本文介绍如何快速移植C语言Link SDK,将搭载MCU+蜂窝模组的设备接入阿里云物联网平台。
背景信息
无法直接连网的设备,外接MCU+蜂窝模组后,MCU通过AT指令控制蜂窝模组,设备即可实现连网。通过移植阿里云物联网平台提供的C Link SDK,设备即可实现快速上云。
本文以搭载通用MCU+蜂窝模组的设备为例,介绍在MCU开发板上移植Link SDK的过程,将设备接入物联网平台,实现物联网平台管理与分析设备。
开发准备
进行Link SDK移植前,您需准备以下材料。
硬件:
硬件类型
说明
MCU开发板
名称:STM32 Nucleo板
型号:STM32L476RG
系统:FreeRTOS
参考文档:NUCLEO-L476RG
蜂窝通信板
SIM卡
接口型号:Micro
信号:4G
开发工具:
工具名称
说明
用于生成MCU外设初始化代码的开发工具,版本为6.1.2。
集成开发环境和调试代码的开发工具,版本为5.26.2.0。
串口调试工具
用于连接和调试设备的工具,其串口波特率为115200。
C Link SDK:
在物联网平台控制台的SDK定制页面,获取SDK。
具体操作,请参见获取C Link SDK。
说明您可以下载示例工程文件,查看C Link SDK移植到示例工程后的结果,并参考其中的配置,将C Link SDK移植到设备。
设备认证信息:
进行C Link SDK移植前,您需在物联网平台控制台创建产品和设备,获取设备认证信息,本文使用一机一密的认证方式。具体操作,请参见获取一机一密设备认证信息。
开发流程
连接硬件。
将SIM卡插入蜂窝通信板SIM0卡槽。
使用杜邦线,将MCU开发板的UART1串口与蜂窝通信板的UART1串口相连。其引脚分别对应如下:
杜邦线序号
接线颜色
蜂窝通信板串口引脚
MCU开发板串口引脚
①
黄色
U1_TXD
PA10
②
绿色
U1_RXD
PA9
③
蓝色
GND
GND
使用杜邦线,将MCU开发板的UART3串口与开发工具的串口相连。其引脚分别对应如下:
杜邦线序号
MCU开发板串口引脚
开发工具串口引脚
①
PC4
RXD
②
PC5
TXD
③
GND
GND
示例中MCU开发板引脚的示意图详情,请参见STM32 Nucleo-64 boards第35页的Figure24。
使用Micro USB接口为两块板上电,长按通信板的开机。
上电后,PWR亮红灯,NET黄灯闪烁,LTE亮蓝灯。
工程移植。
打开CubeMX,创建并生成基础工程代码配置。
关于使用CubeMX开发工具的使用方法,请参见CubeMX官网。
需配置的串口和系统的设置如下:
说明下表中,UART1的波特率和FREERTOS内存大小的值为推荐值,您可以根据业务实际情况进行配置。
串口或系统
说明
UART1
输出:异步
波特率:230400
DMA:启用
接收中断:启用
UART3
输出:异步
波特率:115200
FREERTOS
内存大小:81920
使用MDK-Arm,打开工程文件,并将获取的C Link SDK导入工程。
C Link SDK文件中,除了./LinkSDK/demo文件夹中的文件,其他文件夹中的
.c
和.h
文件均需导入工程。使用MDK-Arm导入源代码到工程的步骤,请参见添加源文件到工程。在工程中,编写代码,配置系统底层依赖。
在项目工程中,编写代码,配置驱动蜂窝模组。
适配AT命令:打开./Linkkit/portfiles/aiot_port/aiot_at_api.c文件,修改适配AT命令列表。
适配串口:
调用aiot_at_setopt,为AT模块设置串口数据发送接口。
每当串口接收到数据时,调用aiot_at_uart_recv处理AT指令解析。
您可以在示例工程,查看驱动蜂窝模组配置的示例文件./Linkkit/portfiles/aiot_port/linkkit_wrapper.c。
打开./linkkit_mcu_cellular_project/LinkKit/portfiles/aiot_port/mqtt_at_basic_demo.c,配置设备认证信息。
需要配置的参数如下:
参数
示例
说明
url
iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com
设备的接入域名。本示例使用华东2(上海)的公共实例。
若使用旧版公共实例,您可将
cn-shanghai
更改为您服务所在的地域ID。请在物联网平台控制台左上角,查看您服务所在的地域。地域ID的取值,请参见地域和可用区。若使用企业版实例或新版公共实例,您可在实例详情页面,单击查看开发配置,查看MQTT设备接入的信息。
新旧版公共实例和企业版实例、以及接入域名的更多信息,请参见查看实例终端节点。
product_key
a18wP******
设备认证信息。开发准备时,您获取的设备证书。
您也可以在物联网平台设备的详情页查看设备的认证信息。
device_name
stm32l4_mbedtls_cat1
device_secret
uwMTmVAMnGGHaAkqmeDY6cHxxB******
调试运行。
单击,编译工程文件。
单击,将编译后的Demo可执行文件下载至MCU开发板。
单击,在MCU上,运行Demo可执行文件。
运行结果
您可以在设备端,查看设备日志。
以下日志说明设备已连接物联网平台。
linkkit_init[2.222][LK-0313] MQTT user calls aiot_mqtt_connect api, connect [2.266][LK-0317] stm32l4_mbedtls_cat1&a18wP****** [2.277][LK-0318] B4C45425D73E24B2935D73C1E98B6079A630FBE03F61E2A2031CEE7867****** unknown option, 2 unknown option, 5 [2.377][LK-1000] establish mbedtls connection with server(host='a18wP******.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com', port=[443]) [7.311][LK-1000] success to establish mbedtls connection,(cost 18686 bytes in total, max used 21294 bytes) [7.500][LK-0313] MQTT connect success in 5286 ms
以下日志为设备的时间同步功能。更多信息, 请参见NTP服务。
AIOT_MQTTEVT_CONNECT [7.544][LK-0309] pub: /ext/ntp/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/request [LK-030A] > 7B 22 64 65 76 69 63 65 53 65 6E 64 54 69 6D 65 | {"deviceSendTime [LK-030A] > 22 3A 22 37 35 33 39 22 7D | ":"7539"} [7.688][LK-0309] pub: /ext/ntp/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/response local time: 1620915828805, 2021/05/13-22:23:48:805 heartbeat response
以下为设备的物模型数据。更多信息,请参见什么是物模型。
[1620915829.788][LK-0309] pub: /sys/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/thing/config/log/get [LK-030A] > 7B 22 69 64 22 3A 22 31 22 2C 22 76 65 72 73 69 | {"id":"1","versi [LK-030A] > 6F 6E 22 3A 22 31 2E 30 22 2C 22 70 61 72 61 6D | on":"1.0","param [LK-030A] > 73 22 3A 7B 22 67 65 74 54 79 70 65 22 3A 22 63 | s":{"getType":"c [LK-030A] > 6F 6E 74 65 6E 74 22 2C 22 63 6F 6E 66 69 67 53 | ontent","configS [LK-030A] > 63 6F 70 65 22 3A 22 64 65 76 69 63 65 22 7D 7D | cope":"device"}} [1620915830.011][LK-0309] pub: /sys/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/thing/config/log/get_reply [1620915830.033][LK-1507] LOGPOST user log config arrived log switch state is: 1 [1620915835.066][LK-0309] pub: /sys/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/thing/log/post [LK-030A] > 7B 22 69 64 22 3A 22 32 22 2C 22 76 65 72 73 69 | {"id":"2","versi [LK-030A] > 6F 6E 22 3A 22 31 2E 30 22 2C 22 70 61 72 61 6D | on":"1.0","param [LK-030A] > 73 22 3A 5B 7B 22 75 74 63 54 69 6D 65 22 3A 22 | s":[{"utcTime":" [LK-030A] > 32 30 32 31 2F 35 2F 31 33 20 32 32 3A 32 33 3A | 2021/5/13 22:23: [LK-030A] > 35 35 22 2C 22 6C 6F 67 4C 65 76 65 6C 22 3A 22 | 55","logLevel":" [LK-030A] > 44 45 42 55 47 22 2C 22 6D 6F 64 75 6C 65 22 3A | DEBUG","module": [LK-030A] > 22 41 50 50 22 2C 22 63 6F 64 65 22 3A 22 32 30 | "APP","code":"20 [LK-030A] > 30 22 2C 22 74 72 61 63 65 43 6F 6E 74 65 78 74 | 0","traceContext [LK-030A] > 22 3A 22 30 22 2C 22 6C 6F 67 43 6F 6E 74 65 6E | ":"0","logConten [LK-030A] > 74 22 3A 22 6C 6F 67 20 69 6E 20 77 68 69 6C 65 | t":"log in while [LK-030A] > 28 31 29 22 7D 5D 7D | (1)"}]} [1620915836.855][LK-0309] pub: /sys/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/thing/event/property/post [LK-030A] > 7B 22 69 64 22 3A 22 33 22 2C 22 76 65 72 73 69 | {"id":"3","versi [LK-030A] > 6F 6E 22 3A 22 31 2E 30 22 2C 22 70 61 72 61 6D | on":"1.0","param [LK-030A] > 73 22 3A 7B 22 4C 69 67 68 74 53 77 69 74 63 68 | s":{"LightSwitch [LK-030A] > 22 3A 20 30 7D 2C 22 73 79 73 22 3A 7B 22 61 63 | ": 0},"sys":{"ac [LK-030A] > 6B 22 3A 31 7D 7D | k":1}} [1620915837.099][LK-0309] pub: /sys/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/thing/event/Error/post [1620915837.122][LK-0309] pub: /sys/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/thing/event/property/post_reply [1620915837.177][LK-0A08] DM recv generic reply demo_dm_recv_handler, type = 0 msg_id = 3, code = 200, data = {}, message = success [1620915837.311][LK-0309] pub: /sys/a18wP******/stm32l4_mbedtls_cat1/thing/event/Error/post_reply [1620915837.344][LK-0A08] DM recv generic reply demo_dm_recv_handler, type = 0 msg_id = 4, code = 200, data = {}, message = success
您可以在物联网平台控制台,查看设备的状态和运行日志。
左侧导航栏,选择
,找到设备,查看设备状态。设备状态显示为在线,则表示设备与物联网平台成功连接。在左侧导航栏,选择 ,选择产品后,查看设备的日志信息。