CAT1 RTU软硬件规划开源材料剖析（MQTT协议+GNSS定位版别 ）

一、CAT1 RTU计划简介：

长途终端单元( Remo。te。Terminal Unit，RTU)，一种针对。通讯。距离较长和。工业。现场环境恶劣而规划的具有模块化结构的、特别的核算机测控单元，它将结尾。检测。外表和履行机构与长途操控。中心。相衔接。

奇观MQTT RTU+GNSS版别的RTU，用于将长途现场的。传感器。和履行器数据传输到中心。操控体系。或监控中心。RTU 一般用于。工业自动化。、能源办理、。环境监测。等范畴，它能够搜集和传输各种类型的数据，如温度、压力、流量、。电流。、电压等，能够对各种类型的传感器进行长途操控。

二、CAT1 RTU计划的。硬件。规划共享。

1.硬件功用概述。

奇观MQTT RTU+GNSS版别的RTU具有5*6贴片卡/外置。SIM。卡/全网通卡功用，支撑斗极/GPS定位，支撑卡基站定位，内嵌。看门狗。，掉线自动康复。规范工业。RS232。/485。接口。，能够支撑6-20V的宽电压输入，支撑5路DO，5路DI，1路。AI。。

MQTT RTU+GNSS版别的RTU为用户供给规范固件以及对应源码，以及对应的MQTT透传、GNSS、DI、DO、AI等功用的操作例程。

2.。产品。硬件界说。

2.1 体系框图：

2.2 HaaS框图：

AM430EV5系列SOM板：

AM430EV5 SOM板4（5*6卡/GNSS）Haas框图。

AM430EV5 SOM板5（全网通卡/GNSS）Haas框图。

AM430EV5 SOM板6（插拔卡/GNSS）Haas框图。

REV1主板Haas框图。

2.3 SCH原理图。拆解。剖析：

AM430EV5系列SOM板SCH：

概况见Cellular。 IoT。Wiki 知识库。

REV1主板SCH：

概况见Cellular IoT Wiki 知识库。

三、CAT1 RTU计划的软件规划共享。

1.软件功用概述。

功用概述：

网络。通讯功用：为了完结长途操控中心对终端测控单元的操控，RTU首要应该具有联网的才能，经过网络将两者衔接起来。完结了网络通讯，就要考虑网络安稳的问题，假如不安稳，需求完结断线重连等。服务器承认设备现在在线。

参数。装备功用：网络通讯能够挑选TCP，MQTT等协议。衔接TCP服务器，需求装备TCP服务器地址，端口。号等参数；衔接MQTT服务器需求装备鉴权。信息。，订阅和发布的To。pi。c等参数。此外，其它杂乱功用，也会涉及到一些参数的装备。

网络参数装备功用：上述功用完结后，能够考虑后期保护进程中，当RTU现场保护不方便，运用网络对其进行装备的方法。装备的方法能够挑选多种形式，能够将上面的指令略微修正，也能够别的写一份协议。

心跳功用：当RTU和长途服务器树立衔接后，服务器判别设备是否在线，需求RTU守时发送一串数据给服务器，用通讯来承认RTU在线。

长途操控功用：依托上述功用的完结，能够轻松地拟定一些协议，长途服务器经过下发对应的协议，来操控RTU的DI、DO、AI等接口。操控方法包含读写、守时写、IO联动等。

2.软件功用界说。

2.1 软件完结功用：

AT指令装备设备运转参数，包含：服务器衔接IP、端口号；心跳包敞开/封闭；心跳包内容；注册包形式；注册包内容。以及复位和查询相关装备参数指令。

可随时挑选进入、退出透传形式。

心跳坚持功用，心跳距离可装备。

网络重连功用。

理论上能够发送无限长度数据包。

波特率固定为115200，能够依据客户需求定制。

网络AT指令和JSON协议装备功用，能够经过服务器下发长途AT指令装备。

支撑长途晋级。

支撑5路DI，DI能够装备为，上拉/下拉，初始电平，自动上报，守时上报，能够独自读某一路，能够5路一同读。

支撑5路DO，包含，可配上拉/下拉，初始电平，重启状况，能够独自设置某一路的输出电平，也能够一同设置5路的输出电平。

支撑1路AI，能够收集4 - 20mA的电流，能够装备阈值，依照装备触发报警，周期上报。

闹钟功用，DO守时履行设置动作。

IO联动，DI/AI作为输入源，DO跟从动作，包含正向跟从、反向跟从DI；阈值内、阈值外履行相应动作。

2.2 软件功用模块剖析：

依照上面的剖析，开发的进程便是完结一个个组件，几个组件完结一个模块，几个模块完结一个项意图开发。

开发进程会从中心组件验证，完好代码详解，调试三个章节来讲，怎么运用服务层API或使用层组件中的代码完结组件和模块，然后完结整个项目。

2.3 软件流程图：

3.基开发豆渠道开发剖析。

咱们的意图是做一款RTU，依据RTU应该具有的的功用，代码能够分为：数据存储模块，AT指令模块，切卡模块，透传形式切换模块，MQTT模块，心跳模块，掉线重连模块，GNSS模块，DI模块，DO模块，AI模块，JSON模块，闹钟模块。

模块是依据类似的功用，把对应的代码放到同一个源文件中。每个功用算作一个组件，不同组件组合以来，构成了模块的主要功用。

数据存储组件：包含文件创立，初始化，读写，封闭等。

AT指令组件：包含串口初始化，串口数据接纳，发送，数据剖析，AT指令解析。

切卡组件：包含GPIO初始化，复位切卡。

透传形式切换组件：包含串口初始化，串口数据接纳，发送，数据剖析，切换形式。

掉线重连组件：包含衔接状况检测，掉线重连。

MQTT组件：包含参数装备，创立Socket，衔接服务器，发送，接纳数据。

心跳组件：包含参数装备，守时发送。

GNSS组件：包含参数装备，串口初始化，串口数据接纳，数据剖析，形式切换，守时上报。

DI组件：包含参数装备，GPIO初始化，中止检测，形式切换，守时上报，中止上报。

AI组件：包含参数装备，ADC。接口初始化，电流核算，守时上报。

DO组件：包含参数装备，GPIO初始化，形式切换，守时上报，跟从DI或许AI。

闹钟组件：包含参数装备，守时，超时动作。

JSON组件：包含数据接纳，解析，数据发送。

上述模块功用大致是依照依靠次序来的，下面的模块完结可能要根据上面的组件。

AT指令模块。

心跳模块。

MQTT网络模块。

网络AT模块。

主使命模块。

晋级模块。

IO模块。

文件模块。

JSON协议模块。

DO模块。

DI模块。

AI模块。

四、CAT1 RTU计划效果展现。

1.SCH的解说和Geber文件。材料。

概况请见Cellular IoT Wiki 知识库。

2.Datasheet。

概况请见Cellular IoT Wiki 知识库。

3.AT指令手册。

概况请见Cellular IoT Wiki 知识库。

4.产品BOM。

概况请见Cellular IoT Wiki 知识库。

5.固件。下载。链接。

概况请见Cellular IoT Wiki 知识库。

五、怎么了解更多CAT1 RTU计划。

本文章源自奇观物联开源的。物联网。使用知识库CellularIoTWiki，更多技能干货欢迎重视保藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知识库（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBv。AC。9WOkEYG5CLqGwm6PHf）。

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