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基于NUC980的4G、wifi、网口的物联网网关项目开发

发布于 2022-05-27 14:32:28 浏览：1664 订阅该版

1. 项目描述
目前工业控制和工业现场的数据采集与远程控制多还是使用串口类接口进行现场通信，而nuc980提供10个串口，可以方便的进行现场控制，而目前设备管理方面多使用网络进行数据采集和远程控制，目前该项目考虑基于 wifi、4g、有线网络多种方式进行远程监控，并使用mqtt协议进行数据收发
2. 准备工作
首先需要有一块nuc980开发板、4G模块、wifi模块以及485或者RS232的调试调试助手，这里选择了移远的EC600N，并根据nuc980例程中自带的esp8266例程选择esp8266模块进行wifi连接，并接好线
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/82b2c571fd7fbfce9883c0bc24d29837.jpg.webp)

3：环境搭建
- 首先使用官方nuc980搭建工程，如下图
![无标题.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/a970bebb561180e9e405a67962ae1a07.png.webp)
- 配置工程
下面是网络配置，可以相应的提高lwip中接收发送线程的堆栈和线程优先级，提高稳定性
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/4921c0641885a90032147762be220329.png.webp)
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/47692ba141ecf13499243cc391eeb288.png.webp)
修改AT-client的参数配置，由于我们使用两个ATclient的配置 所以需要设置为2
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/51b159b47de6414d595ec5bd6e7dd476.png)
添加MQTT的软件包
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/160df58aff47fa17a688f3c0106e5257.png)
添加libmodbus 进行modbus-RTU协议的支持
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/498692ca512ebbfb491f6b6581d6696e.png)
添加AT device的软件包，并打开EC200X和esp8266两个设备，串口配置使用uart1和uart4
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/e109bdfa4333193c208953a22cbe3626.png.webp)
硬件配置中打开串口中对应的串口4和串口5 串口5用与modbus通信
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/990d3d1a0f29fd6a41a8281c126193fe.png)
最后配置好进行预编译检查错误，mqtt会有一个错误，对应添加一个宏定义即可，具体可以参考代码
4：应用程序编写
- mqtt程序的编写，包括命令配置，发送modbus采集到的数据等
- 三个通信接口的切换
- modbus-rtu数据采集功能实现
- nu_pin_init.c 下增加串口引脚的初始化，否则串口无法使用，原始工程只是配置了串口0和串口1，具体可以查看代码
- 开发过程中我打开了AT Client的调试开关
5：程序烧录
这个部分可以参考官方中关于nuc980的介绍
https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/tutorial/quick-start/nk-980iot/quick-start
也可以参考其他大佬写的如
文字教程：https://club.rt-thread.org/ask/article/7c628be4b0e907e5.html
视频：https://www.bilibili.com/video/BV1cu411R7uX/
6：程序测试
- 工具准备，需要配置好mosquitto和modbus slave来模拟mqtt服务器和modbus从机，如下图
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/b345bb0c5d55fa309b20aa09d902ac0c.png.webp)
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/97f9ef73a9e1c1c4dc6a66014c632395.png.webp)
插上网线、4G模块、WIFI模块上电后，一切正常的话可以使用ifconfig看到3个模块注册了3个网络设备
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/d43023a758cc7b71737f12467d6a8675.png.webp)
这个地方记得esp8266固件需要支持DNS命令否则将无法进行公网数据传输，目前我这边使用局域网进行传输，4G模块增加的复位引脚和电源引脚的配置，你们可以根据硬件差异进行相应配置
我这里模拟了一个mqtt服务器、一个订阅者订阅了我们发送数据的topic，一个modbus slave
连接上服务器大致效果如下图：
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220527/d437393b1f0b9de4e30272a8d480a2e3.png.webp)
7：心得体会
目前是第一次体验新唐的板子，并感谢提供给我们体验的机会，目前我觉得这颗芯片性能很强，外设丰富、官方本身提供的例程也够完整，而且内置的大内存可以进行很多功能的开发，
这次开发时间比较短，可能还有bug，还请见谅，我也会持续更新这个项目，达到稳定可用
8：代码链接
https://gitee.com/weizheng115/nuc980_lot.git