NB-IoT/LoRa窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)第5章NB-IoT實(shí)驗(yàn)設(shè)備通信

模塊研究與使用教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)NB-IoT模塊使用GPRS模塊使用GPS模塊使用能力目標(biāo)具備開闊、靈活的思維能力具備積極、主動(dòng)的探索精神具備嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作態(tài)度5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何驅(qū)動(dòng)NB-IoT模塊

通過(guò)STM32串口發(fā)送AT命令和接收回碼

知識(shí)點(diǎn)掌握:1.了解STM32與NB-IoT模塊通信

2.掌握串口通信及相關(guān)函數(shù)編寫實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。1.NB-IoT串口及AT驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理

STM32單片機(jī)與NB-IOT模組BC95-B5采用的是串口通信，波特率可設(shè)置；BC95模組所有的操作依賴于AT命令；STM32向BC95模組發(fā)送一條AT命令，回復(fù)一條OK，表示BC95接收到了AT命令。本實(shí)驗(yàn)就是搭建STM32與BC95的串口驅(qū)動(dòng)程序，并發(fā)送AT測(cè)試命令，等待BC95回復(fù)OK，表示模組工作正常?！癆T\r\n”--->BC95BC95--->”\r\nOK\r\n”1.NB-IoT串口及AT驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介NB-IOT原理圖通信接口為USART3，因此只要驅(qū)動(dòng)了USART3就可實(shí)現(xiàn)NB-IoT與MCU之間的通信。1.NB-IoT串口及AT驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序流程圖1.NB-IoT串口及AT驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象AT命令測(cè)試的串口顯示，MCU不斷的發(fā)送命令“AT\r\n”給MCU，MCU回復(fù)”\r\nOK\r\n”。1.NB-IoT串口及AT驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握NB-IoT模塊的入網(wǎng)流程

通過(guò)STM32控制NB-IoT模塊的入網(wǎng)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解NB-IoT的基礎(chǔ)知識(shí)

2.了解NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)步驟實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。2.NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理全球大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商使用900MHz頻段來(lái)部署NB-IoT，有些運(yùn)營(yíng)商部署在800MHz頻段，各運(yùn)營(yíng)商的頻段如表2.NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商上行頻率(MHz)下行頻率(MHz)頻寬(MHz)中國(guó)聯(lián)通909-9151745-1765954-9601840-1860620中國(guó)移動(dòng)890-9001725-1735934-9441820-18301010中國(guó)電信825-840870-885155.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介NB-IoT支持3種不同的部署方式，分別是獨(dú)立部署、保護(hù)帶部署、帶內(nèi)部署。獨(dú)立部署：可以利用單獨(dú)的頻帶，適合用于GSM頻段的重耕。保護(hù)帶部署：可以利用LTE系統(tǒng)中邊緣無(wú)用頻帶。帶內(nèi)部署：可以利用LTE載波中間的任何資源塊。NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益，期望能覆蓋到地下車庫(kù)、地下室、地下管道等信號(hào)難以到達(dá)的地方。2.NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介AT指令解析AT+NCONFIG=AUTOCONNECT,TRUE//設(shè)置為自動(dòng)入網(wǎng)模式，TRUE自動(dòng)入網(wǎng)，F(xiàn)ALSE手動(dòng)入網(wǎng)AT+NBAND=5//設(shè)置模塊工作頻段

5 850MHz頻段

9 900MHz頻段

20800MHz頻段AT+CFUN=1//設(shè)置模塊功能為全功能AT+NRB //重啟模塊2.NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介AT+CEREG? //查看當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)狀態(tài)0 未注冊(cè) 1 已注冊(cè)

2 正在連接

3 注冊(cè)被拒絕

4 未知網(wǎng)路

5 已注冊(cè)，空閑AT+NSOCR=DGRAM,17,端口號(hào)，1 //創(chuàng)建一個(gè)SOCKET注：SOCKET創(chuàng)建成功后，再次創(chuàng)建NB-IoT返回值為ERROR。2.NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序流程圖2.NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手界面顯示NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)發(fā)送的AT命令回碼，最后執(zhí)行到NB-IOT開機(jī)入網(wǎng)成功。2.NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握NB-IoT模塊接收數(shù)據(jù)原理

通過(guò)STM32控制板接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解NB-IoT的低功耗模式

2.了解NB-IoT接收數(shù)據(jù)的流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。3.NB-IoT接收數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理NB-IoT模塊采用PSM的低功耗模式，如下圖所示，是3GPPR12引入的技術(shù)，其原理是允許UE在進(jìn)入空閑態(tài)一段時(shí)間后，關(guān)閉信號(hào)的收發(fā)和AS（接入層）相關(guān)功能，相當(dāng)于部分關(guān)機(jī)，從而減少天線、射頻、信令處理等的功耗消耗。3.NB-IoT接收數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介

UE在PSM期間，不接收任何網(wǎng)絡(luò)尋呼，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)說(shuō)，UE此時(shí)是不可達(dá)的，數(shù)據(jù)、短信、電話均進(jìn)不來(lái)。只有當(dāng)TAU周期請(qǐng)求定時(shí)器（T3412）超時(shí)，或者UE有MO業(yè)務(wù)要處理而主動(dòng)退出時(shí)，UE才會(huì)退出PSM模式、進(jìn)入空閑態(tài)，進(jìn)而進(jìn)入連接態(tài)處理上下行業(yè)務(wù)。設(shè)備進(jìn)入PSM之后，HOST是隨時(shí)可以喚醒模塊的，只是在PSM的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)端是reach不到設(shè)備的。3.NB-IoT接收數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介AT命令解析NB-IoT模塊接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)后，會(huì)通過(guò)串口向MCU發(fā)送一個(gè)提示信息。+NSONMI:<socket>,<length><socket>：發(fā)送AT+NSOCR創(chuàng)建SOCKET后返回值。<length>：接收到的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。發(fā)送AT+NSORF=<socket>,<req_length>命令可以從NB-IoT模塊中讀取數(shù)據(jù)。<socket>：發(fā)送AT+NSOCR創(chuàng)建SOCKET后返回值。3.NB-IoT接收數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介<length>讀取的長(zhǎng)度。返回的值為：<socket>,<ip_addr>,<port>,<length>,<data>,<remaining_length><socket>：發(fā)送AT+NSOCR創(chuàng)建SOCKET后返回值。<ip_addr>：信息發(fā)送者的IP地址。<port>：接收到數(shù)據(jù)的端口號(hào)。<length>：接收到的長(zhǎng)度。<data>：接收到的數(shù)據(jù)。3.NB-IoT接收數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介<remaining_length>：還未讀取的長(zhǎng)度。當(dāng)NB-IoT模塊已經(jīng)提示過(guò)有信息后，MCU并沒(méi)有從NB-IoT模塊中讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)NB-IoT模塊再次接收到數(shù)據(jù)之后不會(huì)再向MCU發(fā)送提示信息。NB-IoT模塊的數(shù)據(jù)緩存區(qū)中最多只能保存一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度為512字節(jié)。3.NB-IoT接收數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序流程圖3.NB-IoT接收數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手界面顯示NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)發(fā)送的AT命令回碼；SOCKET連接成功后，等待平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)，串口助手顯示平臺(tái)發(fā)送的IP數(shù)據(jù)。3.NB-IoT接收數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握NB-IoT模塊發(fā)送數(shù)據(jù)原理

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)NB-IoT數(shù)據(jù)發(fā)送實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解NB-IoT的上行物理信道

2.了解NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)的流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。4.NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理NB-IoT的上行物理信道包括：NPUSCH（Narrow-bandPhysicalUplinkSharedChannel）：窄帶物理上行共享信道，用于傳輸上行數(shù)據(jù)。NPRACH（Narrow-bandPhysicalRandomAccessChannel）：窄帶物理隨機(jī)接入信道，用于UE發(fā)送接入消息。4.NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介

NB-IoT上行功率控制僅支持開環(huán)功率控制，功率控制應(yīng)用于窄帶上行物理共享信道（NPUSCH）和窄帶物理隨機(jī)接入信道（NPRACH）。NB-IoT物理信道關(guān)系如圖所示。NPUSCH

用來(lái)傳輸上行數(shù)據(jù)和上行控制信息；和LTE相同，NPUSCH信道處理過(guò)程通過(guò)加干擾、調(diào)制、層映射、變換編碼、預(yù)編碼、資源映射等幾個(gè)步驟。4.NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介AT命令解析AT+NSOST=socket,remote_addr,remote_port,length,data//命令發(fā)送UDP信息。<socket>：執(zhí)行AT+NSOCR命令返回的Socket。<remote_addr>：IPv4,點(diǎn)分十進(jìn)制記法表示的IP地址。<remote_port>：遠(yuǎn)程端口，用于接收UDP消息，范圍是0-65535。<length>：發(fā)送的十進(jìn)制數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。4.NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介

<data>：接收的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制發(fā)送，例如：發(fā)送兩個(gè)字節(jié)0xAA,0xBB.發(fā)送的命令如下：AT+NSOST=socket,IP,端口,2,AABB.4.NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序流程圖4.NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手界面顯示NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)發(fā)送的AT命令回碼；SOCKET連接成功后，BC95模塊發(fā)送IP數(shù)據(jù)，串口助手顯示發(fā)送內(nèi)容。4.NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制NB-IoT模塊

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)NB-IoT模塊的收發(fā)實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解NB-IoT的登錄、授時(shí)命令

2.了解NB-IoT收發(fā)數(shù)據(jù)的流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理（協(xié)議格式）5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介登錄：授時(shí)：流程：登錄--->授時(shí)5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)地址1byte功能代碼1byte子功能數(shù)據(jù)量1byte子功能內(nèi)容3byte數(shù)據(jù)長(zhǎng)度1byte數(shù)據(jù)內(nèi)容22BCRC1byte0x050x010x030x01+BB

GPS數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼地址1byte功能代碼1byte子功能數(shù)據(jù)量1byte子功能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度1byte數(shù)據(jù)內(nèi)容

CRC1byte0x210x050x030x01+BB0x19YY/MM/DD,hh:mm:ss+zz+0x01+BB校驗(yàn)碼5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序流程圖注：在使用時(shí)IP地址、端口號(hào)以及登錄命令是固定的，不能私自更改，如果更改將不會(huì)有回復(fù)信息。5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)5.1NB-IoT實(shí)現(xiàn)通信的模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手界面顯示NB-IoT開機(jī)入網(wǎng)發(fā)送的AT命令回碼；SOCKET連接成功后，BC95模塊發(fā)送登錄命令，接收平臺(tái)發(fā)送授時(shí)命令，并在串口助手顯示收發(fā)流程及內(nèi)容。5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制GPRS

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)GPRS的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解stm32與GPRS通信方式

2.掌握串口配置及相關(guān)函數(shù)編寫實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。1.GPRS串口驅(qū)動(dòng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理STM32單片機(jī)與GPRS模組M26采用的是串口通信，波特率可設(shè)置；M26模組所有的操作依賴于AT命令；STM32向M26模組發(fā)送一條AT命令，回復(fù)一條OK，表示M26接收到了AT命令。本實(shí)驗(yàn)就是搭建STM32與M26的串口驅(qū)動(dòng)程序，并發(fā)送AT測(cè)試命令，等待M26回復(fù)OK，表示模組工作正常?！癆T\r\n”--->M26M26--->”\r\nOK\r\n”1.GPRS串口驅(qū)動(dòng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介GPRS模塊原理圖通信接口為USART2，因此只要驅(qū)動(dòng)了USART2就可實(shí)現(xiàn)GPRS與MCU之間的通信。1.GPRS串口驅(qū)動(dòng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序流程圖1.GPRS串口驅(qū)動(dòng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象AT命令測(cè)試的串口顯示，MCU不斷的發(fā)送命令“AT\r\n”給MCU，MCU回復(fù)”\r\nOK\r\n”1.GPRS串口驅(qū)動(dòng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制GPRS模塊

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)GPRS的入網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解GPRS的基礎(chǔ)知識(shí)

2.了解GPRS開機(jī)入網(wǎng)流程。

3.了解各指令所對(duì)應(yīng)的功能。實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。2.GPRS開機(jī)入網(wǎng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理GPRS（GeneralPacketRadioService）是通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)的簡(jiǎn)稱，它是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，屬于第二代移動(dòng)通信中的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。GPRS可以說(shuō)是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包（Packet）方式來(lái)傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。2.GPRS開機(jī)入網(wǎng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理GPRS是介于2G和3G之間的技術(shù)，也被稱為2.5G。它后面還有個(gè)EDGE，被稱為2.75G。它們?yōu)閷?shí)現(xiàn)從GSM向3G的平滑過(guò)渡奠定了基礎(chǔ)，示意圖如上。2.GPRS開機(jī)入網(wǎng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介AT命令解析ATE0 //關(guān)閉回顯功能即串口不會(huì)回顯發(fā)送的命令A(yù)T+IPR=57600&W //設(shè)置固定波特率AT+CPIN? //查看PIN碼是否被解析，解析SIM是否有效AT+CMEE=0 //設(shè)置上報(bào)錯(cuò)誤AT+CREG=1//啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)非請(qǐng)求結(jié)果碼，即當(dāng)網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)狀態(tài)發(fā)生變化，模塊主動(dòng)會(huì)上報(bào)。2.GPRS開機(jī)入網(wǎng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介AT+CREG?//用戶終端返回結(jié)果碼顯示狀態(tài)0未注冊(cè)；

1已注冊(cè)，本地網(wǎng)2未注冊(cè)，但ME正在搜索要注冊(cè)業(yè)務(wù)的新?tīng)I(yíng)運(yùn)商3注冊(cè)被拒絕

4未知5已注冊(cè)，漫游AT+QIMUX? //查看多連接狀態(tài)AT+QIMUX=1//設(shè)置模塊連接方式為多路連接，多連接可以同時(shí)創(chuàng)建TCP和UDP2路連接2.GPRS開機(jī)入網(wǎng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介AT+QIDEACT//關(guān)閉指定Contextprofile。AT+QIREGAPP //啟動(dòng)任務(wù)并設(shè)置接入點(diǎn)APN、用戶名和密碼AT+QIACT //激活移動(dòng)場(chǎng)景或發(fā)起GPRS/CSD無(wú)線連接，如果移動(dòng)場(chǎng)景激活成功，狀態(tài)變化為IPGPRSACT，返回OK,否則返回ERROR。AT+QIOPEN=0，“TCP”,IP,PORT//在通道0根據(jù)IP和PORT創(chuàng)建TCP連接，可以同時(shí)創(chuàng)建TCP和UDP兩路連接。2.GPRS開機(jī)入網(wǎng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序流程圖2.GPRS開機(jī)入網(wǎng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手界面顯示GPRS開機(jī)入網(wǎng)發(fā)送的AT命令回碼，最后執(zhí)行到GPRS開機(jī)入網(wǎng)成功。2.GPRS開機(jī)入網(wǎng)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制GPRS模塊

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)GPRS接收數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解獲取GPRS數(shù)據(jù)的方式

2.了解GPRS接收數(shù)據(jù)流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。3.GPRS接收數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理1、數(shù)據(jù)直接輸出到串口:默認(rèn)情況下，模塊接收到TCP數(shù)據(jù)都是直接通過(guò)串口輸出，不帶任何頭和尾。為了將TCP數(shù)據(jù)與AT命令返回或URC區(qū)分開來(lái)，建議增加頭信息。在TCP連接建立之前就設(shè)置好，在這種數(shù)據(jù)接收方式下，數(shù)據(jù)是一收到就立即通知串口輸出。這有時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)接收到的數(shù)據(jù)插入AT命令中間。在目前的設(shè)計(jì)中，做了一些超時(shí)處理，以避免接收到到的數(shù)據(jù)打斷一個(gè)完整的AT數(shù)據(jù)。3.GPRS接收數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介2、通過(guò)命令提取接收到的數(shù)據(jù)在這種方式下，模塊接收到TCP數(shù)據(jù)或UDP數(shù)據(jù)，不是立即通過(guò)串口輸出數(shù)據(jù)，而是輸出一個(gè)URC通知客戶，客戶可以隨時(shí)通過(guò)命令提取接收到的TCP數(shù)據(jù)。默認(rèn)情況下，是不支持這種數(shù)據(jù)接收方式的。需要在建立TCP連接之前執(zhí)行AT+QINDI=1使能這種方式。3.GPRS接收數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介AT命令解析AT+QINDI=<m><m>:數(shù)字參數(shù)，表明是否緩存接收到的數(shù)據(jù)0不緩存，接收到數(shù)據(jù)直接輸出至串口1緩存模式1，接收到數(shù)據(jù)將會(huì)向串口上報(bào)提示，格式為：+QIRDI:<id>,<sc>,<sid>，此時(shí)可以通過(guò)AT+QIRD讀取緩存的數(shù)據(jù)2緩存模式2；接收到數(shù)據(jù)將會(huì)向串口上報(bào)提示，格式為：3.GPRS接收數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介+QIRDI:<id>,<sc>,<sid>,<num>,<len>,<tlen>。每個(gè)Socket將建立一個(gè)緩存，接收的數(shù)據(jù)將被保存在緩存中，直到通過(guò)AT+QIRD讀取緩存的數(shù)據(jù)，緩存數(shù)據(jù)不應(yīng)超過(guò)400KB。本實(shí)驗(yàn)使用的是不緩存模式。在接收到TCP數(shù)據(jù)時(shí)GPRS模塊會(huì)提示：+RECEIVE:0,data0為通路口，與AT+QIOPEN=0，“TCP”,IP,PORT命令創(chuàng)建的連接相關(guān)。3.GPRS接收數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序流程圖3.GPRS接收數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手界面顯示GPRS開機(jī)入網(wǎng)發(fā)送的AT命令回碼；SOCKET連接成功后，等待平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)，串口助手顯示平臺(tái)發(fā)送的IP數(shù)據(jù)。3.GPRS接收數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制GPRS模塊

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)GPRS的數(shù)據(jù)發(fā)送實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)的模式

2.了解GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。4.GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理1、不指定長(zhǎng)度發(fā)送此模式下，需要發(fā)送的數(shù)據(jù)后需要添加<Ctrl+Z>表明請(qǐng)求發(fā)送已輸入的數(shù)據(jù)。每次最多可以輸入1460個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，在這種方式下，有幾個(gè)特殊字符不能發(fā)送：0x08(backspace)，模塊收到這個(gè)字符時(shí)，將會(huì)刪除上一個(gè)輸入的字符。0x1a(Ctrl+Z)，模塊收到這個(gè)字符時(shí)，會(huì)停止接收后面的字符，并將之前收的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。0x1b(Esc)，模塊收到這個(gè)字符后，會(huì)退出此次發(fā)送操作。4.GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介2、指定長(zhǎng)度發(fā)送發(fā)送命令包含了需要發(fā)送的長(zhǎng)度，當(dāng)輸入的字符長(zhǎng)度等于設(shè)置的長(zhǎng)度時(shí)，模塊會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則等待繼續(xù)輸入數(shù)據(jù)，直到輸入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與設(shè)定值相等。4.GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介AT命令解析AT+QISEND=通道，長(zhǎng)度//發(fā)送數(shù)據(jù)命令（指定長(zhǎng)度）通道是創(chuàng)建的連接使用的通道號(hào)。命令被識(shí)別后會(huì)返回’>’號(hào)，表示命令被識(shí)別，可以發(fā)送數(shù)據(jù)。之后輸入需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，長(zhǎng)度要與發(fā)送命令的參數(shù)長(zhǎng)度值相同。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度與命令后的參數(shù)長(zhǎng)度相同時(shí)，模塊會(huì)將輸入的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。發(fā)送完成后會(huì)返回“SENDOK”字符串。4.GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序流程圖4.GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手界面顯示GPRS開機(jī)入網(wǎng)發(fā)送的AT命令回碼；SOCKET連接成功后，M26模塊發(fā)送IP數(shù)據(jù)，串口助手顯示發(fā)送內(nèi)容。4.GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制GPRS模塊

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)GPRS模塊的收發(fā)實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解GRPS的登錄、授時(shí)命令

2.了解GPRS收發(fā)數(shù)據(jù)的流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理（協(xié)議格式）5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介登錄：授時(shí)：流程：登錄--->授時(shí)5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)地址1byte功能代碼1byte子功能數(shù)據(jù)量1byte子功能內(nèi)容3byte數(shù)據(jù)長(zhǎng)度1byte數(shù)據(jù)內(nèi)容22BCRC1byte0x050x010x030x01+BB

GPS數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼地址1byte功能代碼1byte子功能數(shù)據(jù)量1byte子功能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度1byte數(shù)據(jù)內(nèi)容

CRC1byte0x210x050x030x01+BB0x19YY/MM/DD,hh:mm:ss+zz+0x01+BB校驗(yàn)碼5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序流程圖注：在使用時(shí)IP地址、端口號(hào)以及登錄命令是固定的，不能私自更改，如果更改將不會(huì)有回復(fù)信息。5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)5.2GPRS模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手界面顯示GPRS開機(jī)入網(wǎng)發(fā)送的AT命令回碼；SOCKET連接成功后，M26模塊發(fā)送登錄命令，接收平臺(tái)發(fā)送授時(shí)命令，并在串口助手顯示收發(fā)流程及內(nèi)容。5.系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)5.3GPS模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制GPS模塊

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)GPS模塊實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解stm32與GPS模塊通信方式

2.掌握串口配置以及中斷函數(shù)編寫實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。1.GPS串口驅(qū)動(dòng)5.3GPS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理STM32單片機(jī)與GPS模組VK1612M3M3采用的是串口通信；VK1612M3M3模組所有的操作依賴于AT命令；STM32向VK1612M3M3模組發(fā)送一組AT命令，調(diào)整波特率，定位模式選擇，定位數(shù)據(jù)刷新時(shí)間等配置。GPS定位：$PMTK353,1,0,0,0,0*2A<CR><LF>混合定位：$PMTK353,1,0,0,0,1*2B<CR><LF>北斗定位：$PMTK353,0,0,0,0,1*2A<CR><LF>1.GPS串口驅(qū)動(dòng)5.3GPS模塊簡(jiǎn)介GPS模塊原理圖通信接口為USART5，因此只要驅(qū)動(dòng)了USART5就可實(shí)現(xiàn)GPS與MCU之間的通信。1.GPS串口驅(qū)動(dòng)5.3GPS模塊簡(jiǎn)介程序流程圖1.GPS串口驅(qū)動(dòng)5.3GPS模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象GPS模塊定位數(shù)據(jù)（NMEA0183協(xié)議數(shù)據(jù)）會(huì)串口顯示，如當(dāng)前是精確定位的話，會(huì)顯示當(dāng)前時(shí)間，經(jīng)緯度，速度，角度，海拔等信息。1.GPS串口驅(qū)動(dòng)5.3GPS模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制GPS模塊

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)設(shè)置GPS模式實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解GPS模塊定位模式及命令

2.了解GPS模塊的模式設(shè)置流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。2.GPS定位模式5.3GPS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理模塊圖：管腳定義：

2.GPS定位模式名稱描述VCC系統(tǒng)主電源，供電電壓為+3.3V~+5V,工作時(shí)消耗電流約30mATXUART/TTL接口RXUART/TTL接口GND接地5.3GPS模塊簡(jiǎn)介GPS模式配置定位模塊與MCU通過(guò)串口連接，只要通過(guò)串口向GPS模塊發(fā)送命令即可設(shè)置定位模塊的定位方式。GPS、北斗、混合模式。對(duì)應(yīng)的命令為：$PMTK353,1,0,0,0,0*2A<CR><LF>//GPS模式$PMTK353,0,0,0,0,1*2A<CR><LF>//北斗模式$PMTK353,1,0,0,0,1*2B<CR><LF>//混合模式2.GPS定位模式5.3GPS模塊簡(jiǎn)介程序流程圖2.GPS定位模式5.3GPS模塊簡(jiǎn)介程序燒錄（1）正確連接JLINK仿真器到PC機(jī)和STM32開發(fā)板（2）下載完后可以點(diǎn)擊Debug->Go程序全速運(yùn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象串口助手在剛開始的時(shí)候會(huì)打印以GP、GN、BD開頭的數(shù)據(jù)，當(dāng)設(shè)置GPS模式完成后，只打印GPS

開頭的數(shù)據(jù)。（GPTXT為提示信息，非定位信息）。2.GPS定位模式5.3GPS模塊簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解和掌握如何控制GPS模塊

通過(guò)STM32控制板實(shí)現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)解析實(shí)驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)掌握：1.了解GPS模塊輸出信息含義

2.了解GPS經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換方法實(shí)驗(yàn)環(huán)境STM32實(shí)驗(yàn)板、JLINK仿真器、PC機(jī)以及5V電源。軟件：Windows7/WindowsXP，IAR集成環(huán)境。3.GPS定位數(shù)據(jù)解析5.3GPS模塊簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)原理（輸出信息幀含義）GGA：時(shí)間、位置、定位類型GLL：經(jīng)度、緯度、UTC時(shí)間GSA：GPS接收機(jī)操作模式，定位衛(wèi)星DOP值GSV：可見(jiàn)GPS衛(wèi)星信息、仰角、方位角、信噪比RMC：時(shí)間、日期、位置、速度VTG：地面速度信息MSS：信號(hào)強(qiáng)度等

3.GPS定位數(shù)據(jù)解析5.3GPS模塊簡(jiǎn)介樣例數(shù)據(jù)：$GPRMC,061831.000,A,2236.9152,N,11403.2422,E,0.00,,130214,,,D*763.GPS定位數(shù)據(jù)解析名稱樣例單位描述消息ID$GPRMC

RMC協(xié)議頭UTC時(shí)間061831.000

hhmmss.ss狀態(tài)A

A=數(shù)據(jù)有效；V=數(shù)據(jù)無(wú)效緯度2236.9152

ddmm.mmmmmN/S指示N

N=北，S=南經(jīng)度11403.2422

dddmm.mmmmE/W指示E

W=西，E=東地面速度0.00Knot（節(jié)）

方位

度

日期

ddmmyy磁變量

校驗(yàn)和*76

<CR><LF>

消