谷雨nb开发板-ek l476网络基础例程说明

1、无锡谷雨电子NB-IOT 开发板2018/1/31目录.2更改简介3硬件连接4按键触发 NB 网络附着4代码介绍4实验现象12按键触发 UDP 协议数据14代码介绍16实验现象19按键触发 CoAP 协议数据25代码介绍26实验现象29附录 1：.32第 1 页 共 32 页更改第 2 页 共 32 页版本日期描述V1.020180227文档初始版本简介NB-EK-L476 是谷雨物联网推出的NB-IOT 开发板，基于简单易用的STM32L476，板载GPS 模块，温湿度传感器，环境光传感器等诸多实用的硬件外设，可帮助客户快速设计出基于NB 网络的产品，抢先占领市场。尤其现阶段，NB-IOT

2、是个日新月异的领域，所以分秒必争！本文是 NB-EK-L476 开发板的硬件说明书开发指导。有关开发板硬件的说明，请阅读NB-EK-L476有关板载的 NB 小系统模块 NB101 的信息，请阅读NB10 x 使用说明书。第 3 页共 32 页硬件连接具体的硬件连接详细说明，开发者可以查看根目录下谷雨 NB 开发板 NB-EK-L476 硬件说明书-V0.1.PDF。谷雨 NB10 x 模块说细说明，开发者可以查看根目录下谷雨 NB 小系统 NB10 x 使用说明书-V1.3.pdf1 按键触发 NB 网络附着从本节开始，详细说明 NB 模块操作，让它实现网络信息传输。在 NB_EK_L476

3、评估板上，使用的NB-IOT 组件是谷雨公司（自己的）的 NB10 x 组件。开发者可以查看资料根目录下谷雨 NB 小系统 NB10 x 使用说明书-V1.3.pdf详细了解 NB10 x 模块硬件。注：本节将不再详细说明 IAR 与 KEIL 工程的操作，如果开发者不清楚相关的操流程，可以查看谷雨 NB 开发板 NB-EK-L476 基础例程说明.PDF第一小节LED 点灯实验中关于 IAR 或 KEIL 的编程，编译，调试，配置仿真器等操作。1.1 代码介绍NB10 x 模块操作接口是串口，所以所有与 NB 有关的操作都是基于串口的操作。在下面代码分析部分，将不再描述与串口有关的内容。根据

4、NB10 x 模块操作 AT 指令特点，可以将其分成不同过程，每个过程抽象为用户的函数接口。这样开发者只要关注自己的操作顺序，不用关心底层的 AT 指令。但是有些 AT 指令或状态需要时间，为了提高程序的执行效率，为此应用层需要转入一些回调函数。在开发 NB 操作驱动时，采用异步方式。第 4 页 共 32 页/NB-IOT 相关回调函数配置externNB_MsgreportCb(msg_types_t,char*);/ 串口操作函数指针com_fxnTable com_fxn =.openFxn = HAL_UARTDMA_Init,.sendFxn = HAL_UART_Write,.cl

5、oseFxn = HAL_UART_Close;/ 时间函数指针，time_fxnTable time_fxn =上述的结构体，是开发者把自己实现的功能函数指针与接收 NB 组件消息的回调函数指针传入到NB组件内，以便驱动在运行期间调用相应的功能函数。例如，串口发送函数，超时重传，出错重传等。为了让开发者，方便使用NB 异步驱动。NB 操作归纳为几种操作流程，如下。在不同的分支下，调用NB 接口函数执行相应的操作。例如 main 函数中代码。第 5 页 共 32 页main(void).typedef enumNB_NONE,NB_INIT,/ 初始化操作NB_MODULE,/ 获取 NB 模

6、块厂商及固件，频段等信息NB_SIGN,NB_UDP_CR,/ 创建 UDPNB_UDP_CL,/ 关闭 UDPNB_UDP_ST,/ 利用已经创建的 UDP 发送数据 NB_UDP_RE,/ UDP 接收信息 NB_CoAP_SEVER,/ CoAP地址设置与获取 NB_CoAP_ST, / 利用 CoAP 发送消息 NB_CoAP_RE, / CoAP 返回信息NB_RESET,/ 复位 NB NB_ENDNB_SE_e;.initTimerFxn = MX_TIM_Set,.startTimerFxn = MX_TIM_Start,.stopTimerFxn = MX_TIM_Stop;

7、/ 填充 nb 组件结构hw_object_t HWAtrrs_object =.baudrate = 9600,.uart_fxnTable = &com_fxn,.timer_fxnTable = &time_fxn;NB_Config nb_config =.fxnTablePtr = NULL,.object = (void*)&HWAtrrs_object,.AppReceCB = NB_MsgreportCb, /应用层回调函数.log = NULL;第 6 页 共 32 页.dispHandle = Display_open(0,NULL); /打开 LCD/设置 LCD 前景色

8、Display_control(dispHandle,CMD_FRONT_COLOR,&fontColor);/显示测试信息Display_pr0(dispHandle,0,2,Ghostyu NB); Display_pr0(dispHandle,1,0,Net:OFF); Display_pr0(dispHandle,1,8,-dbm);Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,S1 to Init NB);/按键回调函数KEY_RegisterCb(AppKey_cb);/打开 NB NBModule_open(&nb_config);/复位 NB 操作状态变量

9、APP_SE = NB_NONE;while (1)/* USER CODE END WHILE */* USER CODE BEGIN 3 */HAL_UART_Poll(); KEY_Poll(); HAL_Led_poll(); NBModule_Main(&nb_config); MX_Timoll(); switch(APP_SE)case NB_NONE:break;case NB_INIT:/执行 NB10 x 初化操作及附着网络prf(rnrn);Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,Init start. );NBModule_Init(&nb_

10、config); APP_SE = NB_END;第 7 页 共 32 页break;case NB_SIGN:/获取网络信号强度prf(rnrn);NBModule_Sign(&nb_config); APP_SE = NB_END;break;case NB_MODULE: /获取 NB 模块器件信息prf(rnrn);Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,Module info. );NBModule_Info(&nb_config); APP_SE = NB_END;break;case NB_UDP_CR:/do nothingAPP_SE = NB_E

11、ND;break;case NB_UDP_CL:/do nothingAPP_SE = NB_END;break;case NB_UDP_ST:/do nothingAPP_SE = NB_END;break;case NB_UDP_RE:/do nothingAPP_SE = NB_END;break; default:在程序中引入状态变量，根据状态变量的值不同，执行不同的操作，类似一个状态机结构。而这种结构非常适合异步事件结构。开发者只要通过在按健回调函数中更改状态变量的值，便可以控制程序执行的流程。在操作 NB 模块过程中，会有一些信息通过回调函数上报。如果开发者对信息感，则可以回调函数

12、中进行保存。但在本例程中只是执行简单的打印和显示操作。在NB 驱动中，每个流程执行完成后，都会将结果通过回调函数上报。如果成功执行，则上报英文大写字符 “S”；如果失败，则是英文大写字符“F”。第 8 页 共 32 页/*/ fn : AppKey_cb/ brief : 处理按键事件/ param : key - 按钮按下标识/ return : nonevoid AppKey_cb(u8_t key)/闪烁 LED,增加交互性 HAL_LED_SET(LED_INDEX_2,1);if(key & KEY_UP)prf(key_up pressrn);APP_SE = NB_INIT;/按

13、下 S1，执行 NB 初始化操作。if(key & KEY_LEFT)prf(key_left pressrn);APP_SE = NB_MODULE;/按下 S2，执行 NB器件信息if(key & KEY_DOWN)prf(key_down pressrn);if(key & KEY_RIGHT)prf(key_right pressrn);break;/* USER CODE END 3 */第 9 页 共 32 页/*/ fn : NB_MsgreportCb/ brief : NB 模块消息上报回调/ param :/ return : noneNB_MsgreportCb(msg_

14、types_t types,len,char* msg)switch(types)case MSG_INIT:/ 打印初始化操作结果prf(rnINIT=%srn,msg);Display_pr1(dispHandle,LCD_Pr(),0,Init=%s,msg); if(*msg = S)HAL_LED_SET(LED_INDEX_1,0);Display_pr0(dispHandle,1,0,NET=ON); APP_SE = NB_SIGN;Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,S2 to get info);break;case MSG_IMSI:/打印

15、 IMSI 码prf(rnIMSI=%srn,msg);Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,msg);break;case MSG_REG:/打印设备网络情况Display_pr1(dispHandle,1,0,NET=%s,(*msg) = 1 ?ON:0FF);break;case MSG_SIGN:/打印网络信号强度Display_pr1(dispHandle,1,8,%sdbm,msg);第 10 页 共 32 页break;case MSG_MODULE_INFO:/ 打印获取 NB 模块信息结果，S 或 F prf(rnMinfo=%srn,msg)

16、;Display_pr1(dispHandle,LCD_Pr(),0,Info=%s,msg);break;case MSG_MID:/ 设备 IDprf(rnMID=%srn,msg);Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,msg);break;case MSG_MM:/ 型号prf(rnM=%srn,msg);Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,msg);break;case MSG_MREV:/ 固件版本prf(rnREV=%srn,msg);Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,msg);bre

17、ak;case MSG_BAND:/ 频带prf(rnFreq=%srn,msg);Display_pr1(dispHandle,LCD_Pr(),0,Freq=%s,msg);break;case MSG_IMEI:/ 设备 IMEI 码prf(rnIMEI=%srn,msg);Display_pr0(dispHandle,LCD_Pr(),0,msg);break;case MSG_UDP_CREATE:第 11 页 共 32 页prf(rnUDP_CR=%srn,msg);break;case MSG_UDP_CLOSE:prf(rnUDP_CL=%srn,msg);break;case

18、 MSG_UDP_SEND:prf(rnUDP_SEND=%srn,msg);break;case MSG_UDP_RECE:prf(rnUDP_RECE=%srn,msg);break;case MSG_COAP:prf(rnCOAP=%srn,msg);break;case MSG_COAP_SEND:prf(rnCOAP_SENT=%srn,msg);break;case MSG_COAP_RECE:prf(rnCOAP_RECE=%srn,msg);break; default :break;return 0;1.2 实验现象开发者可以利用 IDE（IAR 或 KEIL）对工程代码进行

19、编译，。接下来将 NB_EK_L476评估板的 SW3 拔到 MCU 一侧，SW2 拔到 MCU 一侧，SW1 拔到 USB 一侧。最后记得将电信卡安装在NB10 x 的座中（注意方向）。通过 USB 线，连接电脑与NB_EK_L476 MiniUSB 接口，打开电脑上的串口调试助手。波特率为 115200，8，N，1。运行程序后，LCD 会打印相应的信息，如下图所示。LCD 显示消息当开发者按下 S1 按钮时，程序将执行 NB 网络初始化，及附着 NB 网络。并在串口助手中打印 AT 指令执行情况，在 LCD 上显示结果。如下图所示。如果发现 NB 操作过程老是失败可以通过串口助手查好具体指

20、令执行情况，以便定位问题所在。第 12 页 共 32 页在初始化成功之后，可以按下按钮 S2，执行器件信息获取操作。如下图所示。第 13 页 共 32 页2 按键触发 UDP 协议数据本节将在 1 节按键触发 NB 网络附着基础之上，实现 NB 网络 UDP 通信。在 UDP 通信之前，需要做一些准备工作。首先要以 NB 设备的 IMEI 码，在谷雨的云服务上NB 设备。 如 果 开 发 者 不 清 楚 可 以 查 看 谷 雨ht/thread-82-1-1.html，其中有中 的 描 述 ， 其 描 述 所 在 地 址 为描述。本例程中，UDP 数据也是对接谷雨云，所以相关的操作与演示一样，

21、需要先发送包，然后再发送数据等。下面详细介绍两种方法获取 NB_EK_L476 评估板上 NB10 x 模块的 IMEI 码。在此之前，需要将 NB_EK_L476 评估板上 SW3 拔到 USB 一侧，SW2 拔到 MCU 一侧，SW1 拔到 DBG 一侧，插上 USB 线连接电脑与 NB_EK_L476。NB Tool 调试工具获取NB Tool 是谷雨公司开发一款调试 NB10 x 模块上位机。双击打开NB Tool，点击 Connect to moduler 按钮。如果没有有效的串口选择，则会弹出串口选择框，开发者只要选择与NB_EK_L476 评估板相连的串口，并点击确定即可。此时只

22、要再一次点击 Connect to moduler 按钮，就会自动对NB10 x 模块进行相应操作。如下图所示。其中红色圈中的信息就是设备的 IMEI 码。第 14 页 共 32 页AT 指令打开电脑上的串口调试助手，选择与NB_EK_L476 评估板相连的串口（默认格式为 9600，8，N，1）。在发送框中输入 AT+CGSN=1，并构选加回车换行。点击发送按钮，串口助手会收到设备的 IMEI 码。如下图所示。通过上述步骤在云上创建好设备后，记得将 SW 开关恢复。即 SW1 拔到 DBG 一侧，SW2拔到 MCU 一侧，SW3 拔到 MCU 一侧。创建好云设备信息如下图所示。第 15 页

23、共 32 页测试演示云设备注：本节将不再详细说明 IAR 与 KEIL 工程的操作，如果开发者不清楚相关的操流程，可以查看谷雨 NB 开发板 NB-EK-L476 基础例程说明.PDF第一小节LED 点灯实验中关于 IAR 或 KEIL 的编程，编译，调试，配置仿真器等操作。2.1 代码介绍例程中代码是在实验 1 的基础上进行修改的。只是在实验 1 的基础上增加了 UDP Socket创建过程，包发送，普通数据发送和接收云下发的数据。所以下面只介绍与实验 1不同地方，其他完全相同。在按键的回调函数中增加了，UDP 相关的状态值的设置。在 S3（KEY_DOWN）分支下，增加判断初始化操作结果，

24、如果成功完成了初始化操作之后，才能进行 UDP Socket 创建。在 S4（KEY_RIGHT）分支中，增加了判断 UDP Socket 创建是否成功，如果 socket 创建成功，则会执行设备在云服务上所发送操作。，即通知云上线了。之后再一次按下 S3，将执行 UDP数第 16 页共 32 页/*/ fn : AppKey_cb/ brief : 处理按键事件/ param : key - 按钮按下标识/ return : nonevoid AppKey_cb(u8_t key)/闪烁 LED,增加交互性 HAL_LED_SET(LED_INDEX_2,1);if(key & KEY_UP

25、)prf(key_up pressrn); APP_SE = NB_INIT;if(key & KEY_LEFT)按钮回调函数中使用的 seq_record 变量，在程序中是用来它用到了三个事件标志。NB10 x 每个操作的结果。第 17 页 共 32 页/NB 模块初始化流程顺序prf(key_left pressrn); if(seq_record & NB_SEQ_INIT)APP_SE = NB_MODULE;if(key & KEY_DOWN)prf(key_down pressrn);if(seq_record & NB_SEQ_INIT) /只有初始化成功，才能进行 UDP 创建

26、工作if(seq_record & NB_SEQ_UDP_CR)if(seq_record & NB_SET_UDP_REG )APP_SE = NB_UDP_ST;elseAPP_SE = NB_UDP_CR;if(key & KEY_RIGHT)prf(key_right pressrn); if(seq_record & NB_SEQ_UDP_CR)/表示 UDP 已经创建好，可以进行数据收发工作APP_SE = NB_UDP_REG;else/给出提示LCD_Pr(S3 Create UDP,NULL);如果在执行初始化操作成功，则会将 seq_record 变量 0 位置 1。如果创

27、建 UDP Socket 成功，则会将 seq_record 变量 1 位置 1。第 18 页 共 32 页case MSG_UDP_CREATE:prf(rnUDP_CR=%srn,msg); LCD_Pr(UDP=%s,msg);if(*msg = S) /S 表示创建成功，F表示失败seq_record |= NB_SEQ_UDP_CR; /初始化成功prf(S4 to register iotxx Cloudrn); LCD_Pr(S4 reg Packet,NULL);elseprf(Please, recreate udprn); LCD_Pr(Recreate UDP,NULL)

28、;break;case MSG_INIT:prf(rnINIT=%srn,msg); LCD_Pr(Init=%s,msg); if(*msg = S)HAL_LED_SET(LED_INDEX_1,0);Display_pr0(dispHandle,1,0,NET=ON); APP_SE = NB_SIGN;seq_record |= NB_SEQ_INIT; /初始化成功LCD_Pr(S2 to get info,NULL); LCD_Pr(S3 to Create UDP,NULL);elseprf(Reinit NB with S1rn); LCD_Pr(Reinit NB.,NULL

29、);break;#define NB_SEQ_INIT0 x01#define NB_SEQ_UDP_CR0X02 #define NB_SET_UDP_REG 0 x042.2 实验现象开发者可以利用 IDE（IAR 或 KEIL）对工程代码进行编译，。接下来将 NB_EK_L476评估板的 SW3 拔到 MCU 一侧，SW2 拔到 MCU 一侧，SW1 拔到 USB 一侧。最后记得将电信卡安装在NB10 x 的座中（注意方向）。通过 USB 线，连接电脑与NB_EK_L476 MiniUSB 接口，打开电脑上的串口调试助手。波特率为 115200，8，N，1。运行程序后，LCD 会打印相应

30、的信息，如下图所示。LCD 显示消息当开发者按下 S1 按钮时，程序将执行 NB 网络初始化，及附着 NB 网络。并在串口助手中打印 AT 指令执行情况，在 LCD 上显示结果。如下图所示。如果发现 NB 操作过程老是失败可以通过串口助手查好具体指令执行情况，以便定位问题所在。第 19 页 共 32 页此时用户按下 S3，将执行创建 UDP socket 操作。串口提示第 20 页 共 32 页当创建 UDP 成功之后，程序提示开发者按下 S4 按钮执行包发送。此时云控制台还没有任务消息提示。如果发送包成功之后，云控制台提示设备上线，如下图所示。此时串口助手与LCD 屏都会打印云服务发送的成功

31、信息。如下图所示。设备上线通知第 21 页 共 32 页串口助手提示LCD 提示此时开发者再次按下 S3 按钮，将会向程序设定的内容发送到云控制台，当云控制台收到数据后，也可以下发数据。NB_EK_L476 评估板上发数据截图所下。第 22 页 共 32 页串口助手提示LCD 提示第 23 页 共 32 页云接收消息云控制台下发数据，串口助手，LCD，云控制台情况截图如下。串口接收云数据第 24 页 共 32 页LCD 显示收到数据云下发数据3 按键触发 CoAP 协议数据在 NB10 x 模块中，支持两种数据方式，一个是上文描述的 UDP 数据，还有一个就是本节将要描述 CoAP 数据。对于

32、使用 NB10 x 模块的上层应用，是不需要明白它是如何实现的，只要使用它提供的接口或 AT 指令进行数据收发就可以了。本节的实验代码也是实验 1的基础之上进行修改的，如果开发者想了解关于代码的内容，可以向前查看一下实验 1章节内容。第 25 页 共 32 页注：本节将不再详细说明 IAR 与 KEIL 工程的操作，如果开发者不清楚相关的操流程，可以查看谷雨 NB 开发板 NB-EK-L476 基础例程说明.PDF第一小节LED 点灯实验中关于 IAR 或 KEIL 的编程，编译，调试，配置仿真器等操作。3.1 代码介绍CoAP 数据发送不需要成功之后，就可以对状态值的修改。发送包（但仍然要在

33、云设备），只要初始化发送数据。所以与实验 2 相比，只是在按钮回调函数中，更改了第 26 页 共 32 页/*/ fn : AppKey_cb/ brief : 处理按键事件/ param : key - 按钮按下标识/ return : nonevoid AppKey_cb(u8_t key)/闪烁 LED,增加交互性 HAL_LED_SET(LED_INDEX_2,1);if(key & KEY_UP)prf(key_up pressrn); APP_SE = NB_INIT;if(key & KEY_LEFT)prf(key_left pressrn); if(seq_record &

34、NB_SEQ_INIT)APP_SE = NB_MODULE;if(key & KEY_DOWN)prf(key_down pressrn);if(seq_record & NB_SEQ_INIT) /只有初始化成功，才能进行 CoAP 工作if(seq_record & NB_SEQ_COAP_SERVER)在 S3（KEY_DOWN）下，会判断 NB10 x 设备是否成功初始化过，如果初始化成功，将会进行 CoAP以绑定谷雨云服务器地址设定。可设的服务器地址与有关。谷雨配置的可（6），电信，。而在 S4（KEY_RIGHT）下，会判断 CoAP 远端服务器地址设定是否成功，如果成功将设定，

35、将设定状态为 CoAP 发送状态，此时 NB_EK_L476 就会将程序设定的消息发送到云上（本例是使用谷雨云进行演示）。在 CoAP 发送状态值被设定后，程序将会进入如下代码下，会将“NB_EK_L476”通过NB 网络发送到目的地。如果发送消息给 NB10 x，NB10 x 在接收到消息后通过回调函数，将消息上传给应用层。代码如下。第 27 页 共 32 页/*/ fn : NB_MsgreportCb/ brief : NB 模块消息上报回调case NB_CoAP_ST:char* usacket = NB_EK_L476; bc95_coapSendMsg(&nb_config,sizeof(NB_EK_L476),usacket);APP_SE = NB_END;break;elseAPP_SE = NB_CoAP_SEVER; /设定远端服务器