 數(shù)據(jù)或?qū)?IP 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串 口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備。DTU 廣泛應(yīng)用于氣象、水文水利、地質(zhì)等行業(yè)。

1.2 、什么是 WIFI DTU?

使用 WIFI 模組,完成 DTU 的功能,就叫做 WIFI DTU,WIFI DTU 的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在于配網(wǎng)以及后期多端口及多種協(xié)議和端口的適配。

前面我們也介紹過,其實(shí)通過文件系統(tǒng)ini文件改個參數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng):

基于小熊派SD卡+Fatfs+移植開源iniparse解析庫并使用

2 、WIFI DTU 市場調(diào)研

淘寶和京東上可以看到有類似的 WIFI DTU 產(chǎn)品:

3 、WIFI DTU 實(shí)現(xiàn)方法

3.1 通過一個 MCU+ 一個 WIFI 模組的方式來實(shí)現(xiàn)

優(yōu)點(diǎn):

1、開發(fā)者只需熟悉使用 WIFI 模組的 AT 指令,使用一個 MCU 結(jié)合串口 AT 指令與 WIFI 模組 通信,編寫軟件即可完成 WIFI DTU 的功能,

2、MCU IO 擴(kuò)展接口豐富,可以拓展實(shí)現(xiàn)多種接口的通信,完成更加復(fù)雜的 DTU 功能。

3、產(chǎn)品開發(fā)出來以后,如有多個拓展 IO,客戶可自行根據(jù)需求進(jìn)行二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品。

4、定好 MCU 端的協(xié)議,無論后期模組怎么變,一套好的通信協(xié)議即可兼容所有模組。

缺點(diǎn):

1、成本高昂,對于單一只需要與服務(wù)器建立連接,發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器的需求不太友好,這 樣等于把事情復(fù)雜化了,硬件成本也相對增加了。

2、需要自行開發(fā)配網(wǎng)的上位機(jī)或者手機(jī) APP,時間成本增加。

3.2 通過支持二次開發(fā)的 WIFI 模組的方式來實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)點(diǎn):

1、成本低廉,因?yàn)橹挥幸粋€模組,極限的利用模組本身的 SDK 即可完成功能需求的開發(fā)。

2、通常模組廠已經(jīng)支持相應(yīng)的配網(wǎng)協(xié)議,可通過手機(jī) app,微信小程序,網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)配網(wǎng),模組廠支持力度大,技術(shù)也非常成熟。

缺點(diǎn):

1、對于初學(xué)或者無模組 SDK 經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者來說不太友好,正所謂專業(yè)的人做專業(yè)的事,想 要隨時上手任何一款通信模組的 SDK 短時間內(nèi)很難上手,模組的SDK 多種多樣,有用C語言開發(fā)的,有用 C++開發(fā)的,Lua 語言開發(fā)的等等,復(fù)雜多化。

2、對于模組 IO 管腳本身就少的來說,拓展其它功能就不太適合了,更別說二次開發(fā)。

3、產(chǎn)品更新迭代快,可能你現(xiàn)在用的是這個模組,過一段時間,另一個模組又出來了,如果客戶有需求換產(chǎn)品,這時候要做功能遷移,由于模組 SDK 千變?nèi)f化,開發(fā)者也得適應(yīng)這種規(guī)律。

4 市場上常見WIFI DTU的功能

4.1 斐悅極限無線wifi串口服務(wù)器

4.2 常見上位機(jī)軟件配置功能

5、簡單小型WIFI DTU設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

5.1 小型WIFI DTU外觀及硬件設(shè)計(jì)

很早之前就做了一些超級簡單的小型WIFI DTU,現(xiàn)在就把它開源出來分享給大家,如下圖所示,這就是我們設(shè)計(jì)的DTU。

此處附上其中一個Demo板子ESP32版本的原理圖:

5.2 小型WIFI DTU與上位機(jī)通信協(xié)議制定

5.2.1 WIFI模式設(shè)置

5.2.2 WIFI 連接AP指令設(shè)置與查詢

5.2.3 WIFI 一鍵配置SoftAP參數(shù)指令設(shè)置與查詢

5.2.4 WIFI 建立TCP鏈接,UDP傳輸或SSL連接指令設(shè)置與查詢

5.2.5 WIFI 模組一鍵配置參數(shù)設(shè)置及查詢

5.3 小型WIFI DTU軟件設(shè)計(jì)

5.3.1 STM32CubeMX工程配置

由于配置參數(shù)過多,限于篇幅限制,這里就不貼出來了,見文章最后回復(fù)關(guān)鍵字自行下載,謝謝諒解!

5.3.2   軟件設(shè)計(jì)思路

系統(tǒng)初始化以后會讀取FLASH,獲取配置前透傳的設(shè)置并打印

struct 	Upper_Variable 		 Upper_Val;
struct Upper_WFVariable Upper_ESP32Val;
/******************************************************************************************************************************************************************************
** 函數(shù)名:void DTU_ReadFlash_SetData(struct Upper_WFVariable *Upper_WFVal)
** 功能描述:獲取配置前透傳的設(shè)置并打印
** 輸入?yún)?shù): Upper_WFVal 存儲結(jié)構(gòu)體
** 輸出參數(shù):無

** 返回:無
*******************************************************************************************************************************************************************************/
void DTU_ReadFlash_SetData(void)
{
memset(ESP32_FlashReadTest, 0, sizeof(ESP32_FlashReadTest));
Flash_ReadData(SetDebug_Add, ESP32_FlashReadTest);
strcpy(Upper_Val.Upper_Debug, ESP32_FlashReadTest);
if(strcmp("0", Upper_Val.Upper_Debug) == 0)
{
Debug_f = 0;
}
else if(strcmp("1", Upper_Val.Upper_Debug) == 0)
{
Debug_f = 1;
}
DTU_Flash_GetData(SetDebug_Add, Upper_Val.Upper_Debug, "Debug狀態(tài):");
DTU_Flash_GetData(SetWFMode_Add, Upper_ESP32Val.Upper_SetWFMode, "WIFI模式:");

DTU_Flash_GetData(SetWFJAP_SSID_Add, Upper_ESP32Val.Upper_SetWFJAP_SSID, "AP模式SSID:");
DTU_Flash_GetData(SetWFJAP_PWD_Add, Upper_ESP32Val.Upper_SetWFJAP_PWD, "AP模式PWD:");

DTU_Flash_GetData(SetWFSAP_SSID_Add, Upper_ESP32Val.Upper_SetWFSAP_SSID, "SoftAP模式SSID:");
DTU_Flash_GetData(SetWFSAP_PWD_Add, Upper_ESP32Val.Upper_SetWFSAP_PWD, "SoftAPAP模式PWD:");

DTU_Flash_GetData(SetWFCIPSTART_Type_Add, Upper_ESP32Val.Upper_SetWFCIPSTART_Type, "連接的模式:");
DTU_Flash_GetData(SetWFCIPSTART_RemoteIP_Add, Upper_ESP32Val.Upper_SetWFCIPSTART_RemoteIP, "服務(wù)器端的IP:");
DTU_Flash_GetData(SetWFCIPSTART_RemotePort_Add, Upper_ESP32Val.Upper_SetWFCIPSTART_RemotePort, "服務(wù)器端的端口號:");
}

這里的參數(shù)存儲用結(jié)構(gòu)體Upper_VariableUpper_WFVariable進(jìn)行維護(hù):

#define  Mode_L					2
#define SSID_L 20
#define PWD_L 20
#define Type_L 5
#define RemoteIP_L 100
#define RemotePort_L 10

struct Upper_Variable
{
//模組設(shè)置模式
uint8_t Upper_State;
char Upper_SetMode[Mode_L];
//模組品牌
char Upper_ModuleBrand[Mode_L];
//Debug信息開關(guān)
char Upper_Debug[Mode_L];
};

struct Upper_WFVariable
{
//WIFI的模式設(shè)置
char Upper_SetWFMode[Mode_L];
//WIFI的AP模式的SSID
char Upper_SetWFJAP_SSID[SSID_L];
//WIFI的AP模式的PWD
char Upper_SetWFJAP_PWD[PWD_L];
//WIFI的SoftAP的SSID
char Upper_SetWFSAP_SSID[SSID_L];
//WIFI的SoftAP的PWD
char Upper_SetWFSAP_PWD[PWD_L];
//字符串串參數(shù),連接類型,"TCP","UDP" 或 "SSL"
char Upper_SetWFCIPSTART_Type[Type_L];
//字符串串參數(shù),遠(yuǎn)端 IP 地址
char Upper_SetWFCIPSTART_RemoteIP[RemoteIP_L];
//IP地址的端口號
char Upper_SetWFCIPSTART_RemotePort[RemotePort_L];
};
//建立ESP32結(jié)構(gòu)體和ESP8266結(jié)構(gòu)體;
extern struct Upper_WFVariable Upper_ESP32Val;

WIFI DTU主要有以下模式

/**********************
DTU狀態(tài)列表
**********************/
enum DTU_State_List
{
//系統(tǒng)空閑模式
DTU_FreeMode = 0,
//系統(tǒng)存儲配置檢測模式
DTU_ConfigurationDetMode,
//系統(tǒng)配置設(shè)置模式
DTU_ConfigurationSetMode,
//系統(tǒng)透傳模式
DTU_PassthroughMode,
//系統(tǒng)透傳數(shù)據(jù)解析模式
DTU_DataAnalysisMode,
//系統(tǒng)配置模式
DTU_ConfigurationMode,
//系統(tǒng)錯誤模式
DTU_ERRORMode,
};

當(dāng)用戶長按按鍵時候,進(jìn)入系統(tǒng)配置模式:

void key_L_CallBack(void)
{
if(ESP32_STATE_D.ESP32_State != DTU_ConfigurationMode)
{
ESP32_STATE_D.ESP32_State = DTU_ConfigurationMode;
}

DEBUG("按鍵長按\r\n");
}

系統(tǒng)配置模式:

/******************************************************************************************************************************************************************************
** 函數(shù)名:void Upper_State_Dis(void)
** 功能描述:上位機(jī)配置狀態(tài)機(jī)
** 輸入?yún)?shù):無
** 輸出參數(shù):無

** 返回:無
*******************************************************************************************************************************************************************************/
void Upper_State_Dis(void)
{
Upper_RX_Dis();
Upper_Find_Dis(&Upper_Val);
Upper_Set_Dis(&Upper_Val);

switch(Upper_Val.Upper_State)
{
case Upper_FreeMode:
if(strcmp(Upper_Val.Upper_SetMode, "2") == 0)
{
Upper_Val.Upper_State = Upper_ESP32Mode;
DEBUG("進(jìn)入ESP32模式\r\n");
}

break;

case Upper_ESP32Mode:
Upper_ESP32_ValDis(&Upper_ESP32Val);
Upper_WFFind_ValDis(&Upper_ESP32Val);
break;
}

Upper_S_bit.Upper_Byte = 0;
memset(Upper_Rx_Buffer, 0, sizeof(Upper_Rx_Buffer));
}

系統(tǒng)配置模式對應(yīng)的狀態(tài)燈做如下處理:

系統(tǒng)狀態(tài)對應(yīng)LED燈
*********************************************************************/
if(ESP32_STATE_D.ESP32_State != DTU_ConfigurationMode)//系統(tǒng)空閑模式燈顯示
{
LED_SetColor(0, 1, 0); //設(shè)置顏色為綠色
}
else if(ESP32_STATE_D.ESP32_State == DTU_ConfigurationMode)//系統(tǒng)配置模式燈顯示
{
LED_SetColor(0, 0, 1); //設(shè)置顏色為藍(lán)色
}
else if(ESP32_STATE_D.ESP32_State == DTU_PassthroughMode)//系統(tǒng)配置模式燈顯示
{
LED_SetColor(0, 1, 1); //設(shè)置顏色為紫色
}

當(dāng)用戶短按按鍵時,進(jìn)入系統(tǒng)存儲配置檢測模式,此時判斷在系統(tǒng)初始化時讀取FLASH的參數(shù)的參數(shù),如果沒有相應(yīng)的參數(shù),則用戶需要長按按鍵切換到配置模式進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

//系統(tǒng)存儲配置檢測模式
case DTU_ConfigurationDetMode:
DTU_STATE_D.DTU_ConfDep = ESP32_PassthroughDet(&Upper_ESP32Val);
if(DTU_STATE_D.DTU_ConfDep == ESP32_OK)
{
DEBUG("檢測到存儲的配置信息齊全\r\n");

ESP32_STATE_D.ESP32_SetModeState = TCP_Step0;

ESP32_STATE_D.ESP32_State = DTU_ConfigurationSetMode;
}
else if(DTU_STATE_D.DTU_ConfDep == ESP32_ERR)
{
DEBUG("檢測到存儲的配置信息有空的\r\n");
DEBUG("可以長按進(jìn)入配置模式\r\n");
DEBUG("配置成功后短按退出配置模式\r\n");
DEBUG("退出配置模式后自動進(jìn)入數(shù)據(jù)透傳模式\r\n");
ESP32_STATE_D.ESP32_State = DTU_ERRORMode;
}
break;

系統(tǒng)透傳模式:

//系統(tǒng)透傳模式
case DTU_PassthroughMode:
if(Uart1_Recv_End_Flag)
{
DEBUG("tx_len = %d\r\n", Uart1_Rx_Len);
DEBUG("發(fā)送的數(shù)據(jù):%s\r\n", Uart1_Rx_Buffer);
Print(&huart2, "%s", Uart1_Rx_Buffer);
Uart1_Rx_Len = 0; //清除計(jì)數(shù)
Uart1_Recv_End_Flag = 0; //清除接收結(jié)束標(biāo)志位
memset(Uart1_Rx_Buffer, 0, sizeof(Uart1_Rx_Buffer));
}

if(Uart2_Recv_End_Flag)
{
//復(fù)位連接超時
DTU_STATE_D.DTU_TCPLinkTimeOut = Set_TCPLinkTimeOut;

DEBUG("rx_len = %d\r\n", Uart2_Rx_Len);
DEBUG("接收的數(shù)據(jù):%s\r\n", Uart2_Rx_Buffer);

Uart2_Rx_Len = 0;
Uart2_Recv_End_Flag = 0;
memset(Uart2_Rx_Buffer, 0, sizeof(Uart2_Rx_Buffer));
}

if(!DTU_STATE_D.DTU_TCPLinkTimeOut)
{
DTU_STATE_D.DTU_TCPLinkCnt ++;
memset(&ESP32_S_bit, 0, sizeof(ESP32_S_bit));
memset(ESP32_Rx_Buffer, 0, sizeof(ESP32_Rx_Buffer));
memset(Uart2_Rx_Buffer, 0, sizeof(Uart2_Rx_Buffer));
if(DTU_STATE_D.DTU_TCPLinkCnt != Set_TCPLinkCnt)
{
ESP32_STATE_D.ESP32_State = DTU_ConfigurationDetMode;
}
else
{
Print(&huart2, "+++");
HAL_Delay(200);
Print(&huart2, "AT+CIPCLOSE\r\n");
HAL_Delay(200);
memset(&DTU_STATE_D, 0, sizeof(DTU_STATE_D));
ESP32_STATE_D.ESP32_State = DTU_ERRORMode;
}
}
break;

由于當(dāng)初特殊原因?qū)е马?xiàng)目沒有繼續(xù)完成下去,所以有幾個模式?jīng)]有實(shí)現(xiàn),但該DTU已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)簡單的透傳功能了,有興趣的小伙伴可以自行添加完善這個項(xiàng)目。

上位機(jī)配置(基于QT5實(shí)現(xiàn))

由于WIFI DTU的項(xiàng)目是我們之前工作之余在朱友鵬老師指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)的,故名為鵬力云,鵬力是指的深圳鵬力電子,云指的是深圳云之手科技,后續(xù)我將會在小熊派上將這個STM32版本和QT上位機(jī)重新進(jìn)行整合后發(fā)布。

感興趣的小伙伴可自行下載代碼編譯,與DTU硬件進(jìn)行聯(lián)調(diào)。

開源項(xiàng)目資料下載

公眾號后臺回復(fù):DTU 即可獲取下載鏈接。

公眾號粉絲福利時刻

這里我給大家申請到了福利,本公眾號讀者購買小熊派開發(fā)板可享受9折優(yōu)惠,有需要購買小熊派的朋友,淘寶搜索即可,跟客服說你是公眾號:嵌入式云IOT技術(shù)圈 的粉絲,立享9折優(yōu)惠!

往期精彩

分享一個近期開源火爆全網(wǎng)的額溫槍方案(硬件+源碼)

火爆全網(wǎng)開源額溫槍同平臺之華大HC32L136 SDK開發(fā)入門

深圳云之手科技開源炫酷RGB燈板DIY項(xiàng)目

云之手紅外式測溫計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)分享(基于合泰BH67F2752方案)

STM32F103產(chǎn)品級開源項(xiàng)目:iLook.Time設(shè)計(jì)解讀

若覺得本次分享的文章對您有幫助,隨手點(diǎn)[在看]并轉(zhuǎn)發(fā)分享,也是對我的支持。

免責(zé)聲明:本文內(nèi)容由21ic獲得授權(quán)后發(fā)布,版權(quán)歸原作者所有,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。文章僅代表作者個人觀點(diǎn),不代表本平臺立場,如有問題,請聯(lián)系我們,謝謝!

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉