Управление офисным освещением по Wi-Fi. Часть 1: Wi-Fi модуль Atmel WINC1500

в 13:07, , рубрики: atmel, cortex-m0, IoT, samd21, wi-fi, WINC1500, Блог компании Rainbow, Интернет вещей, программирование микроконтроллеров, Разработка для интернета вещей, Электроника для начинающих

Введение

В данном цикле статей речь пойдет не о DIY разработке а-ля «Умный офис» или «коробочном» продукте, который мы предлагаем купить. Целью цикла является ознакомление читателей с основами работы по трем продуктам небезызвестной компании Atmel:

  • Микроконтроллером из серии SAMD21 с ядром Cortex-M0+
  • Wi-Fi модулем WINC1500
  • Технологией сенсорных кнопок Q-touch

Только вместо привычного мигания светодиодом на отладке, мы для пущей масштабности решили помигать светильниками в нашем офисе через Wi-Fi сеть с использованием промышленного протокола ModBus TCP, а управлять будем при помощи сенсорных кнопок и слайдеров. Использовать для этого будем уже хорошо знакому нашим читателям отладочную плату SAMD21 Xplained Pro, c 2-мя подключенными к ней модулями расширения ATWINC1500-XPRO и ATQT1-XPRO. Подключив модули расширения к отладке получаем следующую конструкцию:

Управление офисным освещением по Wi-Fi. Часть 1: Wi-Fi модуль Atmel WINC1500 - 1

Немного об отладках серии Xplained Pro

Xplained Pro Kits — это серия отладочных плат среднего ценового сегмента (самыми дешевыми являются киты серии Xplained mini) на различные семейства микроконтроллеров Atmel и набор модулей расширения к ним. Причем, за счет унифицированных краевых разъемов на отладках модули расширения подходят к любой плате. Т.е. реализована концепция а-ля Arduino. На всех платах установлен отладчик EDBG. Остальная периферия на плате зависит от установленного на ней контроллера.

Постановка задачи

У нас в офисе установлены светодиодные управляемые (читай диммируемые) светильники, работающие по протоколу DALI. Для связи с внешним миром система освещения использует шлюз ModBus-DALI нашей разработки. Шлюз может управляться как по интерфейсу RS485 (ModBus RTU), так и через Ethernet (ModBus TCP). Для решения нашей задачи будем использовать последний. Таким образом, наша конструкция подключается к локальной сети по Wi-Fi, микроконтроллер анализирует состояние сенсорных кнопок и слайдера и преобразует их в команды протокола ModBus TCP. Те, в свою очередь, преобразуются в команды DALI и отсылаются на исполнение светильникам.
Примечание: шлюз ModBus DALI не является объектом описания в данном цикле статей, а принимается как данность и единственный способ интеграции в систему управления освещением (СУО).

Подключение Wi-Fi модуля WINC1500

Atmel, как и многие другие производители полупроводниковой техники, пытается найти себе тепленькое местечко в малопонятном, но набирающем силу и популярность финансовом «пузыре» под названием Internet Of Things. Поэтому свои Wi-Fi решения Atmel позиционирует как малопотребляющие и рассчитанные на применение в устройствах интернета вещей. Рассматриваемый в сегодняшней статье модуль WINC1500 рассчитан на работу с хост контроллером по последовательному интерфейсу UART/SPI/I2C. Модуль имеет чип-антенну на борту.

Краткие характеристики из даташита

  • IEEE®802.11 b/g/n 20MHz (1x1) solution
  • Single spatial stream in 2.4GHz ISM band
  • Integrated PA and T/R Switch
  • Integrated PCB antenna
  • Superior Sensitivity and Range via advanced PHY signal processing
  • Advanced Equalization and Channel Estimation
  • Advanced Carrier and Timing Synchronization
  • Wi-Fi Direct and Soft-AP support
  • Supports IEEE 802.11 WEP, WPA, WPA2 Security
  • Supports China WAPI security
  • Superior MAC throughput via hardware accelerated two-level A-MSDU/A-MPDU frame aggregation and block acknowledgement
  • On-chip memory management engine to reduce host load
  • SPI, UART, and I2C host interfaces
  • 2- or 3-wire Bluetooth® coexistence interface
  • Operating temperature range of -40°C to +85°C
  • I/O operating voltage of 2.7V to 3.6V
  • Integrated Flash memory for system software
  • Power Save Modes
  • Integrated Network IP stack to minimize host CPU requirements
  • Network features TCP, UDP, DHCP, ARP, HTTP, SSL, and DNS
  • Small footprint host driver (4KB flash – less than 1KB RAM)

Подключение модуля расширения к отладке и предварительная настройка

Отладка SAMD21 Xplained имеет 3 внешних разъема для подключения плат расширения. По умолчанию проект создается из предположения, что плата расширения с WINC1500 подключена к разъему отладки EXT1. Если требуется подключить её к другому разъему нужно в файле conf_winc.h поменять порты:

Дефайны для использования EXT3

//  ---------- PIN settings ---------
#define CONF_WINC_PIN_RESET				PIN_PA27
#define CONF_WINC_PIN_CHIP_ENABLE		PIN_PA28
#define CONF_WINC_PIN_WAKE				PIN_PB08

//    ---------- SPI settings ---------
#define CONF_WINC_USE_SPI				(1)

/** SPI pin and instance settings. */
#define CONF_WINC_SPI_MODULE			SERCOM2
#define CONF_WINC_SPI_SERCOM_MUX		SPI_SIGNAL_MUX_SETTING_D
#define CONF_WINC_SPI_PINMUX_PAD0		PINMUX_PA12C_SERCOM2_PAD0 /* out */
#define CONF_WINC_SPI_PINMUX_PAD1		PINMUX_PA13C_SERCOM2_PAD1 /* sck  */
#define CONF_WINC_SPI_PINMUX_PAD2		PINMUX_UNUSED /* cs driven from software */
#define CONF_WINC_SPI_PINMUX_PAD3		PINMUX_PA15C_SERCOM2_PAD3 /* in  */
#define CONF_WINC_SPI_CS_PIN			PIN_PA14

/** SPI interrupt pin. */
#define CONF_WINC_SPI_INT_PIN			PIN_PB09A_EIC_EXTINT9
#define CONF_WINC_SPI_INT_MUX			MUX_PB09A_EIC_EXTINT9
#define CONF_WINC_SPI_INT_EIC			(9)

Модуль соединен с хост контроллером на отладке по SPI, кроме того к модулю идет порт ввода вывода, которым модуль «дергает» при каком-либо событии (приеме/отправке пакета). В коде настроено аппаратное прерывание при изменении уровня на этом пине. При возникновении прерывания в обработчике увеличивается счетчик событий.

Настройка дебажного вывода в COM-порт

Встроенный отладчик EDBG определяется в диспетчере устройств как отладчик и как виртуальный COM-port, на вывод в который можно настроить один из SERCOM'ов микроконтроллера. Таким образом, можно выводить отладочные сообщения в COM-порт через тот же разъем USB-micro, через который идет программирование и отладка:

Код функции инициализации

static void configure_console(void)
{
	struct usart_config usart_conf;

	usart_get_config_defaults(&usart_conf);
	usart_conf.mux_setting = EDBG_CDC_SERCOM_MUX_SETTING;
	usart_conf.pinmux_pad0 = EDBG_CDC_SERCOM_PINMUX_PAD0;
	usart_conf.pinmux_pad1 = EDBG_CDC_SERCOM_PINMUX_PAD1;
	usart_conf.pinmux_pad2 = EDBG_CDC_SERCOM_PINMUX_PAD2;
	usart_conf.pinmux_pad3 = EDBG_CDC_SERCOM_PINMUX_PAD3;
	usart_conf.baudrate    = 115200;

	stdio_serial_init(&cdc_uart_module, EDBG_CDC_MODULE, &usart_conf);
	usart_enable(&cdc_uart_module);
}

Callback'и наше всё

Библиотека для работы с модулем WINC1500 построена по принципу Callback'ов, т.е. если мы что-то хотим от модуля (например, получить число доступных Wi-Fi сетей в радиоэфире), то мы вызываем соответствующую функцию (которая посылает нужный запрос в модуль) и модуль уходит «думать». Когда модуль сформирует результат, он изменит состояние пина INT, вызвав тем самым внешнее прерывание в микроконтроллере, обработчик которого увеличивает счетчик событий. При вызове функции m2m_wifi_handle_events(NULL); считывается количество событий и параметры (тип, необходимые данные) каждого события (в нашем примере, это завершение сканирования эфира и готовность выдать число найденных сетей) и вызывается соответствующая функция (Callback), если она инициализирована и зарегистрирована заранее.

Управление офисным освещением по Wi-Fi. Часть 1: Wi-Fi модуль Atmel WINC1500 - 2

Проверка связи с WINC1500 по SPI

Для начала работы необходимо инициализировать модуль, настроить и зарегистрировать необходимые Callback'и. Для чтения параметров модуля callback не нужен, поэтому пока его не регистрируем и не делаем.

Инициализация модуля и получение его параметров

int main(void)
{
	tstrWifiInitParam settings;
	int8_t ret;

	// Initialize the board.
	system_init();

	// Initialize the UART console.
	configure_console();
	printf(STRING_HEADER);

	// Initialize the BSP.
	nm_bsp_init();

	// Initialize Wi-Fi parameters structure.
	memset((uint8_t *)&settings, 0, sizeof(tstrWifiInitParam));

	//Initialize Wi-Fi driver with data and status callbacks.
	ret = m2m_wifi_init(&settings);
	if (M2M_SUCCESS != ret) 
        {
		printf("main: m2m_wifi_init call error!(%d)rn", ret);
		while (1);
	}

	// Display WINC1500 chip information.
	printf("Chip ID : rttt%xrn", (unsigned int)nmi_get_chipid());
	printf("RF Revision ID : rttt%xrn", (unsigned int)nmi_get_rfrevid());
	printf("Done.rnrn");

	while (1);
	return 0;
}

Создание точки доступа

WINC1500 позволяет создавать точку доступа и раздавать подключившимся абонентам IP-адреса по DHCP. Начало main такое же, как в предыдущем примере, но добавляется инициализация структуры, содержащей параметры точки доступа, и создание точки доступа, а также регистрация callback перед инициализацией модуля:

// Initialize Wi-Fi parameters structure.
	memset((uint8_t *)&settings, 0, sizeof(tstrWifiInitParam));

	// Initialize Wi-Fi driver with data and status callbacks. 
	settings.pfAppWifiCb = wifi_cb;
	ret = m2m_wifi_init(&settings);
	if (M2M_SUCCESS != ret) 
	{
		printf("main: m2m_wifi_init call error!(%d)rn", ret);
		while (1);
	}

В режиме точки доступа WINC1500 поддерживается только и WEP шифрование (WPA не поддерживается), либо открытая Wi-Fi сеть. Так же поддерживается только 1 клиент.

Создание точки доступа. Дополнительный код

Код функции main:

	// Initialize AP mode parameters structure with SSID, channel and OPEN security type. 
	memset(&strM2MAPConfig, 0x00, sizeof(tstrM2MAPConfig));
	strcpy((char *)&strM2MAPConfig.au8SSID, MAIN_WLAN_SSID);
	strM2MAPConfig.u8ListenChannel = MAIN_WLAN_CHANNEL;
	strM2MAPConfig.u8SecType = MAIN_WLAN_AUTH;

	strM2MAPConfig.au8DHCPServerIP[0] = 192;
	strM2MAPConfig.au8DHCPServerIP[1] = 168;
	strM2MAPConfig.au8DHCPServerIP[2] = 1;
	strM2MAPConfig.au8DHCPServerIP[3] = 1;

#if USE_WEP
	strcpy((char *)&strM2MAPConfig.au8WepKey, MAIN_WLAN_WEP_KEY);
	strM2MAPConfig.u8KeySz = strlen(MAIN_WLAN_WEP_KEY);
	strM2MAPConfig.u8KeyIndx = MAIN_WLAN_WEP_KEY_INDEX;
#endif

	/* Bring up AP mode with parameters structure. */
	ret = m2m_wifi_enable_ap(&strM2MAPConfig);
	if (M2M_SUCCESS != ret) 
	{
		printf("main: m2m_wifi_enable_ap call error!rn");
		while (1);
	}

	printf("AP mode started. You can connect to %s.rn", (char *)MAIN_WLAN_SSID);

	while (1) 
	{

		while (m2m_wifi_handle_events(NULL) != M2M_SUCCESS);		// Handle pending events from network controller.
}	

// Код callback 
static void wifi_cb(uint8_t u8MsgType, void *pvMsg)
{
	switch (u8MsgType) {
	case M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED:
	{
		tstrM2mWifiStateChanged *pstrWifiState = (tstrM2mWifiStateChanged *)pvMsg;
		if (pstrWifiState->u8CurrState == M2M_WIFI_CONNECTED) {
		} else if (pstrWifiState->u8CurrState == M2M_WIFI_DISCONNECTED) {
			printf("Station disconnectedrn");
		}

		break;
	}

	case M2M_WIFI_REQ_DHCP_CONF:
	{
		uint8_t *pu8IPAddress = (uint8_t *)pvMsg;
		printf("Station connectedrn");
		printf("Station IP is %u.%u.%u.%urn",
				pu8IPAddress[0], pu8IPAddress[1], pu8IPAddress[2], pu8IPAddress[3]);
		break;
	}

	default:
	{
		break;
	}
	}
}


Файл main.h:
/** Security mode */
#define USE_WEP					 (1) /*< Set to (1) to use WEP, and (0) to use OPEN */

/** AP mode Settings */
#define MAIN_WLAN_SSID           "WINC1500_AP" /* < SSID */
#if USE_WEP
#define MAIN_WLAN_AUTH           M2M_WIFI_SEC_WEP /* < Security manner */
#define MAIN_WLAN_WEP_KEY        "1234567890" /* < Security Key in WEP Mode */
#define MAIN_WLAN_WEP_KEY_INDEX  (1)
#else
#define MAIN_WLAN_AUTH           M2M_WIFI_SEC_OPEN /* < Security manner */
#endif
#define MAIN_WLAN_CHANNEL        (6) /* < Channel number */

Работа в режиме точки доступа, в связи с озвученными ограничениями, не является основным режимом работы WINC1500, а служит в основном для реализации механизма подключения к сторонней точке доступа. Например, если в Вашем устройстве нет интерфейса для того, чтобы задать параметры сети (SSID и пароль), к которой необходимо подключиться, можно сначала создать собственную точку доступа и подключившись к ней передать каким-либо способом данные о целевой сети.
Кстати в модуле уже реализован этот механизм: специальной командой можно помимо старта собственной точки доступа, можно запустить встроенный в модуль WEB-сервер и подключившись к нему браузером задать параметры подключения к целевой сети.

Получение списка доступных сетей

Теперь просканируем эфир на предмет наличия Wi-Fi сетей и выведем их список в отладочный порт.
Для запуска сканирования достаточно вызвать функцию m2m_wifi_request_scan(M2M_WIFI_CH_ALL), сразу после инициализации модуля

	/* Initialize Wi-Fi parameters structure. */
	memset((uint8_t *)&settings, 0, sizeof(tstrWifiInitParam));
	/* Initialize Wi-Fi driver with data and status callbacks. */
	settings.pfAppWifiCb = wifi_cb;
	ret = m2m_wifi_init(&settings);
	if (M2M_SUCCESS != ret)
        {
		printf("main: m2m_wifi_init call error!(%d)rn", ret);
		while (1);
	}
	/* Request scan. */
	m2m_wifi_request_scan(M2M_WIFI_CH_ALL);

Но при этом нужно предусмотреть соответствующую обработку событий по сканированию в callback wifi_cb

Код wifi_cb для сканирования

static void wifi_cb(uint8_t u8MsgType, void *pvMsg)
{
	switch (u8MsgType) {
	case M2M_WIFI_RESP_SCAN_DONE:
	{
		tstrM2mScanDone *pstrInfo = (tstrM2mScanDone *)pvMsg;
		scan_request_index = 0;
		if (pstrInfo->u8NumofCh >= 1) 
		{
			m2m_wifi_req_scan_result(scan_request_index);
			scan_request_index++;
		} 
		else 
		{
			m2m_wifi_request_scan(M2M_WIFI_CH_ALL);
		}

		break;
	}

	case M2M_WIFI_RESP_SCAN_RESULT:
	{
		tstrM2mWifiscanResult *pstrScanResult = (tstrM2mWifiscanResult *)pvMsg;
		uint16_t demo_ssid_len;
		uint16_t scan_ssid_len = strlen((const char *)pstrScanResult->au8SSID);

		/* display founded AP. */
		printf("[%d] SSID:%srn", scan_request_index, pstrScanResult->au8SSID);

		num_founded_ap = m2m_wifi_get_num_ap_found();
		if (scan_ssid_len) {
			/* check same SSID. */
			demo_ssid_len = strlen((const char *)MAIN_WLAN_SSID);
			if(	(demo_ssid_len == scan_ssid_len) &&	(!memcmp(pstrScanResult->au8SSID, (uint8_t *)MAIN_WLAN_SSID, demo_ssid_len))) 
			{
				/* A scan result matches an entry in the preferred AP List.
				 * Initiate a connection request.
				 */
				printf("Found %s rn", MAIN_WLAN_SSID);
				m2m_wifi_connect((char *)MAIN_WLAN_SSID,sizeof(MAIN_WLAN_SSID),	MAIN_WLAN_AUTH,(void *)MAIN_WLAN_PSK,M2M_WIFI_CH_ALL);
				break;
			}
		}

		if (scan_request_index < num_founded_ap) 
		{
			m2m_wifi_req_scan_result(scan_request_index);
			scan_request_index++;
		}
		else 
		{
			printf("can not find AP %srn", MAIN_WLAN_SSID);
			m2m_wifi_request_scan(M2M_WIFI_CH_ALL);
		}

		break;
	}

	case M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED:
	{
		tstrM2mWifiStateChanged *pstrWifiState = (tstrM2mWifiStateChanged *)pvMsg;
		if (pstrWifiState->u8CurrState == M2M_WIFI_CONNECTED) 
                {
			m2m_wifi_request_dhcp_client();
		}
                else if (pstrWifiState->u8CurrState == M2M_WIFI_DISCONNECTED)
               {
			printf("Wi-Fi disconnectedrn");

			/* Request scan. */
			m2m_wifi_request_scan(M2M_WIFI_CH_ALL);
		}

		break;
	}

	case M2M_WIFI_REQ_DHCP_CONF:
	{
		uint8_t *pu8IPAddress = (uint8_t *)pvMsg;
		printf("Wi-Fi connectedrn");
		printf("Wi-Fi IP is %u.%u.%u.%urn", pu8IPAddress[0], pu8IPAddress[1], pu8IPAddress[2], pu8IPAddress[3]);
		break;
	}

	default:
	{
		break;
	}
	}
}

Отлаживать соединение и передачу данных по UDP/TCP и вообще дебажить очень удобно Геркулесом)
Дебажный вывод результата сканирования:
Управление офисным освещением по Wi-Fi. Часть 1: Wi-Fi модуль Atmel WINC1500 - 3

Подключение по DHCP

По умолчанию WINC подключается по DHCP, и по намекам в разных комментариях и документах Atmel, они хотят прекрыть возможность подключаться со статическим IP.

При подключении по DHCP код callback должен обрабатывать соответствующее событие.

Код wifi_cb при использовании DHCP

static void wifi_cb(uint8_t u8MsgType, void *pvMsg)
{
	switch (u8MsgType) {
	case M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED:
	{
		tstrM2mWifiStateChanged *pstrWifiState = (tstrM2mWifiStateChanged *)pvMsg;
		if (pstrWifiState->u8CurrState == M2M_WIFI_CONNECTED)
               {
			printf("wifi_cb: M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED: CONNECTEDrn");
			m2m_wifi_request_dhcp_client();
		} 
               else if (pstrWifiState->u8CurrState == M2M_WIFI_DISCONNECTED) 
               {
			printf("wifi_cb: M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED: DISCONNECTEDrn");
			wifi_connected = 0;
			m2m_wifi_connect((char *)MAIN_WLAN_SSID, sizeof(MAIN_WLAN_SSID), MAIN_WLAN_AUTH, (char *)MAIN_WLAN_PSK, M2M_WIFI_CH_ALL);
		}

		break;
	}

	case M2M_WIFI_REQ_DHCP_CONF:
	{
		uint8_t *pu8IPAddress = (uint8_t *)pvMsg;
		wifi_connected = 1;
		printf("wifi_cb: M2M_WIFI_REQ_DHCP_CONF: IP is %u.%u.%u.%urn",pu8IPAddress[0], pu8IPAddress[1], pu8IPAddress[2], pu8IPAddress[3]);
		break;
	}

	default:
	{
		break;
	}
	}
}

Подключение со статическим адресом

Для подключения со статическим адресом сначала надо запретить автоматическое подключение по dhcp в main после инициализации модуля:

	m2m_wifi_enable_dhcp(0);

И соответствующим образом изменить callback:

Код wifi_cb при использовании статического IP

static void wifi_cb(uint8_t u8MsgType, void *pvMsg)
{
	
	printf("wifi_cb: u8MsgType= %dn",u8MsgType);
	switch (u8MsgType) {
	case M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED:
	{
		tstrM2mWifiStateChanged *pstrWifiState = (tstrM2mWifiStateChanged *)pvMsg;
		if (pstrWifiState->u8CurrState == M2M_WIFI_CONNECTED) 
		{
			printf("wifi_cb: M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED: CONNECTEDrn");
				
			tstrM2MIPConfig ip_client;
			ip_client.u32StaticIP = _htonl(0xc0a8142d); //corresponds to 192.168.20.45
			ip_client.u32DNS = _htonl(0xc0a80266); //corresponds to 192.168.2.102
			ip_client.u32SubnetMask =_htonl(0xFFFFFF00); //corresponds to 255.255.255.0
			ip_client.u32Gateway = _htonl(0xc0a81401);  //corresponds to 192.168.20.1
			m2m_wifi_set_static_ip(&ip_client);
		
			wifi_connected = 1;
		}
		else
		{
			if (pstrWifiState->u8CurrState == M2M_WIFI_DISCONNECTED) 
			{
			   printf("wifi_cb: M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED: DISCONNECTEDrn");
			   wifi_connected = 0;
			   m2m_wifi_connect((char *)MAIN_WLAN_SSID, sizeof(MAIN_WLAN_SSID), MAIN_WLAN_AUTH, (char *)MAIN_WLAN_PSK, M2M_WIFI_CH_ALL);
			}
		}
		break;
	}

	default:
		break;
	}
}

Работа с TCP/IP стеком

Большинство API для работы с TCP/IP стеком через WINC1500 реализованы по аналогии с сокетам Беркли.

Беркли API WINC API Server/Client TCP/UDP Описание
socket socket Both Both Создает новый сокет
connect connect Client TCP Устанавливает TCP соединение с удаленным сервером
bind bind Server Both Биндит сокет с IP адресом и портом
listen listen Server TCP Создает TCP сервер
send send Both Both Отправляет данные в сокет
sendto sendto Both UDP Посылает пакет по UDP
recv recv Both Both Получает пакет
recvfrom recvfrom Both Both Получает пакет
close close Both Both Закрывает соединение и освобождает ресурсы
gethostbyname gethostbyname Both Both Получает IP адрес по имени хоста
setsockopt setsockopt Both Both Устанавливает опции сокета
htons/ntohs htons/ntohs Both Both Меняет порядок байт в 2-байтовых целых из представления хоста в сетевое и наоборот
htonl/ntohl htonl/ntohl Both Both Меняет порядок байт в 4-байтовых целых из представления хоста в сетевое и наоборот

Примечание: API функции Беркли write, read, gethostbyaddr, select, poll, getsockopt в WINC1500 не поддерживаются.

UDP и TCP

Для работы по UDP и TCP необходимо создать соответствующие сокеты, инициализировать их, открыть, написать и зарегистрировать callback для обработки приема/передачи данных. Не будем подробно останавливаться на каждом случае (UDP отправка/прием, TCP клиент/сервер), рассмотрим основные моменты.
Инициализация параметров сокета осуществляется с помощью соответствующей структуры. В ней нужно задать тип подключения, порт, IP сервера (в виде 0xc0a814ff, например для 192.168.20.255)

struct sockaddr_in src_addr;

	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = _htons(MAIN_WIFI_M2M_SERVER_PORT);
	addr.sin_addr.s_addr = _htonl(MAIN_WIFI_M2M_SERVER_IP);

Инициализируем сокет и callback к нему, а также подключаемся к сети с заданными ранее параметрами в структуре addr:

	socketInit();
	registerSocketCallback(socket_cb, NULL);

	// Connect to router.
	m2m_wifi_connect((char *)MAIN_WLAN_SSID, sizeof(MAIN_WLAN_SSID), MAIN_WLAN_AUTH, (char *)MAIN_WLAN_PSK, M2M_WIFI_CH_ALL);
	printf("m2m_wifi_connect!rn");

В основном цикле создаем сокет и биндим его и реализовываем поддержку соединения (в случае отключения переподключение). И для UDP и для TCP эту процедуры аналогичны за исключением типа подключения (SOCK_DGRAM UDP, SOCK_STREAM TCP).

SOCKET rx_socket = -1;
В while(1):
	if (rx_socket < 0)
        {
		   if ((rx_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) 
		   {
		          printf("main: failed to create RX UDP Client socket error!rn");
			  continue;
		   }
		   // Socket bind 
		   bind(rx_socket, (struct sockaddr *)&src_addr, sizeof(struct sockaddr_in));

	}
	if (wifi_connected == M2M_WIFI_CONNECTED)
	{
		// Open client socket. 
		if (rx_socket < 0) 
		{
			if ((rx_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) 
			{
				printf("main: failed to create TCP client socket error!rn");
				continue;
			}
			// Connect server				
		       printf("socket_number new connection: %drn", rx_socket);
		       ret=connect(rx_socket, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr_in));
		       printf("ret value: %drn", ret);
                       connected = FALSE;
		       if (ret < 0) 
		       {
					close(rx_socket);
					rx_socket = -1;
			}
		}
	}

Callback должен обрабатывать события подключения/бинда, приема, передачи данных и для сервера TCP: listen, accept.
Пример callback для одновременной работы то UDP (rx_socket) и TCP (tcp_client_socket):

socket_cb для UDP и TCP

static void socket_cb(SOCKET sock, uint8_t u8Msg, void *pvMsg)
{
	// Check for socket event on RX socket. 
	if (sock == rx_socket)
	{
		if (u8Msg == SOCKET_MSG_BIND) 
		{
			tstrSocketBindMsg *pstrBind = (tstrSocketBindMsg *)pvMsg;
			if (pstrBind && pstrBind->status == 0) 
			{
				// Prepare next buffer reception. 
				sock_bind_state = 1;
				recv(sock, udp_data_rx, MAIN_WIFI_M2M_BUFFER_SIZE, 0);
			} 
			else 
			{
				printf("socket_cb: bind error!rn");
			}
		} 
		else if (u8Msg == SOCKET_MSG_RECVFROM) 
		{
			tstrSocketRecvMsg *pstrRx = (tstrSocketRecvMsg *)pvMsg;
			if (pstrRx->pu8Buffer && pstrRx->s16BufferSize) 
			{
				delay = 0;
				sock_rx_state = pstrRx->s16BufferSize;
				printf("socket_cb udp recv!rn");
				printf("rx packet length= %dn",pstrRx->s16BufferSize);
			} 
			else
			{
				if (pstrRx->s16BufferSize == SOCK_ERR_TIMEOUT) 
				{
					// Prepare next buffer reception. 
				       recv(sock, udp_data_rx, MAIN_WIFI_M2M_BUFFER_SIZE, 0);
				}
			}
		}
		if (u8Msg == SOCKET_MSG_SENDTO) 
		{
			recv(sock, udp_data_rx, MAIN_WIFI_M2M_BUFFER_SIZE, 0);
			sock_tx_state = 1;
		}
	}
	if (sock == tcp_client_socket)
	{		
	   switch (u8Msg) 
	   {
		   // Socket connected
		   case SOCKET_MSG_CONNECT:
		   {
		      tstrSocketConnectMsg *pstrConnect = (tstrSocketConnectMsg *)pvMsg;
			  if (pstrConnect && pstrConnect->s8Error >= 0)
			  {
				  printf("socket_cb tcp connect!rn");
				  tcp_ready_to_send=1;
			  }
			  else
			  {
				  close(tcp_client_socket);
				  tcp_client_socket = -1;
			  }
		  }
		  break;

		  // Message send
		  case SOCKET_MSG_SEND:
		  {
			   printf("socket_cb tcp send!rn");
			  recv(tcp_client_socket, tcp_data_rx, sizeof(tcp_data_rx), 0);
			  tcp_tx_ready=1;
		  }
		  break;

		  // Message receive
		  case SOCKET_MSG_RECV:
		  {
			  
			  tstrSocketRecvMsg *pstrRecv = (tstrSocketRecvMsg *)pvMsg;
			  if (pstrRecv && pstrRecv->s16BufferSize > 0)
			  {
				  tcp_rx_ready=pstrRecv->s16BufferSize;
			  }
			  else
			  {
				  close(tcp_client_socket);
				  tcp_client_socket = -1;
			  }
		  }
		  break;

		  default:
		    break;
	   }		
	}
}

При этом важно не забывать вызывать в while(1) функцию обработки событий от модуля:

m2m_wifi_handle_events(NULL);

Заключение

Теперь, используя полученные знания мы уже можем подключиться по локальной сети к нашему ModBus-DALI шлюзу. Шлюз является TCP сервером на 502 порту. Но об этом в третьей части цикла, который мы посвятим реализации протокола ModBus TCP поверх нашей локальной сети. Во второй части рассмотрим подключение и использование сенсорных кнопок в качестве интерфейса управления. До новых встреч.

Автор: Rainbow

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля