NB-IoT驅動開發一

1、驅動框架設計

2、AT指令發送

3、AT指令接收

驅動框架設計

數據結構設計：

如何用數據結構來完成AT指令的發送、應答、超時、狀態、重發：（新建 nbiotdriver.h 和 nbiotdriver.c 文件用于AT相關）

發送->其實就是發送字符串“AT\r\n”

解析->其實就是接收字符串“OK”

超時->其實就是超時時間

狀態->其實就是?成功，超時，未收到

重發->其實就是?重發次數

typedef enum //枚舉類型：接收的狀態
{SUCCESS_REC = 0, //成功TIME_OUT,    //超時NO_REC     //未收到
}teATStatus;typedef struct //定義的數據結構,用數據結構來完成AT指令的發送、應答、超時、狀態、重發
{char *ATSendStr;  //向NB-IOT發送字符串（AT命令）char *ATRecStr;  //NB-IOT返回給MCU的字符串uint16_t TimeOut;  //設置超時teATStatus ATStatus;  //接收狀態uint8_t RtyNum;  //重發次數
}tsATCmds;

AT指令：

AT+CFUN=0?關閉射頻功能（不進行無線通訊）

AT+CGSN=1?查詢IMEI號（一般出廠已經設置好）

AT+NRB?軟重啟

AT+NCDP=180.101.147.115,5683?設置?IoT 平臺?IP 地址（非?COAP 協議可以不配置）

AT+CFUN=1?開啟射頻功能

AT+CIMI?查詢SIM卡信息

AT+CMEE=1?開啟錯誤提示

AT+CGDCONT=1,“IP”,“ctnb”?設置APN

AT+NNMI=1?開啟下行數據通知

AT+CGATT=1?自動搜網

AT+CGPADDR?查詢核心網分配的?ip 地址

tsATCmds ATCmds[] = 
{//參數分別為 向NB-IOT發送字符串（AT命令）、NB-IOT返回給MCU的字符串、設置超時（毫秒）、接收狀態、設置重發次數{"AT+CFUN=0\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//關閉射頻功能（不進行無線通訊）{"AT+CGSN=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//查詢IMEI號（一般出廠已經設置好）{"AT+NRB\r\n","OK",8000,NO_REC,3},//軟重啟。重啟使用時間比較長，所以這里設置為8秒鐘{"AT+NCDP=180.101.147.115,5683\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//設置 IoT 平臺 IP 地址（非 COAP 協議可以不配置）{"AT+CFUN=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//開啟射頻功能{"AT+CIMI\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//查詢SIM卡信息{"AT+CMEE=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//開啟錯誤提示{"AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"ctnb\"\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//設置APN.注意AT命令中字符串的書寫格式：\"IP\",\"ctnb\"（表示電信）{"AT+NNMI=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//開啟下行數據通知{"AT+CGATT=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},//自動搜網{"AT+CGPADDR\r\n","+CGPADDR:1,1",2000,NO_REC,30},//查詢核心網分配的 ip 地址{"AT+NMGS=","OK",3000,NO_REC,3},//發送數據
};

AT指令發送

typedef enum //枚舉類型，用于與上方的數組 ATCmds 下標相對應
{AT_CFUN0 = 0,  //ATCmds[AT_CFUN0] 就是 ATCmds[0]，代表數據結構 {"AT+CFUN=0\r\n","OK",2000,NO_REC,3} 以下類推AT_CGSN,AT_NRB,AT_NCDP,AT_CFUN1,AT_CIMI,AT_CMEE,AT_CGDCONT,AT_NNMI,AT_CGATT,AT_CGPADDR,AT_NMGS,AT_IDIE
}teATCmdNum;

#include "time.h"
#include "led.h"static tsTimeType TimeNB;//獲取定時器的起始時間和時間間隔，具體見下面講解char NbSendData[100];//發送數據指令中數據的存儲區void ATSend(teATCmdNum ATCmdNum)
{//清空接收緩存區memset(Usart2type.Usart2RecBuff,0,USART2_REC_SIZE);ATCmds[ATCmdNum].ATStatus = NO_REC;ATRecCmdNum = ATCmdNum;//ATRecCmdNum是在nbiotdriver.c中定義的靜態全局變量if(ATCmdNum == AT_NMGS)//判斷是否為發送數據的指令{memset(NbSendData,0,100);//清空數據的存儲區//第一個%s為發送數據的指令："AT+NMGS="//第二個%d為發送數據的個數是兩個（字節的長度）//第三和第四個%x是兩個要發送的16進制的數據//最終得到NbSendData的數據為：AT+NMGS=2,0x10,0x10\r\nsprintf(NbSendData,"%s%d,%x%x\r\n",ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,2,0x10,0x10);//發送NbSendData到NB芯片HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)NbSendData,strlen(NbSendData),100);//發送NbSendData到NB芯片HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)NbSendData,strlen(NbSendData),100);//發送NbSendData到串口1，用于調試}else{HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,strlen(ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr),100);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,strlen(ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr),100);}//打開超時定時器，這里主要用來判斷接收超時使用SetTime(&TimeNB,ATCmds[ATCmdNum].TimeOut);//獲取定時器的起始時間和時間間隔，具體見下面講解//打開發送指示燈，配合LedTask函數的使用可以產生一個100毫秒的亮燈，具體函數下文有講解//如果100毫秒之內又有數據發送，則定時器重新計時，LED燈繼續延長點亮時間SetLedRun(LED_TX);
}

AT指令接收

串口接收：

串口回調函數：

AT指令解析：

?

#define USART2_DMA_REC_SIZE 256	 
#define USART2_REC_SIZE 1024	 	 
typedef struct  //用來處理DMA接收到的數據，解析緩存區的數據
{uint8_t Usart2RecFlag;//數據接收到的標志位uint16_t Usart2DMARecLen;//獲取接收DMA數據的長度uint16_t Usart2RecLen;//獲取解析緩存區的長度uint8_t Usart2DMARecBuff[USART2_DMA_REC_SIZE];//DMA的緩沖區uint8_t Usart2RecBuff[USART2_REC_SIZE]; //用于解析接收數據的緩存區
}tsUsart2type;extern tsUsart2type Usart2type;//該變量在uart.c中聲明，但是在其他文件中需要使用，所以需要外部聲明

//uint8_t Usart1Rx = 0;
//uint8_t Usart2Rx = 0;//	__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);//打開UART1接收中斷（接收寄存器不為空則產生中斷）
//	
//	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &Usart1Rx, 1);//UART1接收使能,Usart1Rx：接收數據的緩存區
//	
//	__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_RXNE);//打開UART2接收中斷（接收寄存器不為空則產生中斷）
//	
//	HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &Usart2Rx, 1);//UART2接收使能，Usart2Rx：接收數據的緩存區

uint8_t Usart1Rx = 0;tsUsart2type Usart2type;//該數據類型用來設置DMA的緩沖區和解析接收數據的緩沖區，上面已經給出具體定義void EnableUartIT(void)
{//串口1__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);//打開UART1接收中斷（接收寄存器不為空則產生中斷）HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &Usart1Rx, 1);//UART1接收使能,Usart1Rx：接收數據的緩存區//串口2//串口空閑中斷：當連續接收字符時不會產生中斷，但是如果中途出現一個字節的空閑則就產生中斷（避免每接收一個字節就出現一次中斷）__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_IDLE);//需要注意：每次設備一上電就會產生一次空閑中斷__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);//清除UART2的空閑中斷標志HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,Usart2type.Usart2DMARecBuff,USART2_DMA_REC_SIZE);//開啟DMA的接收/*（以上三行代碼功能：將uart2接收到的數據通過DMA傳遞給Usart2type.Usart2DMARecBuff，然后產生串口空閑中斷，在中斷中做進一步處理）*/
}

extern void EnableUartIT(void);

?

EnableUartIT();

?

?

extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart2_rx;/*hdma_usart2_rx在CubeMX中添加UART2的DMA時創建的一個變量，在uart.c中定義，所以需要外部聲明之后才能在該文件中使用*/void USART2_IRQHandler(void)
{uint32_t temp;if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_IDLE) == SET)//判斷UART2是否為空閑中斷{__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);//清除空閑中斷標志位HAL_UART_DMAStop(&huart2);//停止DMA接收數據temp = huart2.Instance->ISR;temp = huart2.Instance->RDR;//以上兩行代碼用于清除DMA的接收中斷（只需要讀取一次ISR和RDR寄存器的值）temp = USART2_DMA_REC_SIZE - hdma_usart2_rx.Instance->CNDTR;/*CNDTR為DMA通道接收數據的計數器（注意是一個遞減計數器，所以需要將DMA的緩存區的總長度減去該計數器的值才是DMA通道接收數據的長度）*/Usart2type.Usart2DMARecLen = temp;//將DMA接收數據的長度賦值給上面定義的結構體變量HAL_UART_RxCpltCallback(&huart2);//串口中斷的回調函數，具體函數見下方}HAL_UART_IRQHandler(&huart2);HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,Usart2type.Usart2DMARecBuff,USART2_DMA_REC_SIZE);
}void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) //串口中斷的回調函數
{if(huart->Instance == USART2){if(Usart2type.Usart2RecLen > 0)//判斷解析緩存區是否有未處理的數據{memcpy(&Usart2type.Usart2RecBuff[Usart2type.Usart2RecLen],Usart2type.Usart2DMARecBuff,Usart2type.Usart2DMARecLen);Usart2type.Usart2RecLen += Usart2type.Usart2DMARecLen;}else{memcpy(Usart2type.Usart2RecBuff,Usart2type.Usart2DMARecBuff,Usart2type.Usart2DMARecLen);Usart2type.Usart2RecLen = Usart2type.Usart2DMARecLen;}memset(Usart2type.Usart2DMARecBuff,0,Usart2type.Usart2DMARecLen);//清空DMA的接收緩存區Usart2type.Usart2RecFlag = 1;//數據標志位的置位}
}

void ATRec(void)
{if(Usart2type.Usart2RecFlag)//是否接收到一個完整的數據包{//判斷解析緩存區中是否存在對應指令返回的正確參數（字符串），strstr的使用方法見下方if(strstr((const char*)Usart2type.Usart2RecBuff,ATCmds[ATRecCmdNum].ATRecStr) != NULL){ATCmds[ATRecCmdNum].ATStatus = SUCCESS_REC;//接收狀態賦值為成功}SetLedRun(LED_RX);//打開接收指示燈，配合LedTask函數的使用可以產生一個100毫秒的亮燈，具體見下文HAL_UART_Transmit(&huart1,Usart2type.Usart2RecBuff,Usart2type.Usart2RecLen,100);//打印到串口Usart2type.Usart2RecFlag = 0;//清空標志位Usart2type.Usart2RecLen = 0;//設置解析緩存區字符串長度為0}
}strstr： 原型：extern char *strstr(char *haystack, char *needle);用法：#include <string.h>功能：從字符串haystack中尋找needle第一次出現的位置（不比較結束符NULL)。說明：返回指向第一次出現needle位置的指針，如果沒找到則返回NULL。

NB-IoT驅動開發二

1、軟件定時器設計

2、LED驅動設計

軟件定時器設計

軟件定時器需求：

AT指令超時判斷

定時采集傳感器

定時上報數據

軟件定時器設計：（新建兩個文件 time.c 和 time.h 用于存儲定時器相關）

設置定時器

比較定時器

參考HAL_Delay：

設置定時器：

比較定時器：

#ifndef _TIME_H
#define _TIME_H#include "stm32f0xx.h"typedef struct
{uint32_t TimeStart;//獲取起始時間uint32_t TimeInter;//間隔時間
}tsTimeType;void SetTime(tsTimeType *TimeType,uint32_t TimeInter);//打開超時定時器
uint8_t  CompareTime(tsTimeType *TimeType);//比較函數
#endif

#include "time.h"void SetTime(tsTimeType *TimeType,uint32_t TimeInter)
{TimeType->TimeStart = HAL_GetTick();//獲取起始時間TimeType->TimeInter = TimeInter;//獲取間隔時間
}
uint8_t  CompareTime(tsTimeType *TimeType)//每隔1毫秒，計數器就會增加1
{return ((HAL_GetTick()-TimeType->TimeStart) >= TimeType->TimeInter);
}

LED驅動設計

LED需求：

網絡指示燈

接收指示燈

發送指示燈

LED設計：（新建兩個文件 led.h 和 led.c 用于存儲led相關）

LED打開

LED關閉

LED初始化

LED觸發閃爍

LED閃爍任務

LED數據結構：

LED數量（入網、發送、接收）

LED閃爍任務狀態（運行、延時、停止）

LED GPIO封裝（用數組表示LED IO信息）

LED打開/關閉/初始化：

根據原理圖，LED為低電平驅動，上電要全部關閉：

打開->HAL_GPIO_WritePin(X,X,RESET)

關閉-> HAL_GPIO_WritePin(X,X,SET)

LED觸發閃爍：

設置LED狀態為運行

開啟LED定時器

LED閃爍任務：

#ifndef _LED_H
#define _LED_H#include "stm32f0xx.h"#define LED_NUMBER 3 //定義LED數量typedef enum //枚舉類型，LED對應功能
{LED_NET = 0,LED_RX,LED_TX
}teLedNums;typedef enum//LED閃爍任務狀態
{LED_STOP = 0,LED_RUN,LED_DELAY
}teLedTaskStatus;void LedOn(teLedNums LedNums);//打開LED燈
void LedOff(teLedNums LedNums);//關閉LED燈
void LedInit(void);//LED燈的初始化void SetLedRun(teLedNums LedNums);//設置LED為運行態void LedTask(void);//指示燈如果在運行態在，則閃爍一次#endif

#include "led.h"
#include "time.h"const uint16_t LedPins[LED_NUMBER] = 
{GPIO_PIN_0, //對應LED_NETGPIO_PIN_1, //對應LED_RXGPIO_PIN_2  //對應LED_TX
};static tsTimeType TimeLeds[LED_NUMBER];//獲取起始時間和間隔時間static teLedTaskStatus LedTaskStatus[LED_NUMBER];//LED任務狀態
void LedOn(teLedNums LedNums) //打開對應LED燈
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,LedPins[LedNums],GPIO_PIN_RESET);
}void LedOff(teLedNums LedNums) //關閉對應LED燈
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,LedPins[LedNums],GPIO_PIN_SET);
}void LedInit(void)//LED燈初始化，關閉所有燈
{int i;for(i = 0;i < LED_NUMBER;i++){LedOff(i);}
}void SetLedRun(teLedNums LedNums)//設置對應LED為運行態
{LedTaskStatus[LedNums] = LED_RUN;
}void LedTask(void)//指示燈如果在運行態在，則閃爍一次
{int i;for(i = 0;i < LED_NUMBER;i++){if(LedTaskStatus[i] == LED_RUN){LedOn(i);SetTime(&TimeLeds[i],100);LedTaskStatus[i] = LED_DELAY;}else if(LedTaskStatus[i] == LED_DELAY){	if(CompareTime(&TimeLeds[i])){LedOff(i);LedTaskStatus[i] = LED_STOP;}}}
}

?

#include "time.h"
#include "led.h"static tsTimeType TimeNB;//獲取定時器的起始時間和時間間隔void ATSend(teATCmdNum ATCmdNum)
{//清空接收緩存區memset(Usart2type.Usart2RecBuff,0,USART2_REC_SIZE);ATCmds[ATCmdNum].ATStatus = NO_REC;ATRecCmdNum = ATCmdNum;if(ATCmdNum == AT_NMGS){memset(NbSendData,0,100);sprintf(NbSendData,"%s%d,%x%x\r\n",ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,2,0x10,0x10);HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)NbSendData,strlen(NbSendData),100);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)NbSendData,strlen(NbSendData),100);}else{HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,strlen(ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr),100);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,strlen(ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr),100);}//打開超時定時器，這里主要用來判斷接收超時使用SetTime(&TimeNB,ATCmds[ATCmdNum].TimeOut);//獲取定時器的起始時間和時間間隔//打開發送指示燈，配合LedTask函數的使用可以產生一個100毫秒的亮燈//如果100毫秒之內又有數據發送，則定時器重新計時，LED燈繼續延長點亮時間SetLedRun(LED_TX);
}

void ATRec(void)//AT接收字符串的解析
{if(Usart2type.Usart2RecFlag)//是否接收到一個完整的數據包{//判斷解析緩存區中是否存在對應指令返回的正確參數（字符串），strstr的使用方法見下方if(strstr((const char*)Usart2type.Usart2RecBuff,ATCmds[ATRecCmdNum].ATRecStr) != NULL){ATCmds[ATRecCmdNum].ATStatus = SUCCESS_REC;//接收狀態賦值為成功}SetLedRun(LED_RX);//打開接收指示燈，配合LedTask函數的使用可以產生一個100毫秒的亮燈HAL_UART_Transmit(&huart1,Usart2type.Usart2RecBuff,Usart2type.Usart2RecLen,100);//打印到串口Usart2type.Usart2RecFlag = 0;//清空標志位Usart2type.Usart2RecLen = 0;//設置解析緩存區字符串長度為0}
}strstr： 原型：extern char *strstr(char *haystack, char *needle);用法：#include <string.h>功能：從字符串haystack中尋找needle第一次出現的位置（不比較結束符NULL)。說明：返回指向第一次出現needle位置的指針，如果沒找到則返回NULL。

main函數中測試：...LedInit();//初始化：所有燈關閉
HAL_Delay(2000);//延時2秒
SetLedRun(0);//設置入網指示燈為運行態
SetLedRun(1);//設置接收指示燈為運行態
SetLedRun(2);//設置發送指示燈為運行態while(1)
{LedTask();
}...

?NB-IoT入網開發

1、NB-IoT入網流程

2、NB-IoT入網設計

NB-IoT入網流程

NB-IoT模塊驅動流程：

AT+CFUN=0?關閉射頻功能（不進行無線通訊）

AT+CGSN=1?查詢IMEI號（一般出廠已經設置好）

AT+NRB?軟重啟

AT+NCDP=180.101.147.115,5683?設置?IoT 平臺?IP 地址（非?COAP 協議可以不配置）

AT+CFUN=1?開啟射頻功能

AT+CIMI?查詢SIM卡信息

AT+CMEE=1?開啟錯誤提示

AT+CGDCONT=1,“IP”,“ctnb”?設置APN

AT+NNMI=1?開啟下行數據通知

AT+CGATT=1?自動搜網

AT+CGPADDR?查詢核心網分配的?ip 地址

NB-IoT入網設計

NB-IoT入網任務算法：

有限狀態機編程

? ? -->裸機編程效率最高的編程模式

入網任務狀態機（空閑、指令發送，等待響應、入網完成）

typedef enum //NB任務的狀態
{NB_IDIE = 0, //NB空閑NB_SEND,   //NB的發送NB_WAIT,  //NB的等待NB_ACCESS  //NB的入網完成
}teNB_TaskStatus;

指令發送：

等待響應：

AT超時：

NB初始化：

入網完成：

static uint8_t CurrentRty;//當前重發的次數
static teATCmdNum ATRecCmdNum;//
static teATCmdNum ATCurrentCmdNum;//當前的指令
static teATCmdNum ATNextCmdNum;//下一條指令
static teNB_TaskStatus NB_TaskStatus;//聲明任務的狀態
static tsTimeType TimeNBSendData;//NB發送數據時的起始時間獲取 和 接收超時時間的設置void NB_Task(void)//NB不同任務狀態的處理程序，一般開始時NB_TaskStatus狀態為NB_SEND，故可以從NB_SEND開始分析
{while(1)//死循環，為了高效率處理{switch(NB_TaskStatus){case NB_IDIE://if(CompareTime(&TimeNBSendData))//判斷發送指令是否超時//{//		ATCurrentCmdNum = AT_NMGS;//當前指令設置為AT_NMGS//		ATNextCmdNum = AT_IDIE;//下一條指令設置為空閑指令//		NB_TaskStatus = NB_SEND;//任務狀態設置為發送//		SetTime(&TimeNBSendData,10000);//發送超時設置//		break;//跳轉到發送狀態//}return;case NB_SEND:if(ATCurrentCmdNum != ATNextCmdNum)//如果當前指令不等于下一條指令，則該指令是第一次運行{CurrentRty = ATCmds[ATCurrentCmdNum].RtyNum;//獲取當前指令的重發次數}ATSend(ATCurrentCmdNum);//發送指令NB_TaskStatus = NB_WAIT;//更改為等待態return;//因為有超時case NB_WAIT:ATRec();//AT接收字符串的解析if(ATCmds[ATCurrentCmdNum].ATStatus == SUCCESS_REC)//判斷接收狀態是否成功{if(ATCurrentCmdNum == AT_CGPADDR)//判斷當前指令是否為入網指令{NB_TaskStatus = NB_ACCESS;//如果是則狀態設置為入網完成break;//跳轉指令}//	else if(ATCurrentCmdNum == AT_NMGS)//判斷當前指令是否為AT_NMGS指令//	{//		NB_TaskStatus = NB_IDIE;//設置任務狀態為空閑狀態//		return;//	}else{ATCurrentCmdNum += 1;//如果不是入網指令，則當前指令加1ATNextCmdNum = ATCurrentCmdNum+1;//下一條指令在當前指令的基礎上再加1NB_TaskStatus = NB_SEND;//設置為發送狀態break;//跳轉指令}}else if(CompareTime(&TimeNB))//判斷發送指令之后接收是否超時{ATCmds[ATCurrentCmdNum].ATStatus = TIME_OUT;//改變當前指令的狀態：設置超時if(CurrentRty > 0)//判斷當前重發的次數是否大于零{CurrentRty--;ATNextCmdNum = ATCurrentCmdNum;//下一條指令等于當前指令NB_TaskStatus = NB_SEND;//改變任務狀態為發送狀態break;//跳轉到發送狀態的處理程序}else//否則重發次數已經達到最高的重發次數限制{NB_Init();//NB初始化，函數具體實現見下方return;}}return;case NB_ACCESS://如果是入網完成的狀態LedOn(LED_NET);//打開入網完成的指示燈NB_TaskStatus = NB_IDIE;//任務狀態設置為空閑狀態break;//跳轉到空閑狀態//	ATCurrentCmdNum = AT_NMGS;//當前指令設置為AT_NMGS//	ATNextCmdNum = AT_IDIE;//下一條指令設置為空閑指令//	NB_TaskStatus = NB_SEND;//任務狀態設置為發送狀態//	SetTime(&TimeNBSendData,10000);//發送指令超時設置//	break;//跳轉到發送狀態default:return;}}
}void NB_Init(void)//NB初始化
{NB_TaskStatus = NB_SEND;//任務狀態設置為發送狀態ATCurrentCmdNum = AT_CFUN0;//當前指令設置為第一條指令ATNextCmdNum = AT_CGSN;//下一條指令設置為第二條指令
}

主程序：測試

main函數中測試#include "nbiotdriver.h"...NB_Init();//NB初始化printf("wait 5s NB Reset!\n");
HAL_Delay(5000);//初始化時需等待NB芯片重啟（這里設置5秒鐘等待時間）while (1){LedTask();NB_Task();}...

NB-IoT網絡CoAP通信

1、發展背景

2、HTTP協議

3、CoAP協議

4、NB-IoT CoAP通信開發

發展背景

互聯網：

移動互聯網：

物聯網：

新的協議：

HTTP協議

HTTP介紹：

什么是超文本(HyperText)？

包含有超鏈接(Link)和各種多媒體元素標記(Markup)的文本。這些超文本文件彼此鏈接，形成網狀(Web)，因此又被稱為網頁(Web Page)。這些鏈接使用URL表示。最常見的超文本格式是超文本標記語言HTML。

什么是URL？

URL即統一資源定位符(Uniform Resource Locator)，用來唯一地標識萬維網中的某一個文檔。URL由協議、主機和端口(默認為80)以及文件名三部分構成。如：

什么是超文本傳輸協議HTTP？

是一種按照URL指示，將超文本文檔從一臺主機(Web服務器)傳輸到另一臺主機(瀏覽器)的應用層協議，以實現超鏈接的功能。

HTTP工作原理：

請求/響應交互模型

在用戶點擊URL為http://www.makeru.com.cn//course/3172.html的鏈接后，瀏覽器和Web服務器執行以下動作：

1、瀏覽器分析超鏈接中的URL

2、瀏覽器向DNS請求解析www.makeru.com.cn的IP地址

3、DNS將解析出的IP地址202.2.16.21返回瀏覽器

4、瀏覽器與服務器建立TCP連接(80端口)

5、瀏覽器請求文檔：GET /index.html

6、服務器給出響應，將文檔?index.html發送給瀏覽器

7、釋放TCP連接

8、瀏覽器顯示index.html中的內容

HTTP報文結構：

請求報文：即從客戶端(瀏覽器)向Web服務器發送的請求報文。報文的所有字段都是ASCII碼。

響應報文：即從Web服務器到客戶機(瀏覽器)的應答。報文的所有字段都是ASCII碼。

請求報文中的方法：方法(Method)是對所請求對象所進行的操作,也就是一些命令。請求報文中的操作有:

CoAP協議

CoAP是什么：

CoAP是IETF為滿足物聯網，M2M場景制定的協議，特點如下：

類似HTTP，基于REST模型：Servers將Resource通過URI形式呈現，客戶端可以通過諸如GET,PUT,POST,DELETE方法訪問，但是相對HTTP簡化實現降低復雜度（代碼更小，封包更小）

應用于資源受限的環境（內存，存儲，無良好的隨機源），比如CPU為8-bit的單片機，內存32Kb，FLASH 256Kb

針對業務性能要求不高的應用：低速率(10s of kbit/s)，低功耗

滿足CoRE環境的HTTP簡化增強版本

CoAP協議模型：

邏輯上分為Message和Request/Response兩層，Request/Response通過Message承載，從封包上不體現這種層次結構

基于UDP，支持組播

基于UDP的類似HTTP的Client/Server交互模型

Client發送Request(攜帶不同method)請求對資源(通過URI表示)的操作，Server返回Response(攜帶資源的representation)和狀態碼

在M2M應用場景，Endpoint實際同時是Server和Client

NB-IoT CoAP通信開發

NB-IoT CoAP通信開發：

COAP數據收發：

CoAP 數據發送無需事先建立?socket（模組內部處理） ， 直接發送數據：AT+NMGS=2,A1A2 發送?2 字節數據， 發送成功回復?OK， 否則?ERROR

讀取?CoAP 數據：+NNMI:2,A1A2 收到?2 字節?CoAP 數據

NB-IoT CoAP通信開發流程：

tsATCmds ATCmds[] = 
{{"AT+CFUN=0\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+CGSN=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+NRB\r\n","OK",8000,NO_REC,3},{"AT+NCDP=180.101.147.115,5683\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+CFUN=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+CIMI\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+CMEE=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"ctnb\"\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+NNMI=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+CGATT=1\r\n","OK",2000,NO_REC,3},{"AT+CGPADDR\r\n","+CGPADDR:1,1",2000,NO_REC,30},{"AT+NMGS=","OK",3000,NO_REC,3},//發送數據的指令，注意：發送數據是可變的，所以指令后面沒有 "\r\t"
};

typedef enum
{AT_CFUN0 = 0,AT_CGSN,AT_NRB,AT_NCDP,AT_CFUN1,AT_CIMI,AT_CMEE,AT_CGDCONT,AT_NNMI,AT_CGATT,AT_CGPADDR,AT_NMGS,AT_IDIE//因為AT_NMGS為最后一個指令，所以這里添加一個空閑指令標記
}teATCmdNum;

#include "time.h"
#include "led.h"static tsTimeType TimeNB;//獲取定時器的起始時間和時間間隔char NbSendData[100];//發送數據指令中數據的存儲區void ATSend(teATCmdNum ATCmdNum)
{//清空接收緩存區memset(Usart2type.Usart2RecBuff,0,USART2_REC_SIZE);ATCmds[ATCmdNum].ATStatus = NO_REC;ATRecCmdNum = ATCmdNum;if(ATCmdNum == AT_NMGS)//判斷是否發送數據的指令{memset(NbSendData,0,100);//清空數據的存儲區//第一個%s為發送數據的指令："AT+NMGS="//第二個%d為發送數據的個數是兩個（字節的長度）//第三和第四個%x是兩個要發送的16進制的數據//最終得到NbSendData的數據為：AT+NMGS=2,0x10,0x10\r\nsprintf(NbSendData,"%s%d,%x%x\r\n",ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,2,0x10,0x10);HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)NbSendData,strlen(NbSendData),100);//發送NbSendData到NB芯片HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)NbSendData,strlen(NbSendData),100);//發送NbSendData到串口1，用于調試}else{HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,strlen(ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr),100);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr,strlen(ATCmds[ATCmdNum].ATSendStr),100);}//打開超時定時器，這里主要用來判斷接收超時使用SetTime(&TimeNB,ATCmds[ATCmdNum].TimeOut);//獲取定時器的起始時間和時間間隔，具體見下面講解//打開發送指示燈，配合LedTask函數的使用可以產生一個100毫秒的亮燈，具體函數下文有講解//如果100毫秒之內又有數據發送，則定時器重新計時，LED燈繼續延長點亮時間SetLedRun(LED_TX);
}

static uint8_t CurrentRty;//當前重發的次數
static teATCmdNum ATRecCmdNum;//
static teATCmdNum ATCurrentCmdNum;//當前的指令
static teATCmdNum ATNextCmdNum;//下一條指令
static teNB_TaskStatus NB_TaskStatus;//聲明任務的狀態
static tsTimeType TimeNBSendData;//NB發送數據時的起始時間獲取 和 接收超時時間的設置void NB_Task(void)//NB不同任務狀態的處理程序，一般開始時NB_TaskStatus狀態為NB_SEND，故可以從NB_SEND開始分析
{while(1)//死循環，為了高效率處理{switch(NB_TaskStatus){case NB_IDIE:if(CompareTime(&TimeNBSendData))//判斷發送指令是否超時{ATCurrentCmdNum = AT_NMGS;//當前指令設置為發送數據指令ATNextCmdNum = AT_IDIE;//下一條指令設置為空閑指令NB_TaskStatus = NB_SEND;//任務狀態設置為發送SetTime(&TimeNBSendData,10000);//每隔10秒發送一次數據break;//跳轉到發送狀態}return;case NB_SEND:if(ATCurrentCmdNum != ATNextCmdNum)//如果當前指令不等于下一條指令，則該指令是第一次運行{CurrentRty = ATCmds[ATCurrentCmdNum].RtyNum;//獲取當前指令的重發次數}ATSend(ATCurrentCmdNum);//發送指令NB_TaskStatus = NB_WAIT;//更改為等待態return;//因為有超時case NB_WAIT:ATRec();//AT接收字符串的解析if(ATCmds[ATCurrentCmdNum].ATStatus == SUCCESS_REC)//判斷接收狀態是否成功{if(ATCurrentCmdNum == AT_CGPADDR)//判斷當前指令是否為入網指令{NB_TaskStatus = NB_ACCESS;//如果是則狀態設置為入網完成break;//跳轉指令}else if(ATCurrentCmdNum == AT_NMGS)//判斷當前指令是否為發送數據指令{NB_TaskStatus = NB_IDIE;//設置任務狀態為空閑狀態return;}else{ATCurrentCmdNum += 1;//如果不是入網指令，則當前指令加1ATNextCmdNum = ATCurrentCmdNum+1;//下一條指令在當前指令的基礎上再加1NB_TaskStatus = NB_SEND;//設置為發送狀態break;//跳轉指令}}else if(CompareTime(&TimeNB))//判斷發送指令之后接收是否超時{ATCmds[ATCurrentCmdNum].ATStatus = TIME_OUT;//改變當前指令的狀態：設置超時if(CurrentRty > 0)//判斷當前重發的次數是否大于零{CurrentRty--;ATNextCmdNum = ATCurrentCmdNum;//下一條指令等于當前指令NB_TaskStatus = NB_SEND;//改變任務狀態為發送狀態break;//跳轉到發送狀態的處理程序}else//否則重發次數已經達到最高的重發次數限制{NB_Init();//NB初始化，函數具體實現見下方return;}}return;case NB_ACCESS://如果是入網完成的狀態LedOn(LED_NET);//打開入網完成的指示燈ATCurrentCmdNum = AT_NMGS;//當前指令設置為發送數據的指令ATNextCmdNum = AT_IDIE;//下一條指令設置為空閑指令NB_TaskStatus = NB_SEND;//任務狀態設置為發送狀態SetTime(&TimeNBSendData,10000);//發送指令超時設置break;//跳轉到發送狀態default:return;}}
}void NB_Init(void)//NB初始化
{NB_TaskStatus = NB_SEND;//任務狀態設置為發送狀態ATCurrentCmdNum = AT_CFUN0;//當前指令設置為第一條指令ATNextCmdNum = AT_CGSN;//下一條指令設置為第二條指令
}

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的物联网之NB-IoT技术实践开发三（NB-IoT网络编程）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。