集成多种无线传输于一身——MXCHIP蝙蝠开发板评测
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物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。世界上的万事万物,小到手表、钥匙,大到汽车、楼房,只要嵌入一个微型感应芯片,把它变得智能化,这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术,人们就可以和物体“对话”,物体和物体之间也能“交流”,这就是物联网。据ABI Search预计,到2020年全球会有350亿台设备连接到物联网。未来即是物联网,物联网即是未来。由此可以预见,学好物联网的技术是有多么的重要啦!
下面呢就用上海MXCHIP公司的这块“蝙蝠开发板”带领大家迈进物联网的大门,让大家简单的了解物联网的应用。有的朋友们奇怪,为什么叫蝙蝠呢,众所周知,蝙蝠就是靠超声回传识别物体位置的,而庆科的这块板子同样也是采用一种无线连接的方式,这块板子主打的就是WIFI、NFC以及红外传输。
蝙蝠开发板外观
蝙蝠开发板在集成了好几种传感器,并且整合了几种模块的基础上,依然做的很小。为了大家有个直观的认识,阿道牺牲色相,给大家上两张艳照:
蝙蝠开发板和诺基亚爱机的对比
蝙蝠开发板和手掌的对比
写到这里,是不是大家要忍不住吐槽阿道的手机了,是的,阿道的爱机就是传说中的可以砸核桃的诺基亚啦,为了将这个评测进行下去,阿道可是向别人借了传说中的带NFC功能的神机,三星note手机,大家可要认真看呢。
蝙蝠开发板板载资源
蝙蝠开发板是基于MXCHIP 公司最新设计研发的一款物联网开发EMB-340-S。(板子的全称为“蝙蝠开发套件”,这里为了书写简单,阿道亲切的称之为“蝙蝠”,下文中的蝙蝠,都指“蝙蝠开发套件”)
蝙蝠开发板的主要接口如下:
●一个USB接口,可用来给主控板供电,可用于USB转串口调试;
●一个电池接口,可用电池给主控板供电;
●一个20PIN的JTAG调试接口;
●一个可扩展的UART接口,可连接UART TTL电平与外部进行通讯;
●一个8 PIN的SPI接口,可用于连接MXCHIP的EWM系列的WIFI模块;
●一个6 PIN的I2C接口,可用于连接MXCHIP的NFC模块;
蝙蝠开发板自带的资源如下:
●一个拨码开关,可用来选择主控板的供电电源,USB或者电池供电;
●一个STM32L151x系列的主控MCU;
●一个USB转串口电路,可用来PC与主控板通讯;
●四个用户按键,一个复位按键;
●2个用户LED;
●一个光敏检测模块;
●一个热敏电阻检测模块;
●一个三轴加速度计电路模块;
●一个红外收发电路模块;
如果你还不能清醒的认识这些外设的话,阿道推荐你看看下面这个框图:
相信朋友们看了上面的几幅图,对蝙蝠的“五脏六腑”和“翅膀”有了清晰的认识了吧。
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开发板功能模块分析
首先我们需要去官网下载蝙蝠的原理图进行观看。猛击进入蝙蝠的原理图下载 然后大家默默的看20分钟原理图。。。。。。
20分钟后。。。。哈哈,恭喜大家看完回来啦。下一步我们给大家主要深抠一个原理图上几个需要注意的地方。
电源部分
蝙蝠采用双供电方式,一为USB-5V供电,一为3.6V/2000mAH 的 5 号锂亚电池供电,两者之间通过拨动开关SW1切换。5V或者3.6V的电压,经过芯片TPS63031转换为3.3V后,给MCU和外设模块供电。板子两种电源供电的接口示意图如下:
需要注意的是下面的这个电路图。
外设WIFI模块的供电,可选择为外部供电或者主控电路3.3V供电,默认是外部供电的,如果需要选择主控的3.3V供电,需要短接CN5。阿道拿到的板子不接跳线也有3.3V的电压,但为了稳妥起见,阿道还是把这个短接上了。该跳线在电路板中的位置如下:
友情提醒,拿到板子的同学们,第一时间把CN5短接呦!
主控部分介绍
蝙蝠的主控芯片为一颗STM32L151的芯片,LQFP48脚。下载接口为20PIN的JTAG接口,可连接主流的JLink芯片给开发板烧写驱动。
STM32 L1系列融合了高性能和超低功耗的特性,采用了优化的架构和与STM8L系列一样的专有超低漏电生产工艺,具备了STM32F和STM8L的优越功能,是高性能、低功耗的应用领域的最佳选择。最低功耗模式仅有0.27 µA,动态运行模式为230 µA/MHz 。因此,此款芯片对于物联网应用来说,速度和低功耗都具备了,是个很好的选择。
需要注意的是,主控芯片外接了32768KHZ的晶振,这样就可以使用STM32L151x自带的RTC外设来实现时钟的功能了。[!--empirenews.page--]
USB转串口电路
USB转串口芯片用的不是一般常见的PL2303,CH370系列的芯片,而是用的FTDI 低成本的USB接口转换芯片FT230XS。阿道友情提醒,提前注意好驱动的安装呦!
三轴加速计电路
三轴加速度计就不介绍了,大家可以去ST的官网上下载资料。需要注意的是三轴加速度计是和NFC模块复用一个I2C接口的,这个编程的时候一定要注意!
EMW3142 WIFI模块
EMW3142是上海庆科信息技术有限公司(MXCHIP)开发的一款嵌入式Wi-Fi模块,采用了高性能Wi-Fi网络处理器,并集成了完整的天线设计。支持802.11b/g/n标准,在安全加密方面支持标准WEP/WPA/WPA2。此外,EMW3142的超低功耗特性能够满足手持设备的功耗需求。
由于官方提供的是模块,没有提供原理图。只给了一个SPI的接口电路。需要注意的是,买下WIFI套件的时候,是不带外置天线的。默认的外置天线需要调整一个电阻进行切换,官方的说明如下:
当你实际看这个电容的时候,你就发现这个说明是多么的坑,C11在电路上基本不可见,更不用说调整外置了。当然对自己手工有信心的同学可以试试,阿道友情提醒,后果自负呦!
迫不得已,阿道拆了一个迅雷路由的天线装了上去,迅雷路由的天线是PCB做的,所以丑丑的上图:
EMF2104 NFC模块
对于该模块,官方没有给任何说明文档。只给了一个接口电路图。官方提供了一个NFC手机连接的APP,有NFC手机功能的同学可以下载试试使用下NFC功能。猛击进入NFC APP下载
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上电测试
废话不多说,阿道开始给板子上电啦!!!
1.把USB插入电脑后,选择拨码开关为USB供电,电源指示灯D1长亮,然后出现下列画面
咦,怎么找不到驱动了,我其他板子的USB转串口都用的很好的呀?再仔细一看,FT230x的UART芯片,从来没用过这个东东,赶紧去官网找了一个下载安装。猛击下载FT230x的驱动程序 注意,童鞋们要选择自己电脑对应的驱动呦。
安装驱动后再次插入USB,咦,好了,usb转串口找到啦。
2.再看电路板,咦,怎么啥反应也没呢,只有电源指示灯在哪里孤零零的亮着。说好的用户LED的闪烁呢,说好的wifi信号呢,神马也木有。这让阿道着急了,莫非板子坏了,难道要出师未捷身先死么?着急的阿道不甘心的想再烧一遍例程看看。赶紧去官网下载bin代码。猛击下载蝙蝠开发板的官方固件
打开ST的串口下载软件,什么,不知道ST串口下载软件是神马回事,这个。。。阿道还是建议你去百度吧。话说,打开ST串口下载软件后,怎么也检测不到ST的芯片。果然怀疑是boot引脚的问题。再找出原理图一看,BOOT0引脚直接拉到地了,这个万恶的设计工程师。串口下载算是不能用了。
不过还好,蝙蝠还带了一个20PIN的JTAG接口。找到JLINK,插到蝙蝠上,打开J-Flash,烧写bin代码进去,OK了。阿道这里在心里祈祷,板子千万要有反应哇。【关于用J-Flash下载程序的办法,诸位看官不懂的可以继续度娘,这里就不详细介绍了】
拔掉JLINK,复位电路后,D2和D3不停的闪烁,阿道终于放心了。心里不由的诅咒厂家,好歹出厂前先烧个程序在里面好不,要吓死人滴!
3.接下来就是连接蝙蝠板上自带的wifi模块,感受物联网的的魅力所在了。当然,诸位看官一定要记得,给自己的wifi模块找个天线呦。
蝙蝠wifi的连接,可以使用NFC手机配置,也可以使用无线路由的WPS方式自动的配对。鉴于这两者的不可复制性,带NFC功能的手机不多见,有的路由器干脆就没WPS按钮了,所以阿道用的是最普遍的,直接搜索WIFI进行连接。在这之前,需要安装一个庆科自己开发的APP,用来操作蝙蝠上的外设。猛击进入APP软件下载
在手机或平板上搜索热点名称诸如“MXCHIP_BAT_XXXXXX”,无需用户名和密码进行连接。
连接成功后,打开“蝙蝠”APP 软件“WiFi EVB”,点击 Config 进行初始化配置。在 WiFi SSID和 Password 两个输入框内填入对应路由器的 ssid 和密钥,然后选择加密方式,按下 ConfirmConfig 完成配置。这样就把路由器的账号密码写进去WIFI模块中了,下次wifi模块就会自动加入无线局域网了。打个比方,这里WIFI模块相当于手机,我们把路由器的账号密码输进手机进行保存后,手机打开WLAN,就会自动连接路由器了。
4.用手机断开MXCHIP_BAT_XXXXXX的无线热点,重新连接路由器的网络。打开 WIFI EVB 程序,系统自动执行搜索,随后会列出该局域网内所有的“蝙蝠“,点击相应名称进入指定”蝙蝠“的功能页。
成功进入功能页后,D2 和 D3 两个发光二极管同时长亮。这时,我们就可以使用APP查看蝙蝠上的各种信息了。
通过手机APP,我们可以查看当前的温度,电池电压的变化,IP信息,三轴加速度信息,还可以进行红外遥控器的创建与配对,光强的检测。什么?为什么阿道不给你详细的演示呢?为了剩下字数介绍更重要的,在这里上一个小视频,童鞋们可以详细的看到查看各项参数的操作过程,保管大家各享眼福。猛击进入蝙蝠套件视频演示[!--empirenews.page--]
借助官方的库自主开发
上面演示完高大上的功能后,我们就需要进入自己的DIY阶段了。每个人对物联网的需求都不同,那我们是是否可以通过蝙蝠套件,自由的选择自己需要的功能,更甚者,定制属于自己的手机APP呢,完全可以,且听阿道为您一一道来。
首先去官网下载完整版的固件开发平台。猛击进入官网下载蝙蝠固件开发平台
上图中的这些资料,我们都会用的着的。下载【固件开发平台(Complete)完整版本】后我们解压如下:
/Doc 中存放相关技术文档,/Platform 目录存放与 MCU 平台相关的底层驱动文件,/Network中是应用层网络协议相关代码,/Emw3140 目录中是与 WiFi 模块交互所需的固件库和用户 API 头文件。对于Emw3140的用户API的介绍,可以查看EMW3140的数据手册。
下面阿道就以MDK ARM为例打开一个官方建立好的工程文件。打开Platform目录后会发现,蝙蝠的代码已经在各种主流MCU上经过了完美了测试,并且已经建好了工程文件。
打开\STM32L1xx\build\MDK-ARM目录后,找到官方已经建好的工程文件。 这里需要注意的是!!!这个工程文件是用老版本的MDK4.6版本建立的,用新版本的MDK5.x打开后会提示找不到目标芯片。这是因为新版本都是用的芯片的pack包,老版本都是直接在根目录下寻找支持的芯片的。没办法,为了快速进入开发,阿道迫不得已下载一个MDK4.7进行开发。不过不用着急,阿道后面会更新一个MDK5.x版本的工程文件,让大家免去这个烦恼。
以后,我们就可以任性的在工程文件中添加自己想要的代码,定制属于自己的物联网功能了。想要定制属于自己的手机APP,木有问题,MXCHIP推出了一款手机APP,叫做EasyLink_Android,可以方便的与EMW系列WIFI模块进行方便的连接,并放出了全套的Android源代码,供用户自己修改。
相信有了以上的简单介绍,大家都对庆科的这款物联网开发入门套件有了更深的了解了吧。加油吧,骚年们!物联网的大门正在向你们打开!最后再简单的介绍下,这款板子是2013年推出了,最近,庆科推出了自己最新的MICO系统的物联网开发套件,比以前的蝙蝠更加劲爆,同学们如果对庆科的物联网模块感兴趣的话,可以考虑这块套件,是蝙蝠开发板的升级版。
相关资料下载:
蝙蝠套件DEMO使用手册:
http://www.mxchip.com/21ic_image/21icimage/2015-03-25/af41dadb1a10a2c9156e9d785ec4a908.pdf
蝙蝠套件使用手册:
http://www.mxchip.com/21ic_image/21icimage/2015-03-25/e8df7bd83771bd8889aa91cfb7a47ef5.docx
DG0004_EMW3140:
蝙蝠开发板硬件原理图:
DS0004_EMW3140:
蝙蝠APP:
固件开发平台(Complete)完整版本:
蝙蝠板Bin文件:
3142 Library:
固件开发平台BATUP限制版本:
iPhone/iPad上的演示软件:
蝙蝠板外设操作流程:
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