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  • 1 # 科技電小二
    微控制器與手機實現遠距離通訊,有很多種可實施的方案。例舉其中兩個方案進行講解: 一:2G/4G行動通訊方案

    器件選型

    1,微控制器選用Cortex-M3核心,中國產兆易創新的GD32F103RCT6。此晶片含有256的flash,可做引數儲存,斷電不丟失,同時自帶5個串列埠,可用於與外設通訊。

    2,模組選用2G/3G/4G移動模組,考慮到目前2G網路在偏遠山區訊號不穩定,4G訊號覆蓋率和穩定性比2G號,模組目前價格也已經控制在100以內,可以選擇移遠EC20或者中移動的4G模組。

    如果考慮到成本因素,則可以選用移遠的2G模組M26。

    微控制器與2G/4G模組通訊介面為UART串列埠。

    3,選用大容量鋰電池,建議1000mA以上,微控制器供電電壓為3.3V;

    4,2G/4G模組最大峰值電流可達2A,所以使用MOS管與電池直連,外接一個大電容靠近4G模組VBAT引腳,做為蓄電濾波作用,微控制器透過控制MOS的關斷與導通,控制4G模組的供電;

    5,此方案需要搭建伺服器作為接收微控制器傳送的資料,伺服器需提前將公網IP/域名和埠開放給微控制器,並根據手機賬號繫結關係,將資料分發給對應的手機,實現資料微控制器到手機的遠端資料傳輸。

    實現流程:

    1,微控制器系統供電,待系統正常工作,完成內部相關暫存器初始化後,操作MOS管高低電平,對2G/4G模組上電。

    2,微控制器儲存伺服器的公網IP/域名和埠,透過串列埠將聯網AT指令操作,使用TCP/IP方式,與伺服器建立連線,連線成功後,微控制器可以透過指示燈或許顯示螢幕,將狀態顯示出來。

    3,微控制器按照規定的資料協議,將具有裝置唯一標識資料和引數資料傳送給伺服器,並需要確保資料傳輸成功。

    伺服器接收到資料幀,解析出正確資料後,根據平臺賬戶與裝置標識的繫結關係,將資料插入到賬戶對應的資料庫表格當中,進行儲存。

    4,微控制器關斷MOS管,斷開2G/4G模組供電,降低鋰電池電量消耗,等待下次條件觸發時,再開啟MOS管,為2G/4G模組供電。

    注意事項:

    1,2G/4G模組需要外設天線,建議選用外接天線,訊號好;

    2,2G/4G模組佈局設計時,一定要考慮無線訊號對微控制器系統的干擾,防止系統電源或復位電平不穩定導致的產品異常。

    3,微控制器系統需要有資料丟失機制。

    優缺點:

    1,終端裝置不受位置影響,具有移動屬性。

    2,因使用行動網路,有流量資費,可以選用物聯網絡卡,資費會便宜很多。

    二:WIFI通訊方案

    器件選型

    1,微控制器選用Cortex-M3核心,中國產兆易創新的GD32F103RCT6,

    2,選擇樂鑫的ESP8266模組,微控制器與WIFI模組通訊介面為UART串列埠。

    3, 選用大容量鋰電池,建議600mA以上,微控制器供電電壓為3.3V;

    4, WIFI模組的供電電壓範圍2.5V-3.6V,選用3.3V/500MA的LDO作為WIFI的供電

    5,同樣此方案需要搭建伺服器,作為接收微控制器傳送的資料,伺服器提前將公網IP/域名和埠開放給微控制器。

    實現流程:

    1,微控制器系統供電,待系統正常工作,完成內部相關暫存器初始化後,對WIFI模組上電。

    2,微控制器內建伺服器的公網IP/域名和埠,透過串列埠將連線路由和連線伺服器的AT指令依次傳送給WIFI模組。

    3,微控制器按照規定的資料協議,將具有裝置唯一標識資料和引數資料傳送給伺服器,並需要確保資料傳輸成功。

    伺服器接收到資料幀,解析出正確資料後,根據平臺賬戶與裝置標識的繫結關係,將資料插入到賬戶對應的資料庫表格當中,進行儲存。

    4,WIFI模組供電電流較小,可以保持一直連線,保持資料傳輸時效性。

    注意事項:

    此種連線方式,需要將無線WIFI路由的名稱和密碼,在微控制器某種模式下,進行配網,以保證微控制器系統能正常連線網路,配網成功後,如更改了無線WIFI路由的名稱和密碼,則需要對微控制器系統進行配網。

    優缺點:

    1,在wifi訊號覆蓋範圍內,有一定的移動屬性和侷限性。

    2,微控制器系統無須其他資費。

    總結:

    微控制器還可以透過乙太網傳輸,藍芽閘道器,zigbee閘道器,LOAR,NBiot等傳輸進行資料傳輸,完成微控制器與手機終端的遠端資料傳輸,具體方案的運用,需要結合成本,應用場景,已有資源的情況等多方面因素,靈活設計。

  • 2 # 散居獵人

    遠距離通訊,GPRS模組是核心。

    微控制器串列埠與模組連線,微控制器上的程式遵從資料協議透過串列埠收發資料。

    手機端用簡訊信令收發資料。手機端APP實現操作介面。

    當然還可以不用開發手機端APP,在電腦上建立網站,手機用網頁方式。這就相當於傳統BS結構。微控制器可以用UsbToTTL模組與電腦USB口連線,這就是網際網路方式,不用GPRS。

  • 3 # 玩轉嵌入式

    微控制器與手機實現通訊,目前主流的方案有如下三種:1)wifi通訊;2)藍芽通訊;3)4G等移動通訊。其中,藍芽通訊屬於近距離通訊,無法實現遠距離通訊。

    1 wifi通訊

    wifi目前是應用最廣泛的,我們手機在獲取流量時和路由器就是透過wifi來建立無線連線的。wifi是手機、電腦必備通訊資源,而且在智慧家居上也應用廣泛,如帶wifi功能的空調、冰箱、智慧插座等。有了wifi,我們手機可以遠端遙控家裡的智慧裝置。

    微控制器和手機透過進行通訊,可以有兩種方案:1)微控制器+wifi模組的方案;2)wifi模組的SDK方案。

    所謂wifi模組就是給wifi晶片配置了射頻天線、儲存空間等電路以及燒錄了協議棧,微控制器可以透過UART串列埠透過AT指令來直接配置wifi的工作模式和資料等。這種方式應用起來比較簡單,微控制器只需要實現UART通訊即可,但是在成本上要預算一顆微控制器的成本。而SDK開發則可以省掉微控制器。

    wifi晶片本身就是一顆微控制器,可以利用該微控制器並設計所需要的外設電路實現想要的功能。所以,SDK開發就是把wifi晶片當作是一顆微控制器,重新實現wifi通訊部分的程式碼,需要較強的技術背景,但是可以省掉一顆微控制器。對於出貨量極大的消費類電子而言,SDK開發是主流方案。

    2 4G等移動通訊

    手機獲取流量訪問網路的方法主要有wifi和移動通訊兩種。其中WiFi部分已經介紹過了。而移動通訊方式其實就是指的是手機卡,根據網路制式可以分為4/3/2G等網路。以4G為例,只需要用微控制器控制4G模組即可實現和手機的遠端通訊功能。其實4G也分為模組和SDK,但是SDK的方式對除錯裝置、技術背景要求相對較高,在工業應用都以模組為主,主要的供應商如華為、中興、有方、移動OneMo等。4G模組和微控制器也是透過UART來實現通訊的,用的也是AT指令。這樣就避免了最底層協議棧的開發,省去了模組除錯等一些列問題,提高了開發效率。

    不管是使用WIFI還是使用4G,建議使用模組的方式設計方案,使用AT指令來配置工作模式來實現資料的透傳,這樣就把這個問題簡化為了微控制器的UART通訊問題,如果資料量比較大或者功能比較複雜的話,還會涉及到雲伺服器的應用開發。對於初學者、技術儲備薄弱的初創公司而言,模組開發是最高效的。

  • 4 # 帝信修造

    空曠地幾百米的話,用藍芽模組;更遠距離靠譜的通訊,透過GSM模組,如果對速率要求比較高,那就上4G的模組,所以,需要你據實際專案選型。一個價值兩千塊的經驗:如果你決定在專案中使用GSM進行遠距離通訊,那麼最好慎用十幾塊的SOM800L模組,二手晶片太多,用不了多久就廢了。

  • 5 # 山石嶙嶙

    微控制器要遠距離通訊,可以採購GPRS模組,該模組上有和微控制器相連的RS232串列埠以及一系列的命令(包括撥號)以及資料傳送等。

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