一、适合范围 本文档适合大彩PM 4G系列串口屏产品使用。
二、开发环境版本 1. VisualTFT软件版本:V3.0.1.1112及以上的版本。 版本查看: 1) 打开VisualTFT软件启动页面如图2-1软件版本,右上角会显示的软件版本号; 图2-1软件版本
图2-2软件版本
2. 串口屏硬件版本:M系列固件 >= V6.3.257.00。 版本查看: 1) 查看屏幕背面版本号贴纸; 2) VisualTFT与屏幕联机成功后,右下角显示的版本号。
三、概述 例程中,介绍4G TCP单连接的应用。屏幕作为客户端,和服务器进行数据收发。 服务器TCP测试工具:本例程中使用合宙提供的TCP 透传云 做测试验证。该测试平台IP固定为180.97.81.180,Demo中只需要更改端口号,在连接即可测试验证。 注意:UDP或多链接模式可参考《Luat 4G模块AT命令手册V4.2.2.pdf》即可 该平台创建服务器必须在3分钟内连上,且长时间未交互,服务器会自动关闭。
四、参考资料 1 《LUA 脚本API V1.4》可通过以下链接下载物联型开发包获取: http:/www.gz-dc.com/index.php?s=/List/index/cid/19.html
2 《LUA基础学习》可通过以下链接下载物联型开发包获取: http:/www.gz-dc.com/index.php?s=/List/index/cid/19.html
3 LUA脚本初学者可以通过下面链接进行学习。 http://www.runoob.com/lua/lua-arrays.html
4 AT指令,可以通过下面子连接了解。 http://www.openluat.com/Product/file/asr1802/Luat%204G模块AT命令手册V4.2.8.pdf
5 合宙TCP测试平台。 http://tcplab.openluat.com
五、教程实现 本文主要将以下2点进行说明: 1. 准备工程素材; 2. 配置串口屏工程;
5.1 准备工程素材在实现例程前需要作以下3个准备: 1. 硬件平台; 2. 软件平台; 3. UI素材; 该例程使用大彩M系列7寸串口屏DC80480M070_1111_0T为验证开发平台。如图5-1所示; 图5-1 M系列7寸串口屏 其他尺寸串口屏均可借鉴此教程。
5.1.2 软件平台 图5-2 下载软件
5.2 配置串口屏工程本文主要介绍以下2点: (1) 画面配置 (2) LUA编辑
5.2.1. 画面配置在画面ID0中,客户端、服务端和信号值/运营商3部分组成。 客户端: - 文本控件ID1:屏幕公网的IP
- 文本控件2~3:分别服务器IP地址、端口号。
- 按钮控件ID4:当输入端口号后,点击连接。屏幕向该服务器发起请求信息。
服务器: - 文本控件ID7~9:当服务器下发数据时,将相关信息显示此处,依次为服务器的IP、端口、数据等
4G信号和运营商: - 图标控件控件ID10作为信号显示、文本控件ID11用于显示运营商。
画面配置如图5-3所示: 注意:其他非关键控件不在一一介绍,下文不在累述 图5-3 画面配置
5.2.2. LUA编辑本例程中,屏幕上电执行初始化操作,如加载4G AT 指令的库、初始化4G模块、定时获取运营商和信号值等。 当用户点击图片下载的时,调用air_http_download()开始下载文件。在下载回调函数on_http_download_file_cb()里进行数据存储,显示下载信息等。若该文件单次下载不完,会多次回调on_http_download_file_cb()函数,直至下载完毕,如图5-4所示。 图5-4 TCP连接 1. 初始化 调用系统函数on_init()执行代码如程序清单 1所示: 程序清单 1初始化 - --[[*********************************************************************
- ** Function name: on_init
- ** Descriptions : 系统初始化时,执行此回调函数。
- *********************************************************************--]]
- function on_init()
- dofile('air724at.lua') --加载 http.lua 文件
- uart_set_baudrate3(115200) --设置与4G模块通讯的串口3的波特率为115200
- --设置4G库函数的命令发送函数,命令回调函数、调试信息打印函数
- air_set_callback(on_air_send_cb,on_air_resp_callback,on_air_log_cb)
- air_hw_int() --4G模块初始化设置
- --开启自动获取型号强度、时间、天气功能
- start_timer(timerId_Sig_Weather, 1000 , 0, 0)
- end
- --[[*********************************************************************
- ** Function name: on_timer
- ** Descriptions : 定时器超时回到调函数。
- ** @ timer_id : 定时器ID
- *********************************************************************--]]
- function on_timer(timer_id)
- on_air_timer(timer_id) --4G库函数的定时处理
- --定时获取信号强度
- if timer_id == timerId_Sig_Weather
- then
- --定时器计数,timer0_notify_cnt 每秒+1。
- timer0_notify_cnt = timer0_notify_cnt + 1
- if timer0_notify_cnt%15 == 0
- then
- --每15s调用一次,更新信号值
- at_cops_csq()
- timer0_notify_cnt = 0 --标志位清空
- end
- end
- end
- --[[*********************************************************************
- ** Function name : at_cops_csq
- ** Descriptions : 获取运营商信息、信号强度
- ** @return : nil,无返回值
- *********************************************************************--]]
- function at_cops_csq()
- air_cmd_add('AT+COPS?','OK',1000) –获取运营商
- air_cmd_add('AT+CSQ' ,'OK',1000) –获取信号
- end
- --[[*********************************************************************
- ** Function name: on_air_resp_callback
- ** Descriptions : 4G模块-数据回调接口
- ** @key : 屏幕向4G模块的发送请求
- ** @value : 4G模块返回的数据
- *********************************************************************--]]
- function on_air_resp_callback(key, value)
- --***********************************************************************
- --功能: 判断 key
- -- 如果 key 为空,则退出函数。
- -- 因为 key 为空时,下方 string.find( key , ) 是不正确的使用。
- -- 以下key的处理必须不为空,
- --********************************************************************
- if key == nil
- then
- return
- end
- ......
- --******************************************************************
- --条件: 4G初始化完成
- --功能: 使用使用AT指令获取信号强度和运营商。
- --调用函数:at_cops_csq()
- --函数功能:获取信号强度和运营商
- --调用函数:at_tcp_client_cofig()
- --函数功能:TCP配置
- *********************************************************************
- if string.find(key,'+SAPBR=1,1') ~= nil and string.find(value,'OK') ~= nil
- then
- at_cops_csq()
- at_tcp_client_cofig()
- end
- --********************************************************************
- --条件: 4G模块返回运营商信息
- --功能:
- --********************************************************************
- if string.find(key,'+COPS') ~= nil and string.find(value,'+COPS') ~= nil
- then
- --****************************************************************
- --value : +COPS: 0,2,"46000",7
- --要提取的值:46000
- --正则表达式: '+COPS:.*,.*,"(%d*)"'
- --****************************************************************
- local regular_e = '+COPS:.*,.*,"(%d*)"'--正则表达式
- --获取的值赋给 my_mobile_MCCMNC
- local my_mobile_MCCMNC = string.match( value, regular_e )
- set_text( screen_main, 2, mobile_MCCMNC[my_mobile_MCCMNC])
- end
- --********************************************************************
- --条件:4G模块返回信号强度信息
- --功能:
- --********************************************************************
- if string.find(key,'+CSQ')~=nil and string.find(value,'+CSQ')~=nil
- then
- --***************************************************************
- --value : +CSQ: 15,99
- --要提取的值:15
- --正则表达式: '+CSQ: (.*),.*'
- --****************************************************************
- local regular_e = '+CSQ: (.*),.*' --正则表达式
- local my_csq = tonumber(string.match(value,regular_e))
- if my_csq<=11
- then
- set_value( screen_main, 1, 1) --设置信号图标显示第1帧
- elseif my_csq>=12 and my_csq<=13
- then
- set_value(screen_main, 1, 2) --设置信号图标显示第2帧
- elseif my_csq>=14 and my_csq<=15
- then
- set_value( screen_main, 1, 3) --设置信号图标显示第3帧
- elseif my_csq>=16
- then
- set_value( screen_main, 1, 4) --设置信号图标显示第4帧
- end
- end
- end
- --[[**********************************************************************
- ** Function name: on_uart_recv_data3
- ** Descriptions : 接收串口3数据回调函数,连接4G模块。
- **********************************************************************--]]
- function on_uart_recv_data3(packet)
- --4G AT指令库API
- on_air_recv_data(packet)
- end
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核心API函数 1) dofile (filename) 加载文件:本例程中加载4G AT 指令的库
2) uart_set_baudrate3(speed) 设置串口3的波特率:串口3为屏幕和4G模块通讯的串口
3) on_air_recv_data(packet) 串口接收4G模块的返回数据的回调。
4) air_set_callback (on_air_send_cb,on_air_resp_callback,on_air_log_cb) 设置4G库里的回调函数。形参类型为函数,参数依次为命令发送函数,命令回调函数、调试信息打印函数,可自定义函数名。 - on_air_send_cb:屏幕向4G模块发送回调函数
- on_air_resp_callback:4G向屏幕返回数据回调函数
- on_air_log_cb:用户调试信息回调函数调试
5) air_hw_int() 4G AT 指令的库函数,初始化4G模块
6) at_cops_csq() 自定义封装函数,获取运行商和信号值
7) air_cmd_add(sendstr,ackstr,timeout,retry,callback) 屏幕向4G模块发送AT指令 - sendstr:屏幕向4G模块发送AT指令
- ackstr:4G模块应答屏幕的请求
- timeou:应答超时
- retry: 超时重发次数,可选
- callback: 应答回调函数,可选
注:如果没有设置超时重发次数,则超时时直接发送队列中的下一条指令。
8) on_air_resp_callback(key, value) 4G应答屏幕回调函数:屏幕发送AT指令,4G应答后均会回调该函数,初始化设置:air_set_callback(on_air_send_cb,on_air_resp_callback,on_air_log_cb)。 - key:屏幕向4G模块发送请求的AT指令
- value:4G模块返回的数据
相关AT指令: 本例程中,涉及到获取4G模块初始化、运营商、信号值等AT交互指令回调的判断,在on_air_resp_callback(key, value)回调函数中,判断4G收发的相关AT指令,如下所示: 1) 网络数据是否激活: 屏幕发送:AT+SAPBR=1,1。air_hw_int()函数里发送。 屏幕接收:OK。on_air_resp_callback(key, value)函数里执行4G返回数据的判断。
2) 获取运营商: 屏幕发送:AT+COPS?。在at_cops_csq()函数了发送。 屏幕接收:OK。on_air_resp_callback(key, value)函数里执行4G返回数据的判断。
3) 获取信号值: 屏幕发送:AT+CSQ。在at_cops_csq()函数了发送。 屏幕接收:OK。on_air_resp_callback(key, value)函数里执行4G返回数据的判断。
2. TCP配置 当4G初始化完毕后,在on_air_resp_callback(key, value)函数里调用at_tcp_client_cofig()进行TCP配置,代码如程序清单 2所示: 程序清单 2 TCP配置 - --[[*********************************************************************
- ** Function name: on_air_resp_callback
- ** Descriptions : 4G模块-数据回调接口
- ** @key : 屏幕向4G模块的发送请求
- ** @value : 4G模块返回的数据
- *********************************************************************--]]
- function on_air_resp_callback(key, value)
- ......
- --******************************************************************
- --条件: 4G初始化完成
- --功能: 使用使用AT指令获取信号强度和运营商。
- --调用函数:at_cops_csq()
- --函数功能:获取信号强度和运营商
- --调用函数:at_tcp_client_cofig()
- --函数功能:TCP配置
- --*****************************************************************
- if string.find(key,'+SAPBR=1,1') ~= nil and string.find(value,'OK') ~= nil
- then
- .......
- at_tcp_client_cofig()
- end
- end
- --[[*********************************************************************
- ** Function name : at_tcp_client_cofig
- ** Descriptions : TCP配置
- ** @return : nil,无返回值
- ******************************************************************** --]]
- function at_tcp_client_cofig(connect)
- local function my_get_ip_cb(key, value)
- if string.find(key,'+CIFSR') ~= nil and value ~= nil
- then
- Tcp_ip = value
- set_text(sc_Tcp, 1, Tcp_ip)
- end
- end
- local function my_ip_state(key, value)
- air_log('my debugMsg key -> '..key)
- air_log('my debugMsg value -> '..value)
- if string.find(key,'+CIPSTATUS') ~= nil
- and string.find(value,'IP STATUS') ~= nil
- then
- Tcp_state = 1
- air_log('at_tcp_client_cofig success !!!!!!')
- end
- end
- if connect == nil
- then
- connect = 0
- end
- air_cmd_add('AT+CREG=1', 'OK', 1000, 3) --设置当前GPRS注册状态
- air_cmd_add('AT+CGREG=1', 'OK', 1000, 3) --设置当前GPRS注册状态
- air_cmd_add('AT+CGATT=1', 'OK', 1000, 3) --设置当前GPRS附着状态
- air_cmd_add('AT+CIPMUX='.. connect, 'OK', 1000, 3) --设置为单、多链接模式
- --设置为快发模式(推荐使用这种模式)
- air_cmd_add('AT+CIPQSEND=1', 'OK', 1000, 3)
- air_cmd_add('AT+CSTT?', 'OK', 1000, 3) --启动任务,查看APN
- air_cmd_add('AT+CSTT="CMIOT"', 'OK', 1000, 3) --启动任务,设置APN
- air_cmd_add('AT+CIICR', 'OK', 1000, 3) --激活移动场景
- air_cmd_add('AT+CIFSR' , 'OK', 1000, 3, my_get_ip_cb) --查询分配的IP地址
- air_cmd_add('AT+CIPSTATUS' , 'STATE: IP STATUS', 1000, 3, my_ip_state) --查询下链接状态
- end
复制代码核心API函数 1) at_tcp_client_cofig(connect) 自定义函数,TCP客户端配置
相关AT指令: 本例程中,TCP配置涉及到相关指令有设置为单、多链接模式、快发模式、激活等,相关关AT指令,更多详细的AT指令参考《Luat 4G模块AT命令手册V4.2.2.pdf》,如下所示: 1) 设置链接模式: 屏幕发送:AT+CIPMUX=0。设置单链接,非零(1/2)为多连接模式。 屏幕接收:OK
2) 设置移动激活场景: 屏幕发送:AT+CIICR? 屏幕接收:OK
3) 查询分配的IP地址: 屏幕发送:AT+CIFSR 屏幕接收:OK
3. 连接服务器 当用户输入端口号后,点击联机,调用at_tcp_client_connect()并设置服务器接收模式,代码如程序清单 3所示: 程序清单 3 连接服务器 - --[[*********************************************************************
- ** Function name : at_tcp_client_connect
- ** Descriptions : 设置接收模式
- ** @head : 是否显示头部
- ** @showtp : 是否显示协议
- ** @srip : 是否显示IP、端口
- ** @return : nil,无返回值
- *********************************************************************--]]
- function at_set_tcp_recv_mode(head, showtp,srip)
- air_cmd_add('AT+CIPHEAD='..head, 'OK', 1000, 3) --显示头部
- air_cmd_add('AT+CIPSHOWTP='..showtp, 'OK', 1000, 3) --显示协议
- air_cmd_add('AT+CIPSRIP='..srip, 'OK', 1000, 3) --显示IP、端口
- end
- --[[*********************************************************************
- ** Function name : at_tcp_client_connect
- ** Descriptions : 连接服务器
- ** @mode : 连接模式,TCP\UPD
- ** @server_ip : 服务器地址
- ** @port : 服务器端口
- ** @return : nil,无返回值
- ********************************************************************--]]
- function at_tcp_client_connect(mode, server_ip, port)
- --连接服务器
- air_cmd_add(
- 'AT+CIPSTART="'..mode..'",'..'"'..server_ip..'",'..port,
- 'OK',
- 1000,
- 3)
- --查询当前GPRS注册状态
- air_cmd_add('AT+CIPSTATUS', 'STATE: CONNECT OK', 1000, 3)
- end
- --[[*********************************************************************
- ** Function name : on_control_notify
- ** Descriptions : 系统回调函数,用户通过触摸修改控件后,执行此回调函数。
- ** 点击按钮控件,修改文本控件、修改滑动条都会触发此事件。
- ** @return : nil,无返回值
- ********************************************************************--]]
- function on_control_notify(screen,control,value)
- if screen == sc_Tcp
- then
- if control == 4 and value == 0 and Tcp_state == 1
- then
- Tcp_server_ip = get_text(sc_Tcp, 3)
- Tcp_server_port = get_text(sc_Tcp, 3)
- at_tcp_client_connect('TCP', Tcp_server_ip, Tcp_server_port) --连接服务器
- at_set_tcp_recv_mode(1, 1, 1) --设置接收模式
- ......
- end
- end
- end
复制代码核心API函数 1) at_set_tcp_recv_mode(head, showtp,srip) 设置接收模式 - head: 是否显示头部
- showtp: 是否显示协议
- srip: 是否显示IP、端口
- return: nil,无返回值
2) at_tcp_client_connect(mode, server_ip, port) 连接服务器 - mode: 连接模式,TCPUPD
- server_ip : 服务器地址
- port : 服务器端口
相关AT指令: 1) 请求连接: 屏幕发送:AT+CIPSTART="TCP","60.166.18.9",7500。 屏幕接收:OK
2) 设置服务器数据包含头: 屏幕发送:AT+CIPHEAD=1 屏幕接收:OK
3) 设置服务器协议包含协议: 屏幕发送:AT+CIPSHOWTP=1 屏幕接收:OK
4) 设置服务器协议包含IP、端口: 屏幕发送:AT+CIPSRIP=1 屏幕接收:OK
4. 发送数据到服务器 用户输入文本数据点击发送后,调用at_tcp_send ()发送数据到服务端,代码如程序清单 4所示: 程序清单 4 发送数据 - --[[*********************************************************************
- ** Function name : on_control_notify
- ** Descriptions : 系统回调函数,用户通过触摸修改控件后,执行此回调函数。
- ** 点击按钮控件,修改文本控件、修改滑动条都会触发此事件。
- ** @return : nil,无返回值
- *********************************************************************--]]
- function on_control_notify(screen,control,value)
- if screen == sc_Tcp
- then
- ......
- local send_data = get_text(sc_Tcp, 5)
- at_tcp_send(send_data)
- .......
- end
- end
- --[[*********************************************************************
- ** Function name : at_tcp_send
- ** Descriptions : TCP、发送数据到服务端
- ** @str : 发送数据
- ** @return : nil,无返回值
- ********************************************************************--]]
- function at_tcp_send(str)
- air_cmd_add('AT+CIPSEND='..string.len(str) , '>', 1000, 3)
- air_cmd_add(str, 'DATA ACCEPT', 1000, 3)
- end
复制代码核心API函数 1) at_tcp_send(str) 发送数据到服务器 str: 字符串
相关AT指令: 1) 发送数据(确定长度): 屏幕发送:AT+CIPSEND=10 屏幕接收:>
2) 发送数据(数据内容) 屏幕发送:1234567890 屏幕接收:DATA ACCEPT:10
5. 接收服务器的数据 本例程中,接收服务器的信息是含接收员(目标服务器的IP、端口)、帧头、协议类型、数据内容等,在函数at_set_tcp_recv_mode(head, showtp,srip)配置。程序清单如程序清单 5所示。 程序清单 5 接收服务器数据 - --[[*********************************************************************
- ** Function name: split
- ** Descriptions : 切割字符串
- ** @ str : 源字符串
- ** @ pat : 分割符号
- *********************************************************************--]]
- function split(str, pat)
- local t = {}
- local last_end = 0
- local s, e = string.find(str, pat, 1) --第一个分割号
- local i = 1
- while s do
- table.insert(t, string.sub(str, last_end + 1, last_end + s - last_end - 1))
- last_end = e
- s, e = string.find(str, pat, last_end + 1)
- i = i + 1
- end
- if last_end <= #str then
- cap = string.sub(str, last_end + 1)
- table.insert(t, cap)
- end
- return t
- end
- --[[*********************************************************************
- ** Function name: on_air_resp_callback
- ** Descriptions : 4G模块-数据回调接口
- ** @key : 屏幕->4G模块的发送请求
- ** @value : 4G模块->返回的数据
- *********************************************************************--]]
- function on_air_resp_callback(key, value)
- ......
- if value ~= nil
- then
- if string.find(value,'FROM') ~= nil
- then
- --+RECV FROM: 60.166.12.210:7500
- --分割成3份,分别为+RECV FROM、60.166.12.210、7500
- local serverInfo = split(value,':')
- set_text(sc_Tcp, 7, serverInfo[2]) –- ip
- set_text(sc_Tcp, 8, serverInfo[3]) –-端口
- elseif string.find(value,'IPD') ~= nil
- then
- --+IPD,TCP,10:123456789
- --分割成2份,分别为+IPD,TCP,10、123456789
- local serverData = split(value,':')
- set_text(sc_Tcp, 9, serverData[2]) -- 数据内容
- end
- end
- ......
- end
复制代码相关AT指令: 1) 接收数据源(服务器IP、端口): 屏幕接收:+RECV FROM: 60.166.12.210:7500
2) 接收数据(帧头+协议+数据长度+数据内容): 屏幕接收:+IPD,TCP,10:123456789
5.3 下载工程工程编译成功后在输出窗口会提示编译成功,如图5-5所示; 图5-5编译成功
在菜单栏中,文件→打开工程目录,在‘dciot_build’目录的‘private’拷贝到SD卡中,如图5-6和图5-7所示;把SD卡接上串口屏后重新上电,等到提示烧录工程成功后,拔掉SD卡重新上电即可。 图5-6下载文件
图5-7拷贝到SD卡
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