大白NBIOT 移远BC28模块+stm32开发板例程、教程(打通TCP、COAP协议)

大白为了开发者能够快速入门BC28的开发,加快开发者的项目进度,大白开发出此款针对BC28的stm32开发板和完善的发送网络数据的示例程序(TCP协议、COAP协议),程序流程逻辑清楚,注释完善,上手就可以玩转开发自己的BC28应用程序。
MUC使用STM32L051C8T6型号。这款型号小巧灵活,特别适合用作为产品开发的型号,价格相对偏低同时又可以满足产品开发需求。我们的板子上使用stm32的低功耗串口(DMA传输)和BC28通信,有32.768kHz的RTC外部晶振,同时有一些常见的传感器和蜂鸣器、LED指示灯可以提示程序运行状态。预留出一路串口和很多IO口作为开发者扩展应用。使用SWD下载接口,支持STlink、Jlink下载调试工具。
大白为开发者提供680mA的可充电锂电池,电池上自带充电和短路保护电路,同时stm32板子上已经做好了电池的充放电管理程序。
1、供电说明:
在接入电池后,系统不会自动开机,需要短按key1(S1)按键才会开机。
在不接入电池时,可以直接用stm32板的MicroUSB线供电,插入MicroUSB线后,系统会自动上电开机。

2、开关机逻辑:
  开机:短按key1(S1)按键,系统会开机,蜂鸣器会响0.3s,5个LED灯全亮0.3s,随后系统运行指示灯LED1以1Hz的频率闪烁
  关机:长按key1(S1)按键1s以上,蜂鸣器会响1s左右,蜂鸣器鸣响结束后松开key1(S1)按键,系统会自动关机

3、电池管理任务:
  充电:充电的时候电量指示灯LED5会1s闪烁一次,充满电后LED5常亮并且蜂鸣器鸣响5次提示
  放电:放电的时候
       电池电量 >= 10% : LED5熄灭
    7% <= 电池电量 < 10%  : LED5以5Hz频率闪烁,并且蜂鸣器以5Hz频率报警
       电池电量 < 7%   : 蜂鸣器响1s后自动关机

4、传感器:
 光敏:当g_lightValue > 700时(光线越暗g_lightValue数值越大),蜂鸣器响
 温度:当温度值g_Sht20Temp > 31摄氏度时(g_Sht20Temp的数值就是表示实际的温度),蜂鸣器响
 湿度:当湿度值g_Sht20RH > 70时(湿度越大g_Sht20RH的数值就越大),蜂鸣器响

5、按键和灯接口:
 key4(S4)按键是MCU的复位按键。
 key1(S1)、key2(S2)、key3(S3)都可以作为MCU的按键输入接口来使用
 当key2(S2)、key3(S3)不作为MCU的按键接口使用时,可当作普通的IO口来使用
 
 LED5作为电池电量和充电相关的指示灯,请勿用这个灯作为其他状态的指示
 LED1、LED2、LED3、LED4用户可以用来自定义状态指示灯。
 当LED1、LED2、LED3、LED4不作为MCU的LED灯接口来使用时,可以当作普通的IO口来使用

6、TCP网络连接:
 本例程提供的是:使用AT指令,让BC28通过TCP协议连接大白的测试服务器,发送数据,
 服务器收到后返回发送出去的数据。
 网络传输数据操作步骤:
 1、
BC28核心板插入NB物联网卡,核心板插入STM32板底座。
 2、插入STM32板的MicroUSB线,电脑打开串口助手,选择这个USB的串口号和波特率(115200bps),
 打开此串口,这个串口可以看到单片机向BC28核心板发送的数据和核心板返回的数据。
 3、系统开机后,短按一下key1(S1)按键,
  程序会自动初始化BC28模块,并且自动进行以下流程的操作:
  (1)、读取sim卡信息。 
    命令:AT+CIMI
  (2)、查看网络附着状态,如果没有网络信号,会每秒钟自动查看网络状态,连续查看十次。
    命令:AT+CGATT?
  (3)、如果入网成功,下一步会自动查看信号强度。
    命令:AT+CSQ
  (4)、查看信号质量没问题后,开始创建TCP Socket。
    命令:AT+NSOCR=STREAM,6,56000,1
  (5)、连接大白自己搭建的TCP服务器。
    命令:AT+NSOCO=1,123.206.108.227,9099
  (6)、发送TCP数据。     
    命令:AT+NSOSD=1,9,4461426169494F5400  ("DaBaiIOT"字符串的十六进制显示为:4461426169494F5400)
  (7)、读取发送的数据。
    命令:AT+NSORF=1,9
  (8)、关闭TCP连接。
     命令:AT+NSOCL=1

7、基于coap协议的网络连接:
我们的Coap示例连接的是华为IOT平台。
小贴士:华为的IOP平台连接之前,需要将移远模块屏蔽罩上印的IMEI号绑定到华为的IOT平台,平台才会接收模块发过来的数据。
    我们默认发货都是帮亲们绑定好的,并且测试没问题的。
    
    1、在DaBai_rtc.c文件中的HAL_RTC_AlarmAEventCallback函数里设置了每隔10分钟发送一次coap数据到IOT平台。
    数据格式为:
 数据     m_batVol  m_temp    mRH       m_light   m_longitude   m_latitude   g_USB_insert  Reserve
 数据类型  Uint8_t   Int16_t   Int16_t   Uint16_t  Uint32_t      Uint32_t     Uint8_t       Uint8_t
 
 系统开机后,会自动建立coap的连接,然后每隔10分钟上传一次板子上的传感器数据。
 (注意:刚开机的时候信号不是很稳定,需要等待几十秒后才可能有信号,注册到网络。)
数据是上传到华为的IOT平台上的,大白在华为的IOT平台上获取到板子上的传感器数据后,做了一个上位机软件将传感器信息描绘成实时变化的曲线。

下图为stm32的microUSB接口上实时显示单片机的串口操作和BC28的串口回复:
电池电量和温度的实时变化曲线:


开发板详细介绍 点击打开链接

下面是大白开发的主程序流程:
 
 
int main(void)
{
	static  uint32_t start_tick = 0;
	static uint32_t cur_tick = 0;
 
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
	MX_TIM_Init();
	MX_GPIO_Init();
	MX_I2C2_Init();
	MX_ADC_Init();
	MX_USART1_UART_Init();
	MX_LPUART1_UART_Init();
	MX_RTC_Init();
	
	NBModule_open(&nb_config);
  //APP_STATE = NB_NONE;
	APP_STATE = NB_CoAP_SEVER;
	start_tick = HAL_GetTick();
	while((HAL_GetTick()- start_tick) <300)
	{
		// power on beep remind
	}
	  /* Configure RTC Alarm */
  RTC_AlarmConfig();
	
	LED1_OFF;
	LED2_OFF;
	LED3_OFF;
	LED4_OFF;
	CHG_LED5_OFF;
	printf("\r\nDaBai Init OK \r\n");
	
  /* Infinite loop */
  while (1)
  {	
		HAL_UART_Poll();
		NBModule_Main(&nb_config);
    MX_TimerPoll();
		
		if(g_TaskTime10ms > TASKTIME_10MS)
		{
			g_TaskTime10ms = 0;
			DaBai_10msTask();
		}
		if(g_TaskTime100ms > TASKTIME_100MS)
		{
			g_TaskTime100ms = 0;
			DaBai_100msTask();
		}
		
		if(g_TaskTime500ms > TASKTIME_500MS)
		{
			g_TaskTime500ms = 0;
			g_BeepFreq = 0;
			DaBai_500msTask();
		}
		if(g_TaskTime1000ms > TASKTIME_1000MS)
		{
			g_TaskTime1000ms = 0;
			DaBai_1000msTask();
			 //RTC_TimeShow(aShowTime);
		}
		if(g_TaskTime1min > TASKTIME_1MIN)
		{
			g_TaskTime1min = 0;
			//DaBai_1MinTask();
		}
		
		if(g_TaskTime10min > TASKTIME_10MIN)
		{
			g_TaskTime10min = 0;
			//DaBai_10MinTask();
		}
		if(g_RTCAlarmFlag == 1)
		{
			g_RTCAlarmFlag = 0;
			APP_STATE = NB_CoAP_ST;
		}
		switch(APP_STATE)
    {
    case NB_NONE:
      {
        
      }
      break;
    case NB_INIT:
      {
        printf("\r\n<----BC28 Init---->\r\n");
        NBModule_Init(&nb_config);
        APP_STATE = NB_END;
      }
      break;
    case NB_SIGN:
      {
         printf("\r\n<----BC28 get signal---->\r\n");
         NBModule_Sign(&nb_config);
         APP_STATE = NB_END;
      }
      break;
    case NB_MODULE:
      {
        printf("\r\n<----Module info ---->\r\n");
        NBModule_Info(&nb_config);
        APP_STATE = NB_END;
      }
      break;
    case NB_TCP_CR:
      {
        printf("\r\n<----Create tcp ---->\r\n");
        NBModule_CreateTCP(&nb_config);
        APP_STATE = NB_END;
      }
      break;
    case NB_TCP_CL:
      {
        printf("\r\n<----Close tcp ---->\r\n");
        NBModule_CloseTCP(&nb_config);
        APP_STATE = NB_END;
      }
      break;
    case NB_TCP_CNT:
      {
        printf("\r\n<---- Connect tcp ---->\r\n");
        NBModule_ConnectTcp(&nb_config);
        
        APP_STATE = NB_END;
      }
      break;
		case NB_TCP_ST:
      {
        printf("\r\n<---- Send tcp ---->\r\n");
        char* userPacket = "DaBaiIOT";
        NBModule_SendTcpData(&nb_config,sizeof("DaBaiIOT"),userPacket);
        
        APP_STATE = NB_END;
      }
      break;
    case NB_TCP_RE:
      {
        //do nothing
        APP_STATE = NB_END; 
      }
      break;
		case NB_CoAP_SEVER:
			{
				printf("\r\n<---- CoAP Server set ---->\r\n");
				NBModule_CoAPServer(&nb_config,1,NULL);
				APP_STATE = NB_END;
			}
		break;
    case NB_CoAP_ST:
      {
				uint8_t  m_batVol;
				int16_t m_temp,m_RH;
				uint16_t m_light;
				uint32_t m_longitude,m_latitude;
				
				m_batVol = g_BatVoltage;
				m_temp = (int16_t)g_Sht20Temp;
				m_RH   = (int16_t)g_Sht20RH;
				m_light = g_lightValue;
				m_longitude = (uint32_t)g_longitude*1000000;
				m_latitude  = (uint32_t)g_latitude*1000000; 
				
//				m_batVol = 1;
//				m_temp = -2;
//				m_RH   = 0x03;
//				m_light = 0x04;
//				m_longitude = 0x05;
//				m_latitude  = 0x06;
				
				userPacket[0] = m_batVol;
				Fill_int16_To_int8(m_temp,&userPacket[1],&userPacket[2]);
				Fill_int16_To_int8(m_RH,&userPacket[3],&userPacket[4]);
				Fill_u16_To_u8(m_light,&userPacket[5],&userPacket[6]);
				Fill_u32_To_u8(m_longitude,&userPacket[7],&userPacket[8],&userPacket[9],&userPacket[10]);
				Fill_u32_To_u8(m_latitude,&userPacket[11],&userPacket[12],&userPacket[13],&userPacket[14]);		
				userPacket[15] = 	g_USB_insert;
			
				bc95_coapSendMsg(&nb_config,sizeof(userPacket),userPacket);
        APP_STATE = NB_END;
      }
      break;
    case NB_CoAP_RE:
      {
        
      }
      break;
    default:
      {
        
      }
      break;
    }
		
		SetBeepFreq(g_BeepFreq);

  }
	
}


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