本帖最后由 xld0932 于 2022-3-16 08:14 编辑
#申请原创# @21小跑堂
应用场景 适用于庭院大门，当有来客呼叫时，实现手动开锁、远程开锁的功能；
应用功能 通过MM32主控芯片与M26 2G通讯模块与远程服务器进行连接，当有访客按下CALL按键时，本地响应门铃（本应用暂未接门铃），同时进行远程呼叫；户主可以通过OPEN按键直接给访客开门，也可以通过服务器发送OPEN指令进行远程开门；
在没有访客呼叫时，MM32与服务器之间每间隔10秒钟进行一次心跳包传输，以保证与服务器之间SOCKET链路的连接；
在有访客呼叫时，若没有进行开锁动作，则每间隔3秒钟向服务器端发送一个呼叫指令；当接收到服务器端OPEN开锁命令时，执行开锁动作，开锁时间保持3秒钟，开销期间并向服务器反馈开锁是否成功的状态；
硬件模块 在网上淘到一块基于M26的2G通讯板，将主控MCU替换成MM32F0273D6P，这样省去了通讯板的设计及绘制，因为之前做过不少的工业远程控制项目，所以对通讯板的原理、控制都已经很熟悉了；通讯板如下图所示，带有5个接口及一个用户自己定义按键：1路光耦输出控制、2路带极性的光耦输入采集、1路无极性的光耦输入采集、以及1个UART程序烧录接口；
对硬件设计进行分析后，正好满足我们当前的硬件需求：1路光耦输出控制用于门锁的控制、2路带极性的光耦输入采集用于手动开锁按键和门外的呼叫按键、最后1路无极性的光耦输入采集则用于门锁的开关状态检测（我们选用的电磁锁是带有开关状态输出的）；
为什么选用MM32F0273D6P这个芯片呢？基于通讯板，我们需要一个LQFP48封装的芯片，其次MM32F0273D6P是一个32位的Cortex-M0的控制芯片，最高工作主频可达到96MHz，运行速度够快；带有128KB FLASH程序存储空间，以及16KB SRAM的运行内存，能够满足在物联网工程项目功能上的应用；最后就是通讯板是通过UART下载程序的，MM32F0273D6P出厂自带了ISP功能，可以通过BOOT引脚来选择启动程序，配合上位机软件实现程序的烧录。
原理图设计 除了通讯板之外，我们还需要另外一块硬件单板配合演示/调试，功能如下：2个按键（1个手动开锁按键、1个门外呼叫按键）、1个门锁开关控制电路（继电器控制方式）、1个门锁开关状态检测电路（用于检测门锁的开关状态，以及确认门锁控制是否正常），最后就是开发板的供电（5V）以及门锁供电（12V）；原理图如下所示：
PCB设计3D效果图
整机实物图
功能实现代码：按键检测及处理 - /*******************************************************************************
- * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]
- * @param
- * @retval
- * [url=home.php?mod=space&uid=93590]@Attention[/url]
- *******************************************************************************/
- void KEY_SubScan(uint8_t *State, uint8_t *Count, uint8_t Value, char *Name)
- {
- if(*State == 0)
- {
- if(Value == Bit_RESET) *Count += 1;
- else *Count = 0;
- if(*Count > 5)
- {
- *Count = 0; *State = 1;
- printf("\r\n%s Pressed", Name);
- if(strcmp(Name, "OPEN") == 0)
- {
- BSP_LOCK_Control(LOCK_MODE_MANUAL, ENABLE);
- if(RemoteState != 0)
- {
- RemoteState = 0;
- M26_SendMessage("Manual Open The Door!");
- }
- }
- }
- }
- else
- {
- if(Value != Bit_RESET) *Count += 1;
- else *Count = 0;
- if(*Count > 5)
- {
- *Count = 0; *State = 0;
- printf("\r\n%s Release", Name);
- if(strcmp(Name, "OPEN") == 0)
- {
- BSP_LOCK_Control(LOCK_MODE_MANUAL, DISABLE);
- }
- else if(strcmp(Name, "CALL") == 0)
- {
- if(RemoteState == 0)
- {
- RemoteState = 1;
- M26_SendMessage("Calling...");
- }
- }
- }
- }
- }
- /*******************************************************************************
- * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]
- * @param
- * @retval
- * [url=home.php?mod=space&uid=93590]@Attention[/url]
- *******************************************************************************/
- void KEY_Scan(void)
- {
- static uint8_t KeyState[3] = {0, 0, 0};
- static uint8_t KeyCount[3] = {0, 0, 0};
- KEY_SubScan(&KeyState[0], &KeyCount[0], GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_11), "KEY");
- KEY_SubScan(&KeyState[1], &KeyCount[1], GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8), "CALL");
- KEY_SubScan(&KeyState[2], &KeyCount[2], GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_4), "OPEN");
- }
功能实现代码：M26启动及配置 - uint8_t M26_Buffer[1000];
- uint16_t M26_Length = 0;
- /*******************************************************************************
- * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]
- * @param
- * @retval
- * [url=home.php?mod=space&uid=93590]@Attention[/url]
- *******************************************************************************/
- void M26_InitBuffer(void)
- {
- M26_Length = 0;
- memset(M26_Buffer, 0, sizeof(M26_Buffer));
- }
- /*******************************************************************************
- * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]
- * @param
- * @retval
- * [url=home.php?mod=space&uid=93590]@Attention[/url]
- *******************************************************************************/
- void M26_SendData(uint8_t Data)
- {
- UART_SendData(UART2, Data);
- while(UART_GetFlagStatus(UART2, UART_IT_TXIEN) == RESET);
- }
- /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- void M26_SendString(char *str)
- {
- while(*str)
- {
- M26_SendData(*str++);
- }
- }
- /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- uint32_t M26_AT_WaitForReply(char *Keyword, uint32_t Timeout)
- {
- M26_InitBuffer();
- while(Timeout--)
- {
- if(QUEUE_EMPTY(QUEUE_M26_RX_IDX) == 0)
- {
- M26_Buffer[M26_Length++] = QUEUE_READ(QUEUE_M26_RX_IDX);
- if(strstr((char *)M26_Buffer, Keyword) != NULL)
- {
- printf("\r\n%s", (char *)M26_Buffer);break;
- }
- }
- SysTick_DelayMS(1);
- }
- return Timeout;
- }
- /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- uint32_t M26_AT_SendCommand(char *Command, char *Response, uint32_t Timeout)
- {
- if(Command != NULL)
- {
- M26_SendString(Command);
- M26_SendString("\r\n");
- }
- if(Timeout != 0)
- {
- return (Timeout - M26_AT_WaitForReply(Response, Timeout));
- }
- else
- {
- return 1;
- }
- }
- /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- void M26_SendMessage(char *str)
- {
- char Buffer[200];
- memset(Buffer, 0, sizeof(Buffer));
- sprintf(Buffer, "AT+QISEND=0,%d", strlen(str));
- M26_AT_SendCommand(Buffer, ">", 1000);
- M26_SendString(str);
- printf("\t%dms", M26_AT_SendCommand(NULL, "SEND OK", 1000));
- }
- /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- void M26_AT_Startup(void)
- {
- printf("\t%dms", M26_AT_SendCommand(NULL, "RDY", 10000));
- printf("\t%dms", M26_AT_SendCommand(NULL, "+CFUN: 1", 10000));
- printf("\t%dms", M26_AT_SendCommand(NULL, "+CPIN: READY", 10000));
- printf("\t%dms", M26_AT_SendCommand(NULL, "Call Ready", 10000));
- printf("\t%dms", M26_AT_SendCommand(NULL, "SMS Ready", 10000));
- printf("\t%dms", M26_AT_SendCommand("AT", "OK", 10000));
- while(M26_AT_SendCommand("AT+CSQ", "OK", 500) != 0)
- {
- if(strstr((char *)M26_Buffer, "99,99") == NULL)
- {
- break;
- }
- SysTick_DelayMS(500);
- }
- M26_AT_SendCommand("AT+CCID", "OK", 500);
- M26_AT_SendCommand("AT+COPS?", "OK", 500);
- M26_AT_SendCommand("AT+CREG?", "OK", 500);
- M26_AT_SendCommand("AT+CGATT?", "OK", 500);
- M26_AT_SendCommand("AT+QIFGCNT=0", "OK", 500);
- M26_AT_SendCommand("AT+QICSGP=1,"CMMTM"", "OK", 500);
- M26_AT_SendCommand("AT+QIDNSIP=1", "OK", 500);
- M26_AT_SendCommand("AT+QIMUX=1", "OK", 500);
- M26_AT_SendCommand("AT+QIOPEN=0,"TCP","xld0932.xicp.net",10520", NULL, 0);
- printf("\t%dms", M26_AT_SendCommand(NULL, "CONNECT OK", 20000));
- }
功能实现代码：呼叫及开锁控制 - /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- void BSP_LOCK_Control(uint8_t Mode, uint8_t Enable)
- {
- LockMode = Mode;
- if(Enable == 0)
- {
- GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_6, Bit_SET); /* 上锁 */
- }
- else
- {
- GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_6, Bit_RESET); /* 开锁 */
- }
- }
- /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- void BSP_LOCK_Handler(void)
- {
- static uint8_t LockTimeout = 0;
- if(LockMode == LOCK_MODE_REMOTE)
- {
- LockTimeout++;
- if(LockTimeout == 15)
- {
- if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_5))
- {
- M26_SendMessage("Open The Door Failure!!!");
- }
- else
- {
- M26_SendMessage("Open The Door Successfully!");
- }
- }
- if(LockTimeout >= 30)
- {
- RemoteState = 0;
- BSP_LOCK_Control(LOCK_MODE_MANUAL, DISABLE);
- }
- }
- else
- {
- LockTimeout = 0;
- }
- }
- /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- void REMOTE_Handler(void)
- {
- if(RemoteState == 0)
- {
- if(RemoteHeartbeat++ >= 100)
- {
- RemoteHeartbeat = 0;
- M26_SendMessage("Alive!!!");
- }
- }
- if(RemoteState == 1)
- {
- RemoteCount++;
- if(RemoteCount >= 30)
- {
- RemoteCount = 0;
- M26_SendMessage("Calling...");
- }
- }
- else
- {
- RemoteCount = 0;
- }
- }
- /*******************************************************************************
- * @brief
- * @param
- * @retval
- * @attention
- *******************************************************************************/
- void MESSAGE_Handler(void)
- {
- if(QUEUE_EMPTY(QUEUE_M26_RX_IDX) == 0)
- {
- MSG_Buffer[MSG_Length++] = QUEUE_READ(QUEUE_M26_RX_IDX);
- /* 远程开锁控制 & 返回开锁成功或失败 */
- if(strstr((char *)MSG_Buffer, "OPEN") != NULL)
- {
- RemoteState = 2;
- BSP_LOCK_Control(LOCK_MODE_REMOTE, ENABLE);
- MSG_Length = 0;
- memset(MSG_Buffer, 0, sizeof(MSG_Buffer));
- }
- }
- }
演示效果 服务器我们使用花生壳内网穿透映射的方式，将域名及端口号映射到本地内网的IP和端口，再使用网络调试助手软件建立一个TCP/IP服务器，来进行演示，如下图：
ISP下载程序
系统启动&M26初始化配置
呼叫后手动开锁
呼叫后远程开锁
附件
|
楼主
