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[MM32生态]

基于MM32与M26物联网入门：远程呼叫及开锁

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xld0932|  楼主 | 2022-3-15 15:21 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
MM32, MM32F0273, M26, 2G, gprs
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
复制
/*******************************************************************************

 * [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
复制
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
复制
/*******************************************************************************

 * @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
原理图： Schematic_M26_LOCK_2022-03-15.pdf (59.37 KB)
工程源代码： Template.zip (732.96 KB)
其它手册资料： Quectel_M26_AT命令手册_V1.1.pdf (3.25 MB) Quectel_M26_硬件设计手册_V1.2.pdf (1.04 MB)


   
此文章已获得独家原创/原创奖标签，著作权归21ic所有，未经允许禁止转载。

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21小跑堂 打赏了 100.00 元 2022-03-17
理由：恭喜通过原创文章审核！请多多加油哦！

沙发
ap0405209| | 2022-3-25 17:46 | 只看该作者
请问主控板上的按键是什么型号的按键？能否告知？或者发个链接？谢谢

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板凳
xld0932|  楼主 | 2022-3-25 18:13 | 只看该作者
ap0405209 发表于 2022-3-25 17:46
请问主控板上的按键是什么型号的按键？能否告知？或者发个链接？谢谢

TPB01-107L1B，带红色灯 带支架：https://item.szlcsc.com/2885279.html

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地板
redone| | 2022-3-30 11:02 | 只看该作者
理解为类似只能门锁的远程开门？

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5楼
xld0932|  楼主 | 2022-3-30 17:55 | 只看该作者
redone 发表于 2022-3-30 11:02
理解为类似只能门锁的远程开门？

只是一个雏形，基于这个可以加上摄像头、手机APP、语音等等，就是一个完整的产品了

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6楼
redone| | 2022-4-2 10:33 | 只看该作者
xld0932 发表于 2022-3-30 17:55
只是一个雏形，基于这个可以加上摄像头、手机APP、语音等等，就是一个完整的产品了 ...

很不错

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7楼
tpgf| | 2022-4-3 09:58 | 只看该作者
安全性能如何呀

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8楼
aoyi| | 2022-4-3 10:21 | 只看该作者
整个系统的里子都有了

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9楼
nawu| | 2022-4-3 10:30 | 只看该作者
这个有有效距离的说法吗

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10楼
zljiu| | 2022-4-3 10:37 | 只看该作者
是不是还需要什么声波识别啊

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11楼
gwsan| | 2022-4-3 10:46 | 只看该作者
这个是要加一个通讯卡吗

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12楼
tfqi| | 2022-4-3 10:58 | 只看该作者
感觉在国内的话用的不会很多

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13楼
caigang13| | 2022-4-3 11:22 | 只看该作者
不错，帮顶一下

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14楼
ap0405209| | 2022-5-12 16:14 | 只看该作者
xld0932 发表于 2022-3-25 18:13
TPB01-107L1B，带红色灯 带支架：https://item.szlcsc.com/2885279.html

谢谢楼主，

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