YapTerminal - 嘉立创EDA开源硬件平台

# Yap Cat.1物联网通讯终端机产品说明书 版本：0.2 ## 1 产品简介：  Yap Cat.1物联网通讯终端（下面简称Yap终端机或终端）基于上海合宙物联网出品的当红物联网模块Luat Air724。 得益于采用先进的蜂窝物联网4G LTE Cat.1 通讯技术，设备在网络覆盖，能耗，传输速度，传输距离，传输延迟，各方面性能俱优。 同时，终端兼具通讯和边缘数据处理功能，数据传输、运算性能俱优，扩展性强，可以胜任多数物联网应用场景。 不仅是大专院校学生朋友入门物联网技术的最佳工具，也是行业人士进行物联网设备研发的利器。 Yap终端机具有 4G Volte语音，USB上网，串口DTU通讯 三大基本功能。 除此之外，得益于内置的上海合宙独创的Luat虚拟机技术，Yap终端机可以作为边缘物联网控制节点独立使用，驱动各类传感器、执行器完成数据采集、数据传送、逻辑控制等操作。 终端驱动设备类型广泛，如测距仪、显示屏、LED阵列、伺服电机、舵机等 Yap终端机与其他传统的物联网设备最大的不同点在于其充分的开放性，设备随机附赠一整套物联网开源解决方案，涵盖了手机APP，PC上位机控制，云平台，本地控制器的全技术链，既可以用于物联网教育的授课教具，也可以作为物联网设备开发的原型机帮您快速构建场景应用。 祝愿您能通过本产品迅速入门物联网，和Luat社区的小伙伴们一起开发出个性化且开放的物理网产品，分享学习物联网技术的的快乐和喜悦。 ## 2 基本使用方法 ### 2.1 按钮功能  * 电池开关 面板上方的开关是电池连通切换按钮，左侧是断开电池，右侧是连接电池。 如果使用电池供电，或者要对电池进行充电，需要向右侧拨动开关，设置到连通状态。 * 数字拨号盘 面板中部具有数字拨号盘，可以用来进行数字输入，当输入对应的数字，上方屏幕会显示出来，按钮灯也会相应点亮。 * 多功能键 一般用于功能确认，在不同的场景下功能不同。 默认为4G Volte 语音接听功能键。 * 重启孔 需要用大头针插入触动 用于死机时重启，一般不需要使用。 * 固件烧写孔 需要用大头针插入触动，用于采用USBBoot模式升级固件，一般不需要使用。 ### 2.2 显示屏及指示灯功能  * 状态指示 面板上方有一个128X32的OLED显示屏幕，用来显示终端的当前状态和接收到的控制指令。 * 第一行显示CPU占用率和内存占用率。 由于采用的RTOS系统没有任务优先级概念，所以长期100% CPU占用会导致系统底层服务无法正常执行而死机重启，应该避免指令发送过于频繁导致的高CPU占用。 RTOS系统没有虚拟内存概念，内存占用任何时候不能超过100% 否则将导致溢出，发生不可预知的结果，通常为死机或重启。 * 第二行的CSQ代表网络信号质量，范围是0-31,数值越大代表信号接收强度越大，由于4G编码方式先进，一般10以上基本就可以进行数据通信，15以上可以实现稳定收发。 * 第二行的NET代表联网状态，Yap终端机具有多链路同时联网的功能，目前支持UPWS、MQTT、阿里云三链路同时连接，当对应的网络接口连通成功后，对应的字模会呈现出来，如果没有连通，则显示“-” * 最后一行是控制指令显示行，当终端接收到网络指令后，会显示出指令。由于内存限制，屏幕仅支持英文字符，中文字符以“*”代替 * 屏幕中央有12个键盘灯，按下对应的数字按键或者远程遥控APP点击了数字按钮则相应的键盘LED会发光，由于终端的数字端口与键盘是复用关系，因此使用扩展口连通外部模块通讯时端口相对应的LED也会相应闪烁。 * 面板下方有两个指示灯，其中红色的为充电灯，灯亮代表充电中，充电必须首先开机，此灯熄灭代表电池充满。绿色的为开机指示灯，正常开机时此灯点亮。 ### 2.3 接口  * YAP终端机有两个外部接口，Micro USB接口和12Pin复合总线接口 * Yap终端机内置一节300mA的聚合物锂离子电池，通过USB接口可以连接充电器对电池进行充电，充满时间约45分钟。 如果将终端连接到电脑的USB接口，则充电同时使电脑映射出USB网卡实现4G简易上网功能。 * 12Pin复合总线接口是终端的扩展口，支持1.8V UART，SPI 与LCD专用接口，并提供4V电池供电与1.8-3.3V数控电源接口，可以挂载各类传感器和执行器进行功能扩展 ## 3 基本功能 Yap终端机具有两个基本形态，语音终端和物联网通讯终端。 前者用于进行语音接听、呼叫，使用时需要插入普通的实名制电话卡方可使用，后者用于物联网数据传输，可以插入物联网专用数据卡。 下面分别介绍使用方法。  ### 3.1 4G Volte通话及短信 4G Volte是一种采用高质量语音编码的新型语音通讯方式，相对于传统的2G线路方式的语音呼叫信号更清晰，通话质量更高。目前三大运营商均已支持，但部分老用户尚未开通该项业务，致电移动、联通、电信运营商客服号码免费开通。  ### 3.1.1 Volte通话 * 使用数字拨号盘，可以直接拨打号码，并按下多功能键，即可进行Volte语音呼叫。 * 外部呼入电话时，扬声器会发出音乐，此时按下多功能键进行接听。 * 可以通过手机APP，点击APP的数字按键拨打、接听电话。 * 可以通过手机APP发送AT指令控制电话的呼出与接听，并显示来电号码。 ``` 例子1: DIAL,117 屏幕回显[onedial]DIALING,117 接通后屏幕回显[onedial]CONNECTED HUNGUP 电话主动挂断并回显[onedial]DISCONNECTED 例子2: 外部电话主动呼入 屏幕显示[onedial]INCOMING CALL,138XXXXXXXXX PICKUP 接听电话 接通后屏幕回显[onedial]CONNECTED HUNGUP 拒接电话 电话主动挂断并回显[onedial]DISCONNECTED ``` ### 3.1.2 短信收发 * 由于硬件限制，仅靠终端自身无法完成短信息收发，但可以使用手机APP，通过发送AT指令的方式进行短消息收发 ``` 接收短信 当模块收到短信后控制台显示 [SMS]收到的内容@发送的手机号码 例子 SMS,13000000000,这是发送给老米的一条短信，号码被隐去 发送成功后控制台回显 SMS,13XXXXXXXXX,这是发送给老米的一条短信->DONE ``` ### 3.2 USB上网功能  * Yap终端机本身即是一个支持Windows10的免驱USB网卡，通过Micro USB连接线连接终端和电脑，在Windows电脑上会识别出一个Rndis网卡，此时电脑已经具备无线联网功能，如果您不需要此功能，需要在设备管理器里禁用该网卡，避免造成不必要的数据流量费用。 ### 3.3 远程遥控和数据通讯  Yap终端机具有混合数据通讯能力，支持手机、平板电脑、PC、单片机、SOC设备间的互联互通。 #### 3.3.1 Yap跨平台APP * Yap终端机默认采用内置的Upws开源服务组件进行设备遥控。 设备端通过UDP协议按ID和MM进行鉴权登记到Upws服务器，App则通过ID和MM通过Websocket接口连接到Upws服务器，这样设备和手机APP就可以进行双向数据通讯了。 * Yap APP基于H5技术，具有免下载、 运行速度快、无平台依赖等多种优点。 您可以采用微信、支付宝或者任何支持二维码扫描的手机或平板电脑浏览器进行设备控制。 #### 3.3.2 远程遥控功能 * Yap终端机的背侧下方有一个二维码，扫描该二维码即可以远程遥控操作 * APP的最上方是设备的ID，相当于设备的身份证号码，是唯一的。 中部的拨号盘可以实现语音呼叫。 下部是命令收发窗口，上方的窗体负责接收设备发来的消息，下方的窗体负责发送消息，可以通过软键盘编辑命令，并点击下方的发送按钮进行命令发送，也可以通过点击发送窗体右侧的下拉按钮选择内置的命令提示信息，然后对提示内容进行编辑再进行发送。 #### 3.3.3 远程数据通讯 * Yap终端机本身支持串口数据通信。 可以采用三种通讯协议与设备进行字符串格式的透传。 所谓字符串透传是指，从网络接口输入的字符串将传送到设备端，从设备端输入的字符串将传送到网络接口。 网络连接由Yap终端和云服务器自动进行维护。 * 以Yap终端支持的开源Upws物联网通讯协议为例，您可以通过Websocket协议访问服务器box.miuser.net的9000端口，设备端通过USB接口接入电脑，则会出现虚拟串口设备 LUAT USB Device 1 AT（COMXX) ,使用任意串口调试工具（推荐LLCOM-能跑Lua脚本的串口调试工具）即可完成双向的字符串格式数据透传。 具体代码可以参考开源的Yap APP，基于JavaScript编写，且完全开源。 * 您可以通过烧写midemo固件，完成MQTT物联网通用协议、阿里云物联网通信平台的联网功能。 Yap终端机支持三网同时在线。 * 您可以通过midemo固件，将透传端口映射到任意硬件串口，Yap终端机支持多串口透传。 #### 3.4 中文语音朗读 * Yap终端机支持中文及数字，英文字母的在线朗读功能，使用APP发送指令，设备将远程实时朗读输入的文本，语音清晰洪亮。 例子 TTSPLUS,您好，亲爱的Luat伙伴们 则设备端立即朗读：“您好,亲爱的Luat伙伴们” 注意朗读内容中的英文逗号要改为全角的中文逗号 朗读完成后，系统会收到TTSPLUS,您好，亲爱的Luat伙伴们->DONE的消息 ## 4 固件开源地址 ## 本项目目前提供完整开源版本，包括电路，固件，外壳等，欲获取全部项目资源，请加群：970858559