物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)詞在近幾年的亮相頻率相當(dāng)高，甚至可以說是鋪天蓋地。曾經(jīng)感覺是下個(gè)世紀(jì)的黑科技，其實(shí)已經(jīng)開始深入應(yīng)用到我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中了。物物相聯(lián)、智能感知，是對物聯(lián)網(wǎng)最通俗、也最準(zhǔn)確的理解。大到工業(yè)國防，小到衣食住行，稍加注意，你便會(huì)發(fā)現(xiàn)它真的是無所不在。

　　“聯(lián)發(fā)科”這三個(gè)字，憑它在移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域的影響力確實(shí)無需過多注解，然而，聯(lián)發(fā)科正式宣布進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)場卻是在2014年左右，屬于后起之秀了。不過如同它曾經(jīng)在智能手機(jī)市場上風(fēng)光無限一樣，因其在低功耗與聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面深厚的經(jīng)驗(yàn)與科技積累，短短幾年內(nèi)聯(lián)發(fā)科在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也是捷報(bào)頻傳，作為吃瓜群眾的我們竟然也會(huì)因其連番不斷的新品轟炸，而感受到物聯(lián)網(wǎng)深情的撩撥。

　　過去芯片廠商的開發(fā)公板都是直接提供給客戶廠商，以協(xié)助加速完成產(chǎn)品的開發(fā)。不過近來的趨勢是各芯片廠家愈發(fā)慷慨，各種開發(fā)板通過各種免費(fèi)形式送到了相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)者手中，再加上大量的開源軟件資源，讓眾多極客、“攻城獅”也都有機(jī)會(huì)共同參與到了推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步的大潮中。

　　這些慷慨的芯片廠家中，就包括了聯(lián)發(fā)科；而享受到免費(fèi)福利的幸運(yùn)兒當(dāng)中，就包括了本人。

　　對的，經(jīng)過誠意滿滿的一番申請，我終于在不久前收到了來自聯(lián)發(fā)科的一套LinkIt 7687物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板，現(xiàn)在正式進(jìn)入正題。

　　一、開箱：

　　先暴力撕開郵遞包裹，再小心翼翼取出開發(fā)板包裝盒。

　　第一感覺是尺寸小巧精致，圖文設(shè)計(jì)什么的也算精美。而且很多英文，側(cè)面一行字特別顯眼：If you can write ‘hello world！’， you can change the world。

　　掀開外包裝盒，果然開發(fā)板身著透視防靜電袋在里面乖乖地躺著。如捉J一般把它拉起，拆開“床”板，你會(huì)發(fā)現(xiàn)里面蜷縮著一條數(shù)據(jù)線。

　　上一張“突擊成果”全家福。

　　開發(fā)板整體感覺還不錯(cuò)，PCBA兩面油亮整潔，一塵不染；元器件布局也有條有理，非常工整。果然有名牌、正品風(fēng)范。

　　開發(fā)板上最核心的部分當(dāng)然就是那塊8＊8mm 68－pin QFN封裝的MT7687F控制器芯片，方方正正地披著鐵皮伸出很多引腳在那里號令全板。更加吸引視線的是上下兩排亮黃色的GPIO擴(kuò)展接口，還有就是電源和USB接口，以及它下方的三個(gè)圓形功能按鍵。它們右邊更小的圓點(diǎn)排成一排的都是LED燈。再看最右側(cè)，自帶板載無線天線，以及備用的外接天線接口。

　　具體板載硬件配置如下：

　　（1）供電

　　USB或電池供電：Micro USB 電源 （VBus， 5V） 和外部 VIN （1．8～3．2V）；

　　（2）LED

　　多種 LED 指示燈，包含 UART 通訊和電源，以及 6 個(gè)透過GPIO控制的 LED：

　　D6：5V電源網(wǎng)絡(luò)；

　　D5：3．3V電源網(wǎng)絡(luò)；

　　D9（UART TX）：UART1發(fā)送指示；

　　D10（UART RX）：UART1接收指示；

　　D11、D12、D13，D14，D15可用作其它指示使用。

　　（3）功能按鍵

　　S4、S5、S1分別對應(yīng)系統(tǒng)重置，RTC（Real Time Clock）中斷和外部中斷。

　　（4）擴(kuò)展GPIO

　　8個(gè)GPIO擴(kuò)充接口；

　　（5）RTC時(shí)鐘模塊

　　時(shí)鐘模塊是LinkIt 7687 HDK的特點(diǎn)之一，它包含一個(gè)40MHz源晶體振蕩器，以及用于外部頻率模式的32．768 kHz晶振。

　　（6）USB數(shù)據(jù)接口

　　支持：Mass Storage Device （MSD）flash編程界面；Micro USB CMSIS－DAP（Coresight Debug Access Port）；Virtual COM port UART經(jīng)由USB給PC連接。

　　（7）射頻

　　射頻信號路由到板上的電路天線。

　　外觀部分就到這里，接下來看下具體的硬件特性。

　　二、開發(fā)板及芯片

　　該LinkIt 7687開發(fā)板是基于聯(lián)發(fā)科技的MT7687 Wi－Fi SOC設(shè)計(jì)制作，最適用于開發(fā)智能居家居相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

　　想要深入認(rèn)識開發(fā)板，這時(shí)候就有必要把包裝盒拿來復(fù)習(xí)了。

　　根據(jù)硬盒正面英文所述，開發(fā)板由品佳集團(tuán) （Silicon Application Corp．Group）設(shè)計(jì)推出，被描述為一款“為高能效、安全WiFi設(shè)備而生的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板”。下面小字是說此板支持AES、3DES／SHA無線WiFi加密，外設(shè)支持UART、I2C、SPI、PWM、IrDA，還有輔助ADC接口。

　　硬盒反面的英文介紹了開發(fā)板的一些詳細(xì)功能特性，重新整理如下：

　　·內(nèi)含 MT7687F Wi－Fi 芯片模塊。該模塊可供制造商生產(chǎn)最終商用的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備；

　　·整合安全引擎的 Wi－Fi 連網(wǎng)功能（支持 AES 與 3DES／SHA 加密標(biāo)準(zhǔn)）；

　　·嵌入式 SRAM／ROM 與 2MB 的序列閃存；

　　·電池（2顆3號電池）與插電選項(xiàng)；

　　·支持產(chǎn)品上市前的關(guān)鍵測試，除了提供調(diào)試端口，方便檢測，還提供一個(gè)U．FL天線接頭，以及保留供監(jiān)視耗電量的排針。

　　·與 Arduino Uno （Revision 3版） 管腳兼容外，另外提供一個(gè)8針腳擴(kuò)充接頭，提供多元的外圍連接能力。

　　再來看最核心的MT7687。

　　MT7687是聯(lián)發(fā)科在2015年就推出的節(jié)能型系統(tǒng)級WiFi芯片，主打低功耗、高安全性，以及良好的擴(kuò)展可編程性能。

　　它的主要特點(diǎn)整理如下：

　　·內(nèi)含一顆ARM Cortex－M4F 微控制器；

　　·1x1組態(tài)的802．11b／g／n WiFi子系統(tǒng)，省電、穩(wěn)定；

　　·主頻達(dá)192Mhz／200Mhz的Cortex M4核心；

　　·支持多元的外設(shè)接口；

　　·整合在芯片封裝內(nèi)的嵌入式SRAM／ROM與序列閃存。

　　三、開發(fā)軟件配置

　　安裝驅(qū)動(dòng)

　　通過自帶的數(shù)據(jù)線將開發(fā)板連接至電腦，然后下載安裝官方的驅(qū)動(dòng)。

　　英文不好的，可以根據(jù)“哪里能點(diǎn)點(diǎn)哪里”的原則，點(diǎn)擊下載紅色劃線部分：

　　安裝完成，查看以下3個(gè)部分即可：

　　配置HDK Flash

　　通過連接J25，啟動(dòng)Flash Recovery模式。

　　升級固件

　　下載mt76x7＿mk20d＿mbed．bin文件。

　　模式進(jìn)入

　　先從LinkIt 7687開發(fā)板移除micro USB連接線。接下來按下并持續(xù)壓住RST按鈕，同時(shí)再用micro USB線將開發(fā)板連接至電腦。繼續(xù)壓住按鈕約5秒鐘后，一個(gè)新設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)在Windows文件管理器中了。

　　安裝

　　將解壓縮的mt76x7＿mk20d＿mbed．bin拷貝至這個(gè)新設(shè)備中之后，開發(fā)板上中間那個(gè)U6001 LED燈就開始快閃，這時(shí)候需要耐心等它個(gè)差不多5分鐘。

　　開發(fā)軟件安裝

　　（1）安裝MDK 5．22

　　（2）安裝MediaTek．MTx．4．0．0．pack

　　下載SDK：LinkIt SDK的KEIL package

　　下載完成后雙擊打開安裝：

　　四、跟物聯(lián)網(wǎng)世界打聲招呼吧

　　1．WiFi AP測試

　　1．1 連接圖

　　1．2 調(diào)試代碼

　　1．3 調(diào)試現(xiàn)象

　　使用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試軟件，在PC端和手機(jī)端分別安裝。查看7687的輸出記錄即可知道：［Gateway］10．10．10．1、［Start IP］10．10．10．2、［End IP］10．10．10．10。

　　測試連接的PC IP為10．10．10．2 設(shè)置UDP，端口號：8080，目標(biāo)主機(jī)10．10．10．3

　　測試連接的Mobile IP為10．10．10．3，設(shè)置UDP Server，端口號8080。

　　互發(fā)數(shù)據(jù)，達(dá)到簡單的通信測試。

　　2．WiFi STA測試

　　2．1 連接圖

　　2．2 調(diào)試代碼

　　運(yùn)行官方例程：iot＿sdk＿demo

　　2．3 調(diào)試現(xiàn)象

　　UART調(diào)試打印信息

　　查看路由器管理界面，MT7687的連接信息。

　　Lwip socket測試

　　LwIP是Light Weight （輕型）IP協(xié)議。LwIP在保持TCP協(xié)議主要功能的基礎(chǔ)上減少對RAM 的占用，適合在低端的嵌入式系統(tǒng)中使用。

　　3．1 Socket通信

　　（1） 創(chuàng)建：int lwip＿socket（int domain， int type， int protocol）

　　（2） 綁定：int lwip＿bind（int s， const struct sockaddr ＊name， socklen＿t namelen）

　　（3） 監(jiān)聽端口號：int lwip＿listen（int s， int backlog）

　　（4） 接收來自客戶端的連接請求：

　　Int lwip＿accept（int s， struct sockaddr ＊addr， socklen＿t ＊addrlen）

　　（5） 讀取數(shù)據(jù)：int lwip＿read（int s， void ＊mem， size＿t len）

　　（6） 發(fā)送數(shù)據(jù)：int lwip＿write（int s， const void ＊data， size＿t size）

　　（7） 關(guān)閉：int lwip＿close（int s）

　　3．2 調(diào)試代碼

　　運(yùn)行官方例程：lwip＿socket。借助 WiFi STA模式測試代碼。

　　3．3調(diào)試現(xiàn)象

　　此處以TCP調(diào)試。

　　（1）MT7687端創(chuàng)建Socket 通信，server端。

　　IP：192．168．0．13

　　Port： 6500

　　（2）手機(jī)端借助網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，作為Socket Client請求連接

　　（3）連接成功，開始通信測試。

　　4．基于MT7687的計(jì)量插座設(shè)計(jì)

　　4．1 項(xiàng)目簡介

　　本文基于MT7687的WiFi版本計(jì)量插座實(shí)現(xiàn)了普通插座的聯(lián)網(wǎng)和計(jì)量功能，用戶可以通過APP端實(shí)現(xiàn)對連接在插座上的負(fù)載進(jìn)行控制和電量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查看。計(jì)量方案采用8051微處理器的單相電能計(jì)量芯片 G80F923，WiFi采用MT7687，采用內(nèi)核cortex－m4，基于聯(lián)發(fā)科實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）開發(fā)平臺。

　　4．2 設(shè)計(jì)框圖

　　4．3 設(shè)計(jì)原理

　　4．3．1 基本參數(shù)

　　電源參數(shù)：220－250VAC，50／ 60HZ；

　　額定最大電流：10A；

　　計(jì)量精度：1％。

　　4．3．1 計(jì)量芯片 G80F923

　　G80F925提供單相電能計(jì)量所需要的全部功能，包括有功功率與有功電能、無功功率與無功電能、電壓電流有效值及頻率計(jì)算等，支持靈活校表方案。

　　電壓采樣：分壓采樣，將差分電路電壓信號輸入采樣端口VP和VN

　　電流采樣：使用分流器，采用高精度錳銅電阻，將信號輸入IP和IN

　　4．3．2 WiFi模塊 MT 7687

　　采用MT7687的UART ，RX：GPIO36 ，TX：GPIO37。連接計(jì)量MCU的UART。

　　協(xié)議說明

　　4．4．1用戶端——＞MT7687

　　1：查詢設(shè)備端數(shù)據(jù)

　　2：控制設(shè)備端打開負(fù)載

　　3：控制設(shè)備端斷開負(fù)載

　　4．4．2 MT7687——＞設(shè)備端

　　Uart協(xié)議

　　波特率：115200bps，數(shù)據(jù)位：8，停止位：1，校驗(yàn)位：N ，流控制：N

　　長度包括：data

　　CRC采用ModbusCRC計(jì)算方法

　　校驗(yàn)項(xiàng)：為功能碼＋長度＋數(shù)據(jù)。

　　（1）下發(fā)數(shù)據(jù)

　　（2）上報(bào)數(shù)據(jù)

　　（3）錯(cuò)誤應(yīng)答

　　錯(cuò)誤碼說明。

　　4．4．3數(shù)據(jù)說明

　　4．5 程序調(diào)試

　　Uart通信

　　（1）基本配置

　　網(wǎng)絡(luò)通信

　　采用TCP 方式，MT7687作為TCP Server，手機(jī)端作為TCP Client。參照STA測試。

　　4．6 調(diào)試記錄

　　（1）數(shù)據(jù)通信測試：

　　建立Socket連接，手機(jī)端發(fā)送1，當(dāng)MT7687收到數(shù)據(jù)后，通過Uart向G80F9023查詢檢測數(shù)據(jù)，然后向上發(fā)送至手機(jī)端。

　　此處的電氣數(shù)據(jù)為模擬數(shù)據(jù)。

　　（2）硬件連接圖：

　　采用USB供電。電氣數(shù)據(jù)為模擬數(shù)據(jù)，此處實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)通信。

　　五、結(jié)語

　　進(jìn)行到這里，相信大家已經(jīng)都可以著手開發(fā)自己作品了，比如智能燈泡、智能門鎖等等。LinkIt 7687開發(fā)板整個(gè)連接、設(shè)置和測試運(yùn)行，以及參考設(shè)計(jì)都算是完成得非常順暢，主要是MTK提供的各種開源軟件資源非常豐富，可以說是給我們開發(fā)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品掃清了許多障礙。

　　“Advanture is out there”，各位看官，此篇拙文算是投石引玉，還有更多更亮眼的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)意，就等你們一起去實(shí)現(xiàn)了！