lyzhangxiang - LAN8720+SIM800工业物联网RTU

Posted 2020-09-06

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RTU/DTU这种产品好像2000年左右就有了，淘宝上搜索一下基本上200左右的很多，这也是一个做烂了的东西了。工作之后接触硬件相关的工作就很少了，不过看到各种硬件的板子还是有点小兴奋，看来还是很喜欢折腾这些的，自己画个图焊接个板子，真的还挺开心。所以打算自己弄一点硬件玩玩纯粹当爱好了。
关于这个东西需要有什么功能，还没有想好不过支持MQTT协议是一定要的，后台自己也能写Java还算熟悉，采用NETTY + MQTT应该是个不错的选择。

好了，说说方案，基本上选STM32F407这个呢，主要还是性价比高，这颗料真的是大杀器，这么强悍的资源才卖20块人民币，外设就不说了，片上RAM有196K。GSM/GPRS这种通信技术用于工业现场也有很多年了，典型的三表集抄行业用的比较多，前段时间还流言说2.5G基站会陆续停止服务，针对昂贵的频谱资源还真是有必要，停肯定是会的只是时间的问题了，没有那么快，今年很流行的NB-IOT还没有普及开来，还是用这种成熟的技术吧。RJ45接口主要考虑用于配置或者用于通信吧，类似串口服务器应用，研华的串口服务器菊花链RJ45接口的要卖2000+，这是品牌价值，太值钱了，关于菊花链方案已经选定了LAN9303这颗带SWITCH的PHY了，期待还有折腾下一版本的精力和热情吧。

关于GSM/GPRS为何选择SIMCOM的这个还是因为性价比，SIM800C的性价比太高了同样也是20块钱人民币，能做的事情也不少，前提是采用EAT开发模式，主频300M用户可用的RAM有800K，关这些资源我能干太多事情了。
当然软件上支持两种开发模式，EAT方式直接使用内置的RTOS+SOCKET资源（运行在MTK平台上），LWIP方式使用RTOS+PPP拨号（运行在407平台上）。当然有个更吸引我的地方，Porting一款成熟的组态软件实现拖拽配置串口服务器功能的细节问题。

以上是想法，所以前几天G20开会所幸在家里画图打板顺便买点工具，器件和焊台什么的，准备工作就这样开展了。

原理图
1）顶层图，很简单，就三小块。
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2）电源，简单一些LDO吧，开关电源对我而言有点复杂了，第二版争取上。
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3）SIM800C参考官方的硬件设计手册来。
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4）STM32F407大杀器，这图得通用一些，后面可以复用，避免重复劳动。
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Layout
1）顶层3D
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2）底层3D
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工具现买的
1）焊锡丝
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2）烙铁头
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焊接成品
1）正面
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2）背面
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装壳成功
1）正面
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2）背面
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硬件测试
1）RJ45
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2）RS232
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3）GPRS
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一些问题
1）板子丝印太小了，看不清楚
2）RS232/RS485的RX和TX反了，RS232预留了0R电阻，可以交叉一下，RS485没法救了。

其他
1）大家觉得目前的rtu/dtu是否有什么需要改进的地方，功能上面的。
2）板子有多的，有感兴趣的可送空板子，邮费自理。
3）仅仅是兴趣，玩玩而已，后面的版本会考虑一些产品类型的东西。