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[STM32F4]

LAN8720+SIM800工业物联网RTU

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本帖最后由 lyzhangxiang 于 2016-10-9 12:44 编辑

RTU/DTU这种产品好像2000年左右就有了,淘宝上搜索一下基本上200左右的很多,这也是一个做烂了的东西了。工作之后接触硬件相关的工作就很少了,不过看到各种硬件的板子还是有点小兴奋,看来还是很喜欢折腾这些的,自己画个图焊接个板子,真的还挺开心。所以打算自己弄一点硬件玩玩纯粹当爱好了。
关于这个东西需要有什么功能,还没有想好不过支持MQTT协议是一定要的,后台自己也能写Java还算熟悉,采用NETTY + MQTT应该是个不错的选择。

好了,说说方案,基本上选STM32F407这个呢,主要还是性价比高,这颗料真的是大杀器,这么强悍的资源才卖20块*币,外设就不说了,片上RAM有196K。GSM/GPRS这种通信技术用于工业现场也有很多年了,典型的三表集抄行业用的比较多,前段时间还流言说2.5G基站会陆续停止服务,针对昂贵的频谱资源还真是有必要,停肯定是会的只是时间的问题了,没有那么快,今年很流行的NB-IOT还没有普及开来,还是用这种成熟的技术吧。RJ45接口主要考虑用于配置或者用于通信吧,类似串口服务器应用,研华的串口服务器菊花链RJ45接口的要卖2000+,这是品牌价值,太值钱了,关于菊花链方案已经选定了LAN9303这颗带SWITCH的PHY了,期待还有折腾下一版本的精力和热情吧。

关于GSM/GPRS为何选择SIMCOM的这个还是因为性价比,SIM800C的性价比太高了同样也是20块钱*币,能做的事情也不少,前提是采用EAT开发模式,主频300M用户可用的RAM有800K,关这些资源我能干太多事情了。
当然软件上支持两种开发模式,EAT方式直接使用内置的RTOS+SOCKET资源(运行在MTK平台上),LWIP方式使用RTOS+PPP拨号(运行在407平台上)。当然有个更吸引我的地方,Porting一款成熟的组态软件实现拖拽配置串口服务器功能的细节问题。

以上是想法,所以前几天G20开会所幸在家里画图打板顺便买点工具,器件和焊台什么的,准备工作就这样开展了。

原理图
1)顶层图,很简单,就三小块。


2)电源,简单一些LDO吧,开关电源对我而言有点复杂了,第二版争取上。


3)SIM800C参考官方的硬件设计手册来。


4)STM32F407大杀器,这图得通用一些,后面可以复用,避免重复劳动。



Layout
1)顶层3D


2)底层3D



工具现买的
1)焊锡丝


2)烙铁头



焊接成品
1)正面


2)背面



装壳成功
1)正面


2)背面



硬件测试
1)RJ45


2)RS232



3)GPRS

测试用的console登陆界面,好像是13年弄得




一些问题
1)板子丝印太小了,看不清楚
2)RS232/RS485的RX和TX反了,RS232预留了0R电阻,可以交叉一下,RS485没法救了。

其他
1)大家觉得目前的rtu/dtu是否有什么需要改进的地方,功能上面的。
2)板子有多的,有感兴趣的可送空板子,邮费自理。
3)仅仅是兴趣,玩玩而已,后面的版本会考虑一些产品类型的东西。



以上,最后一点资料,供参考学习。
sch bom overlay.zip (2.13 MB)
ppp.zip (121.26 KB)




沙发
mmuuss586| | 2016-10-9 13:12 | 只看该作者
谢谢分享;

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板凳
ningtao66| | 2016-10-9 14:00 | 只看该作者
设计思路很清晰,值得参考. DTU还是要看软件平台的稳定性如何. 最近一直在用DTU, 传输照片时这种通过串口上传的方案速度非常慢,无法忍受, 改用4G无线路由器来上传了.  建议楼主可以考虑下4G的无线数传模块.

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地板
lyzhangxiang|  楼主 | 2016-10-9 15:46 | 只看该作者

谢谢版主
第一次在21ic发表主题

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5
lyzhangxiang|  楼主 | 2016-10-9 15:48 | 只看该作者
ningtao66 发表于 2016-10-9 14:00
设计思路很清晰,值得参考. DTU还是要看软件平台的稳定性如何. 最近一直在用DTU, 传输照片时这种通过串口上 ...

嗯DTU稳定性是个难题,需要更多的现场应用验证。
4G无线路由一般都是直接上linux的吧,也折腾过一些,有空来个帖子。

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6
dwdsp| | 2016-10-10 08:22 | 只看该作者
似乎成品都是一个模样啊!

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7
pener| | 2016-10-10 09:28 | 只看该作者
不错不错,学点东西

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8
wt.liu| | 2016-10-10 09:46 | 只看该作者
这个很好

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9
michael_llh| | 2016-10-10 10:50 | 只看该作者
很不错的分享,顶一个!

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10
华丽生活| | 2016-10-12 15:56 | 只看该作者
这个画图软件出的这个3D效果图不错,你用的是神马呀?

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11
lhkjg| | 2016-10-14 16:34 | 只看该作者
不错,这个就可以当成品卖了,不知道楼主如何联系,对楼主的东西很有兴趣

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12
lyzhangxiang|  楼主 | 2016-10-17 11:02 | 只看该作者
lhkjg 发表于 2016-10-14 16:34
不错,这个就可以当成品卖了,不知道楼主如何联系,对楼主的东西很有兴趣 ...

好的,已经发您站内信

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13
yiyigirl2014| | 2016-10-17 11:30 | 只看该作者
基本概念RTU(远程终端单元),英文全称RemoteTerminalUnit,中文全称为远程终端控制系统,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。

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14
yiyigirl2014| | 2016-10-17 11:32 | 只看该作者
这个是GPRS的数据通信吗,可以支持3G网不,GPRS数据信号慢。

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15
mark0668| | 2016-10-17 13:12 | 只看该作者
谢谢分享;

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16
xinhetian| | 2016-10-26 17:15 | 只看该作者
谢谢分享

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17
lianfutiana| | 2016-11-3 09:55 | 只看该作者
建议用SIM800L

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18
liang890319| | 2016-11-14 15:29 | 只看该作者
STM32F4 RJ45 TCP GPRS  FREERTOS 会火

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19
yqdz2005| | 2017-10-24 18:10 | 只看该作者
谢谢分享

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20
shw_0320| | 2018-7-9 15:57 | 只看该作者
liang890319 发表于 2016-11-14 15:29
STM32F4 RJ45 TCP GPRS  FREERTOS 会火

给个烙印 今年已经火了

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