900字范文,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
900字范文 > NB-Iot烟感07:NB-IOT 无线通讯程序开发

NB-Iot烟感07:NB-IOT 无线通讯程序开发

时间:2019-03-06 20:00:50

相关推荐

NB-Iot烟感07:NB-IOT 无线通讯程序开发

一、搭建程序的开发环境:

NB-Iot 无线通讯板我们选择的主控芯片是 我们选择的是华大半导体的HC32F005C6PA, 这个芯片是基于M0的32位低功耗单片机。

开发环境我们选择的是Keil MDK, 这个非常通用,在这里我就不给大家介绍了。

二、准备工作:

NB-Iot通讯的主要功能是为了将烟感的数据上次到云平台。

目前的NB-Iot 的云平台主要中国移动的OneNet 和中国电信cwing。今天华维单片机编程主要给大家介绍一下BC26和OneNet平台的通讯。

为什么不选择中国电信平台? 中国电信也是可以的,只不过中国电信平台需要企业注册认证才可以注册账号,有点麻烦。

1.我们首先要注册一个OneNet 账号,OneNet个体就可以注册。

打开网页,大家在右上脚,注册账号,然后再登陆。

我们登录以后需要新建自己的项目,注意要选择旧版本。

新建项目如下,可以根据自己的需求填写项目名称,选择项目标签。点增加即可。

项目新建完成后如下图所示:

接下来,我们需要添加产品:

添加设备的时候,需要和我们的产品设备对应 ,每个NB-IOT 模块都一个对应的IMEI号。IMSI是设备安装的SIM卡的卡号 也是15位。

以上就是我们平台准备的工作,接下来,我们就开始我们程序的开发

三、产品NB-Iot 通讯指令流程

NB-IOT 是基于运营商的基站通讯的,所有需要准备一张有效的NB-Iot SIM卡。我们选择的是贴片SIM卡,可以直接使用。

我们先研究一下NB-IOT 的初始化过程。(参考BC26软件开发相关资料)

1.NB-Iot的初始化指令:

获取模块的IMEI

指令: AT + CGSN = 1;

OneNet平台注册需要

490154203237511就是模块的IMEI序号,平台注册要用。

程序处理:

如果串口发送了 AT + CGSN = 1;NB模块没有回复,就需要确定是否模块开机失败?或者模块硬件有故障等。(如果模块没有回复, 需要尝试发送3次,连续3次失败表示他获取失败)

如果获取到了有效值,则执行下一条指令

获取产品SIM卡的IMSIOneNet平台注册需要

指令: AT+CIMI

460001357924680 SIM卡的IMSI序号

程序处理:

获取失败: 表示检测SIM卡失败,设备异常,通过提示灯报故障,

获取成功:执行下一条指令

查询信号值

指令: AT+CSQ

从指令可以获取 当前的CSQ值为22,表示为有效值。CSQ的其他取值的含义。

0 -113 dBm 或以下

1 -111 dBm

2~30 -109 至-53 dBm

31 -51 dBm 或以上

程序初始化过程中,我们需要判断CSQ的值 需要大于10,且小于32.才能有效,负责后期会严重影响产品的稳定性,需要提示生产者 产看是否天线没有安装好,或其他问题。

程序处理:

CSQ异常: 表示检测SIM卡失败,设备异常,通过提示灯报故障,

CSQ的值有效:执行下一条指令

注意:CSQ 的值需要系统每隔2秒,连续循环查询20次,等待模块入网。

查询模块网络是否已经注册。

指令: AT+CEREG?

本条指令说明:

+CEREG: 1,1

第一个1,表示允许上报网络注册状态,如果=0,表示禁止上报网络注册状态 URC

第二个1,表示EPS 注册状态。其他取值说明。

0 未注册,MT 当前未搜索网络

1 已注册,归属网络

2 未注册,但 MT 当前正在尝试附着或搜索网络以进行注册

3 注册被拒绝

4 未知(例如:超出 E-UTRAN 覆盖范围)

5 已注册,漫游状态

程序处理:

发送 AT+CEREG?,模块需要回复+CEREG: 1,1,或+CEREG: 0,1 表示网络已注册。

回复失败:循环等待查询20,间隔2秒。 超时提示故障,需要查询模块的硬件故障

回复成功: 执行下一条指令。

查询 PDP上下文激活状态

指令:AT+CGATT?

+CGATT:0:

0 去附着或未附着

1 附着

程序处理:

发送 AT+CGATT?模块需要回复+CGATT:1

回复失败:循环等待查询20,间隔2秒。 超时提示故障,需要查询模块的硬件故障

回复成功: 执行下一条指令。

查询工作频段

指令: AT+QBAND?

+QBAND:5 的有效值:1、3、5、8、20 等;

我们的是中国移动,取值需要是8.

程序处理:

发送 AT+CGATT?模块需要回复+QBAND:8

回复失败:执行AT+QBAND = 8 来设置网络

回复成功: 执行下一条指令。

2. NB-Iot注册网络:

网络注册,需要用户,根据NB模块的IMEI 和IMSI 再OneNet 平台上注册,再执行本段程序代码,否则会失败。

注册流程如下:

详细说明:

AT+MIPLCREATE指令

功能:创建 OneNET 通信套件实例

程序开发说明:

本条指令的响应时间最大为5秒,只能发送一次,等待5秒超时。

返回值: +MIPLCREATE:0

获取失败:需要执行AT+MIPLCLOSE=0 关闭实例,再执行AT+MIPLDELETE=0 删除实例,再执行AT+MIPLCREATE。

获取成功:执行下条指令。

AT+MIPLADDOBJ=0,3311,1,”1″,4,2指令 (重要)

功能: 添加 LwM2M 对象

说明: NB-IOT 是基于LwM2M 协议开发的,需要增加LwM2M才可以和平台通讯

指令说明:

(参数说明:省略,有疑问的 请找华维单片机编程。

程序开发说明:

本条指令的响应时间最大为5秒,只能发送一次,等待5秒超时。

返回值:OK

获取失败:需要执行AT+MIPLCLOSE=0 关闭实例,再执行AT+MIPLDELETE=0 删除实例,再从AT+MIPLCREATE开始执行。 本条指令一般不会出错。

获取成功:执行下条指令。

AT+MIPLOPEN=0,86400指令(重要)

功能说明: 发送注册请求

指令说明:86400 设置设备的生命周期,实际生命周期为<lifetime> × 0.9。范围:

15~268435455,若设置为 0,则表示 3600 秒;单位:秒。

返回值:

+MIPLEVENT: 0,1 //开始连接到 Bootstrap 服务器。

+MIPLEVENT: 0,2 //成功连接到 Bootstrap 服务器。

+MIPLEVENT: 0,4 //成功连接到 OneNET 平台。

+MIPLEVENT: 0,6 //成功注册到 OneNET 平台。

如果返回:+MIPLEVENT: 0,3 表示OneNet 平台没有注册本设备

程序处理:

获取失败: 获取到 +MIPLEVENT: 0,4 表示注册到平台,否则注册失败,执行AT+MIPLCLOSE=0 关闭实例,再执行AT+MIPLDELETE=0 删除实例,再从AT+MIPLCREATE开始执行。

获取成功:执行下一条指令

AT+MIPLOBSERVE: 0,69234,1,3311,0,-1指令(重要)

功能说明:响应订阅请求

指令说明:

返回值:

+MIPLDISCOVER: 0,26384,3311 //接收到发现资源请求。

程序处理:

本条指令的响应时间最大为5秒,只能发送一次,等待5秒超时。 获取到数据后,需要获取msgid的值,下条指令需要该值。

获取失败:因网络稳定型问题,会导致本条指令运行失败或错误。

如果失败,需要执行AT+MIPLCLOSE=0 关闭实例,再执行AT+MIPLDELETE=0 删除实例,再从AT+MIPLCREATE开始执行。

获取成功:执行下一条指令

AT+MIPLDISCOVERRSP=0,26384,1,19,”5850;5851;5706;5805″指令(重要)

功能说明:该命令用于响应来自 OneNET 平台的发现资源请求。

指令说明:

程序响应: OK

程序处理:

本条指令的响应时间最大为5秒,只能发送一次,等待5秒超时。 msgid的值需要从上一条指令获取。

获取失败:因网络稳定型问题,会导致本条指令运行失败或错误。

如果失败,需要执行AT+MIPLCLOSE=0 关闭实例,再执行AT+MIPLDELETE=0 删除实例,再从AT+MIPLCREATE开始执行。

获取成功:表示设备再OneNet平台注册成功。 需要获取。

3. NB-Iot上传数据。

指令说明:

程序处理:

如果发送成功:则返回OK。

返回失败: 需要先确定指令的数据格式是否正常。 如果正常则需要检测设备的网络是否异常,如果异常需要执行AT+MIPLCLOSE=0 关闭实例,再执行AT+MIPLDELETE=0 删除实例,再从AT+MIPLCREATE开始重新注册网络。

返回正常: 设备进入休眠,或等待处理其他数据。

4更新设备生命周期,如果确实这条指令,会导致设备离线。

AT+MIPLOPEN=0,86400 设置设备的生命周期为86400秒,也就是说,再设备工作86400之前需要更新设备的生命周期,才能确保产品持续在线,否则会离线。

返回值:+MIPLEVENT: 0,11 //更新结果。

程序开发说明:

本条指令的响应时间最大为5秒,只能发送一次,等待5秒超时。负责就需要执行AT+MIPLCLOSE=0 关闭实例….

因为网络问题,执行本条指令需要等待5秒时间。需要再设备的生命周期结束前执行本条指令。

四、程序开发:

上面我们了解了NB-Iot的通讯流程和相关指令,下面我们开始程序的相关开发,再这里我给大家做个简单的介绍,因为产品的选择的单片机和平台都不一样。

程序开发逻辑:

单片机控制NB-Iot模块的PowerKey脚位拉低800毫秒开机,详细请参考BC26的硬件设计。

见上图,单片机控制MCU_PKEY 拉高500ms

开始NB-Iot 的指令控制:

AT + CGSN = 1;

AT+CIMI

AT+CSQ

…..

以上已介绍。

备注:每条指令的超时时间,执行次数都不一样,都需要等待正确的回复才能执行下一条指令。

在这里大家需要做一个结构体数组:代码如下:

typedef struct stCmdStr{unsigned char id; // 发送ID号unsigned char const *str; // 发送AT指令包unsigned char neddack; // 是否需要检验应答unsigned short len; //发送数据长度unsigned char ResenTimes; //发送的次数unsigned short DelaySetTim; // 发送前延时时间unsigned short SetInterDelayTim; // 发送间隔时间unsigned char Next_SucIdx; // 下个指针 成功操作后unsigned char Next_FaiIdx; // 下个指针 失败操作后}stCmdStrTy;stCmdStrTy atCmdInMain;void SetCmdBuff(unsigned char scmid,stCmdStrTy * cmd){atCmdBuff[scmid].id = cmd->id;atCmdBuff[scmid].str = cmd->str;atCmdBuff[scmid].neddack = cmd->neddack;atCmdBuff[scmid].len = cmd->len;atCmdBuff[scmid].DelaySetTim = cmd->DelaySetTim;atCmdBuff[scmid].SetInterDelayTim = cmd->SetInterDelayTim;atCmdBuff[scmid].ResenTimes = cmd->ResenTimes;atCmdBuff[scmid].Next_FailOverTimID = cmd->Next_FailOverTimID;}void NBIOT_SysteMode_ListInit(void){atCmdInMain.id = NB_MODE_RESET; ///确认模块AT指令收发是否正常。 返回OK 表示正常atCmdInMain.str = &NBIOT_BC95_At_Com[NBIOM_ATCOM_RESET][0];atCmdInMain.neddack = TRUE;atCmdInMain.len=Fun_GetStrLen((unsigned char *)NBIOT_BC95_At_Com[NBIOM_ATCOM_RESET]);atCmdInMain.DelaySetTim = 0;atCmdInMain.SetInterDelayTim = 6000;atCmdInMain.ResenTimes = 3;atCmdInMain.Next_SucIdx = NB_MODE_AT;atCmdInMain.Next_FaiIdx = NB_MODE_RESET;SetCmdBuff(NB_MODE_RESET,&atCmdInMain);atCmdInMain.id = NB_MODE_AT; ///确认模块AT指令收发是否正常。 返回OK 表示正常atCmdInMain.str = &NBIOT_BC95_At_Com[NBIOT_ATCOM_AT][0];atCmdInMain.neddack = TRUE;atCmdInMain.len=Fun_GetStrLen((unsigned char *)NBIOT_BC95_At_Com[NBIOT_ATCOM_AT]);atCmdInMain.DelaySetTim = 0;atCmdInMain.SetInterDelayTim = 200;atCmdInMain.ResenTimes = 20;atCmdInMain.Next_SucIdx = NB_MODE_CGSN;atCmdInMain.Next_FaiIdx = NB_MODE_RESET;SetCmdBuff(NB_MODE_AT,&atCmdInMain);.....}void TxThread(void){static unsigned short InterTimer=0;switch(satCmdStatu){case ATSTATUSEND: //tx 数据发送{if(SystemModeIdx < NB_MODE_SLEEP){if(SentReDelayT > 0)发送数据前延时{SentReDelayT--;return;}satCmdAck = ATNULL;UART1_SendStrLen((unsigned char *)atCmdBuff[SystemModeIdx].str,atCmdBuff[SystemModeIdx].len);//发送数据InterTimer = atCmdBuff[SystemModeIdx].SetInterDelayTim; ///间隔时间if(atCmdBuff[SystemModeIdx].neddack)//判断本次发送是否需要等待应答{satCmdStatu = ATSTATUCHECK; //checkack 检测应答}else{SystemModeIdx = atCmdBuff[SystemModeIdx].Next_SucIdx;指针NextSentReDelayT = atCmdBuff[SystemModeIdx].DelaySetTim; 更新发送数据前延时时间return;}satCmdWaitCnt = 0; //间隔时间复位satCmdErrorCnt = 0; // 错误次数清零satCmdRepeatCnt = 0; // 重发次数清零}else{//myprintf("NO CMD");satCmdStatu = ATSTATUSEND;return;}}break;case ATSTATUCHECK: //应答检测{ switch(satCmdAck){case ATNULL: ///if(ATNULL == j ) // 等待case ATERROR:// TCP准备好发送数据返回OK{没有回复if(satCmdWaitCnt++ > InterTimer)// 等待次数超时{satCmdStatu = ATSTATUREPEAT;// 重发satCmdWaitCnt = 0;}}break;case ATATOK:{satCmdStatu = ATSTATUSEND;satCmdErrorCnt = 0;satCmdRepeatCnt =0;atCmdTx = ATTXSENDOK; //TX 发送OksatCmdAck = ATNULL;SystemModeIdx = atCmdBuff[SystemModeIdx].Next_SucIdx;SentReDelayT = atCmdBuff[SystemModeIdx].DelaySetTim;}break;case ATRESTR:// TCP准备好发送数据返回OK{satCmdStatu = ATSTATUSEND;satCmdErrorCnt = 0;satCmdRepeatCnt =0;atCmdTx = ATTXSENDOK; //TX 发送Ok}break;default:{myprintf("NO Ack\n");//sleep(1);satCmdWaitCnt = 0;satCmdRepeatCnt=0;satCmdAck = ATNULL;satCmdStatu = ATSTATUREPEAT; //其它状态重发}break;}}break;case ATSTATUREPEAT:{satCmdRepeatCnt++;if(satCmdRepeatCnt >= atCmdBuff[SystemModeIdx].ResenTimes)// 重发计数超{if(NB_MODE_WAIT_SLEEP == atCmdBuff[SystemModeIdx].Next_FailOverTimID){系统进入延时SystemSleepTime = TIME_SYSTEM_SLEEP_ERROR;satCmdStatu = ATSTATUSEND;satCmdErrorCnt = 0;satCmdRepeatCnt =0;SystemModeIdx =NB_MODE_RESET;myprintf("模块进入间隔休眠状态中\r\n");satCmdAck = ATNULL;return;}else{satCmdStatu = ATSTATUSEND;// 发送状态复位SystemModeIdx = atCmdBuff[SystemModeIdx].Next_FailOverTimID;SentReDelayT = atCmdBuff[SystemModeIdx].DelaySetTim;}}else{satCmdStatu = ATSTATUCHECK;// 发送完后检测应答}satCmdWaitCnt = 0;satCmdWaitCnt = 0;satCmdAck = ATNULL;UART1_SendStrLen((unsigned char *)atCmdBuff[SystemModeIdx].str,atCmdBuff[SystemModeIdx].len);}break;}}

完整程序篇幅太长,这里就不放了,可以找无际单片机编程获取。

NB-Iot接收程序:

为了防止串口接收数据丢失,我们订了一个256字节的队列,

Queue256 Uart1RxMsg;

串口接收主函数如下,使用到了回调函数:

void RxThread(void){if(satCmdAck == ATNULL){satCmdAck = (unsigned char)NB_IOT_UartRec((Enum_NbIot_Mode)atCmdBuff[SystemModeIdx].id,Fuc_GetAtRespose);}}串口获取数据解析函数:unsigned char Uart_GetDat(unsigned char *getbuf){unsigned char i;unsigned char len,dat,idx;static unsigned char lenx,GetDat_Delay;len = QueueDataLen(Uart1RxMsg);if(len){if(len == lenx){///接收数据延时GetDat_Delay++;}else{///收到了新的数据lenx = len;GetDat_Delay = 0;}if(GetDat_Delay > 100){/收到数据起,延时120毫秒,开始判断接收到的数据idx = 0xff;i = 0;do{i++;QueueDataOut(Uart1RxMsg,&dat);if(dat == 0x0A) /10 0A '\n'{if((idx == 0xff) || (idx < 2)){idx = 0;}}else if(dat == 0x0D)12 0D '\r'{if(idx == 0)idx = 0;else if((idx > 1) && (idx != 0xff))return idx;elseidx = 0xff;}else{if(idx != 0xff){getbuf[idx ++] = dat;if(idx > 59)return 0xff;}}}while(i< len);}}else{lenx = 0;GetDat_Delay = 0;}return 0xff;}

Ok,那我们这节课就先讲到这里,到此整个项目就实现功能了,本节课较长,大家可以多看几遍加深理解,下篇文章我跟大家讲解这个产品的一些测试验证方法及注意问题

免费领,单片机入门到高级开挂学习攻略(附教程+工具)/HWdanpianji/article/details/121722883?spm=1001..3001.5502

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。