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基于rt thread的无线智能阀门控制器

发布于 2020-12-29 23:17:43 浏览：1072 订阅该版

1、产品研发的由来
      今年做了一个比较满意的产品，这个产品也是总结过去三年的产品经验，融入最新的软件架构，通信技术，按照自己的对产品与技术的理解，自己定义研发这样一款产品，此次产品的功能结构，设计理念，软件架构都有了一个质的变化，特发此文纪念一下。

一个硬件产品要想真正的质量过硬，客户用着皮实耐用，没有个三个年的功夫是做不出来一个好产品的，那些花一年时间做出来的产品顶多是一个功能样机，实现基本功能，远远达不到可靠耐用，市场认可的程度，还是要让产品去市场上接受考验，同时根据客户反馈，不断升级优化才能做出好产品。这些年来见过太多的公司，产品研发只做一次，上市后就不再管了，不升级，不改进。下一次还是再开发一款新产品出来兼容老产品的功能，再加新功能，周而复始做着只装半瓶水的事，就是不肯踏踏实实下来把一款产品迭代稳定。总想着时间快，多出产品，占有市场。就说中国企业没有工匠精神的企业，所以也就难以研发设计制造出像国际大企业ABB, SIEMENS,GE这个公司质量过硬的产品。

2、产品的功能
       产品的功能说起来很简单，实现起来也不难，在校大学生都能做，但是要真正做出一个产品，经受住用户的使用与考验，这个事就难了。这次研发的产品是一个12路智能电磁阀控制器。

12路智能电磁阀控制器的功能有，手机远程控制打开，关闭电磁阀的功能、手持遥控器本地打开，关闭电磁阀的功能、定时开关功能、支持有线以太网，4G两种联联网方式，自动进行网络切换，优先使用有线网络连接服务器。

3、软件架构
       产品的软件采用RT Thread嵌入式实时操作， 优化kawii mqtt软件包，实现使用mqtt协议连接服务器功能，编写onenet软件包抽象服务器网络接入功能，编写zFTP软件包用于实现支持有线以太网与4G双通道自适应联网进行远程固件OTA功能。有线网络接入使用lwip协议，4G网络接入使用AT SOCKET组件，上层mqtt协议使用kawii mqtt软件包（经过优化）。整个产品的软件架构图如下图所示。
   
      在一个优良的技术架构下，轻松的实现了产品的功能设计，产品的关键技术指示相对于上一代产品有了质的变化，产品在线时间由原来的90%提高了99%的，产品性能得到了很大幅度的提升。
      ![微信截图_20201229231604.png](/uploads/20201229/c3d18e6674d7f9eff826c9f30bb88a87.png)

4、硬件架构
        硬件设计此次优先以实现产品各个方面的性能，以前的设计连双层板与四层板相差的成本都要计较。实际从整个产品来看，产品质量与性能的提升是能覆盖住设计上的就点小小的成本的。

电源方案采用12-24V AC/DC输入，经过DC-DC变成5V，5V经LDO变成3.8V供4G CAT1模块使用，5V经LDO变成3.3V供MCU及外围通信，存储模块使用。

MCU采用STM32F207VE，外接有线以太网，4G模块，遥控器接收模块，IO驱动12路电磁阀，指示灯，蜂鸣器，存储芯片。
![微信截图_20201229231615.png](/uploads/20201229/af8dc44509efa4889f0a68f988146b28.png)

5、产品性能测试
        产品可以实现稳定的联网工作，长达10天连接服务器不断网，产品超长时间工作软件不死机，不重启，4G连接发生断网时间最多1分钟，有线连接发生断网时间2秒钟，大大提升了产品的在网时间。软件功能划分合理，各个软件功能模块全部解耦合，互不影响，各司其职，模块化的设计提升的产品的软件的可靠性，具有很强可维护性。

硬件电路设计紧凑，电路布局合理，各路射频信号阻抗匹配，性能优越。电路上各个信号完整，硬件工作稳定可靠。

6、产品实拍
      ![微信图片_20201229231420.jpg](/uploads/20201229/da3d6831375822ba234df7d8db887726.jpg)
![微信图片_20201229231429.jpg](/uploads/20201229/b4e37bf2f46761a5148defeae71f26c9.jpg)