物聯(lián)網(wǎng)這個詞在近幾年的亮相頻率相當高，甚至可以說是鋪天蓋地。曾經(jīng)感覺是下個世紀的黑科技，其實已經(jīng)開始深入應用到我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中了。物物相聯(lián)、智能感知，是對物聯(lián)網(wǎng)最通俗、也最準確的理解。大到工業(yè)國防，小到衣食住行，稍加注意，你便會發(fā)現(xiàn)它真的是無所不在。

“聯(lián)發(fā)科”這三個字，憑它在移動設備領域的影響力確實無需過多注解，然而，聯(lián)發(fā)科正式宣布進入物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)場卻是在2014年左右，屬于后起之秀了。不過如同它曾經(jīng)在智能手機市場上風光無限一樣，因其在低功耗與聯(lián)網(wǎng)技術方面深厚的經(jīng)驗與科技積累，短短幾年內(nèi)聯(lián)發(fā)科在物聯(lián)網(wǎng)領域也是捷報頻傳，作為吃瓜群眾的我們竟然也會因其連番不斷的新品轟炸，而感受到物聯(lián)網(wǎng)深情的撩撥。

過去芯片廠商的開發(fā)公板都是直接提供給客戶廠商，以協(xié)助加速完成產(chǎn)品的開發(fā)。不過近來的趨勢是各芯片廠家愈發(fā)慷慨，各種開發(fā)板通過各種免費形式送到了相關領域從業(yè)者手中，再加上大量的開源軟件資源，讓眾多極客、“攻城獅”也都有機會共同參與到了推動行業(yè)進步的大潮中。

這些慷慨的芯片廠家中，就包括了聯(lián)發(fā)科;而享受到免費福利的幸運兒當中，就包括了本人。

對的，經(jīng)過誠意滿滿的一番申請，我終于在不久前收到了來自聯(lián)發(fā)科的一套LinkIt 7687物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板，現(xiàn)在正式進入正題。

一、開箱：

先暴力撕開郵遞包裹，再小心翼翼取出開發(fā)板包裝盒。

第一感覺是尺寸小巧精致，圖文設計什么的也算精美。而且很多英文，側(cè)面一行字特別顯眼：If you can write ‘hello world!’， you can change the world。

掀開外包裝盒，果然開發(fā)板身著透視防靜電袋在里面乖乖地躺著。如捉J一般把它拉起，拆開“床”板，你會發(fā)現(xiàn)里面蜷縮著一條數(shù)據(jù)線。

上一張“突擊成果”全家福。

開發(fā)板整體感覺還不錯，PCBA兩面油亮整潔，一塵不染;元器件布局也有條有理，非常工整。果然有名牌、正品風范。

開發(fā)板上最核心的部分當然就是那塊8*8mm 68-pin QFN封裝的MT7687F控制器芯片，方方正正地披著鐵皮伸出很多引腳在那里號令全板。更加吸引視線的是上下兩排亮黃色的GPIO擴展接口，還有就是電源和USB接口，以及它下方的三個圓形功能按鍵。它們右邊更小的圓點排成一排的都是LED燈。再看最右側(cè)，自帶板載無線天線，以及備用的外接天線接口。

具體板載硬件配置如下：

(1)供電

USB或電池供電：Micro USB 電源 (VBus， 5V) 和外部 VIN (1.8～3.2V);

(2)LED

多種 LED 指示燈，包含 UART 通訊和電源，以及 6 個透過GPIO控制的 LED：

D6：5V電源網(wǎng)絡;

D5：3.3V電源網(wǎng)絡;

D9(UART TX)：UART1發(fā)送指示;

D10(UART RX)：UART1接收指示;

D11、D12、D13，D14，D15可用作其它指示使用。

(3)功能按鍵

S4、S5、S1分別對應系統(tǒng)重置，RTC(Real Time Clock)中斷和外部中斷。

(4)擴展GPIO

8個GPIO擴充接口;

(5)RTC時鐘模塊

時鐘模塊是LinkIt 7687 HDK的特點之一，它包含一個40MHz源晶體振蕩器，以及用于外部頻率模式的32.768 kHz晶振。

(6)USB數(shù)據(jù)接口

支持：Mass Storage Device (MSD)flash編程界面;Micro USB CMSIS-DAP(Coresight Debug Access Port);Virtual COM port UART經(jīng)由USB給PC連接。

(7)射頻

射頻信號路由到板上的電路天線。

外觀部分就到這里，接下來看下具體的硬件特性。

二、開發(fā)板及芯片

該LinkIt 7687開發(fā)板是基于聯(lián)發(fā)科技的MT7687 Wi-Fi SOC設計制作，最適用于開發(fā)智能居家居相關的物聯(lián)網(wǎng)設備。

想要深入認識開發(fā)板，這時候就有必要把包裝盒拿來復習了。

根據(jù)硬盒正面英文所述，開發(fā)板由品佳集團 (Silicon Application Corp.Group)設計推出，被描述為一款“為高能效、安全WiFi設備而生的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板”。下面小字是說此板支持AES、3DES/SHA無線WiFi加密，外設支持UART、I2C、SPI、PWM、IrDA，還有輔助ADC接口。

硬盒反面的英文介紹了開發(fā)板的一些詳細功能特性，重新整理如下：

·內(nèi)含 MT7687F Wi-Fi 芯片模塊。該模塊可供制造商生產(chǎn)最終商用的物聯(lián)網(wǎng)設備;

·整合安全引擎的 Wi-Fi 連網(wǎng)功能(支持 AES 與 3DES/SHA 加密標準);

·嵌入式 SRAM/ROM 與 2MB 的序列閃存;

·電池(2顆3號電池)與插電選項;

·支持產(chǎn)品上市前的關鍵測試，除了提供調(diào)試端口，方便檢測，還提供一個U.FL天線接頭，以及保留供監(jiān)視耗電量的排針。

·與 Arduino Uno (Revision 3版) 管腳兼容外，另外提供一個8針腳擴充接頭，提供多元的外圍連接能力。

再來看最核心的MT7687。

MT7687是聯(lián)發(fā)科在2015年就推出的節(jié)能型系統(tǒng)級WiFi芯片，主打低功耗、高安全性，以及良好的擴展可編程性能。

它的主要特點整理如下：

·內(nèi)含一顆ARM Cortex-M4F 微控制器;

·1x1組態(tài)的802.11b/g/n WiFi子系統(tǒng)，省電、穩(wěn)定;

·主頻達192Mhz/200Mhz的Cortex M4核心;

·支持多元的外設接口;

·整合在芯片封裝內(nèi)的嵌入式SRAM/ROM與序列閃存。

三、開發(fā)軟件配置

安裝驅(qū)動

通過自帶的數(shù)據(jù)線將開發(fā)板連接至電腦，然后下載安裝官方的驅(qū)動。

英文不好的，可以根據(jù)“哪里能點點哪里”的原則，點擊下載紅色劃線部分：

安裝完成，查看以下3個部分即可：

配置HDK Flash

通過連接J25，啟動Flash Recovery模式。

升級固件

下載mt76x7_mk20d_mbed.bin文件。

模式進入

先從LinkIt 7687開發(fā)板移除micro USB連接線。接下來按下并持續(xù)壓住RST按鈕，同時再用micro USB線將開發(fā)板連接至電腦。繼續(xù)壓住按鈕約5秒鐘后，一個新設備就會出現(xiàn)在Windows文件管理器中了。

安裝

將解壓縮的mt76x7_mk20d_mbed.bin拷貝至這個新設備中之后，開發(fā)板上中間那個U6001 LED燈就開始快閃，這時候需要耐心等它個差不多5分鐘。

開發(fā)軟件安裝

(1)安裝MDK 5.22

(2)安裝MediaTek.MTx.4.0.0.pack

下載SDK：LinkIt SDK的KEIL package

下載完成后雙擊打開安裝：

四、跟物聯(lián)網(wǎng)世界打聲招呼吧

1.WiFi AP測試

1.1 連接圖

1.2 調(diào)試代碼

1.3 調(diào)試現(xiàn)象

使用網(wǎng)絡調(diào)試軟件，在PC端和手機端分別安裝。查看7687的輸出記錄即可知道：[Gateway]10.10.10.1、[Start IP]10.10.10.2、[End IP]10.10.10.10。

測試連接的PC IP為10.10.10.2 設置UDP，端口號：8080，目標主機10.10.10.3

測試連接的Mobile IP為10.10.10.3，設置UDP Server，端口號8080。

互發(fā)數(shù)據(jù)，達到簡單的通信測試。

2.WiFi STA測試

2.1 連接圖

2.2 調(diào)試代碼

運行官方例程：iot_sdk_demo

2.3 調(diào)試現(xiàn)象

UART調(diào)試打印信息

查看路由器管理界面，MT7687的連接信息。

Lwip socket測試

LwIP是Light Weight (輕型)IP協(xié)議。LwIP在保持TCP協(xié)議主要功能的基礎上減少對RAM 的占用，適合在低端的嵌入式系統(tǒng)中使用。

3.1 Socket通信

(1) 創(chuàng)建：int lwip_socket(int domain， int type， int protocol)

(2) 綁定：int lwip_bind(int s， const struct sockaddr *name， socklen_t namelen)

(3) 監(jiān)聽端口號：int lwip_listen(int s， int backlog)

(4) 接收來自客戶端的連接請求：

Int lwip_accept(int s， struct sockaddr *addr， socklen_t *addrlen)

(5) 讀取數(shù)據(jù)：int lwip_read(int s， void *mem， size_t len)

(6) 發(fā)送數(shù)據(jù)：int lwip_write(int s， const void *data， size_t size)

(7) 關閉：int lwip_close(int s)

3.2 調(diào)試代碼

運行官方例程：lwip_socket。借助 WiFi STA模式測試代碼。

3.3調(diào)試現(xiàn)象

此處以TCP調(diào)試。

(1)MT7687端創(chuàng)建Socket 通信，server端。

IP：192.168.0.13

Port： 6500

(2)手機端借助網(wǎng)絡調(diào)試助手，作為Socket Client請求連接

(3)連接成功，開始通信測試。

4.基于MT7687的計量插座設計

4.1 項目簡介

本文基于MT7687的WiFi版本計量插座實現(xiàn)了普通插座的聯(lián)網(wǎng)和計量功能，用戶可以通過APP端實現(xiàn)對連接在插座上的負載進行控制和電量數(shù)據(jù)的實時查看。計量方案采用8051微處理器的單相電能計量芯片 G80F923，WiFi采用MT7687，采用內(nèi)核cortex-m4，基于聯(lián)發(fā)科實時操作系統(tǒng)(RTOS)開發(fā)平臺。

4.2 設計框圖

4.3 設計原理

4.3.1 基本參數(shù)

電源參數(shù)：220-250VAC，50/ 60HZ;

額定最大電流：10A;

計量精度：1%。

4.3.1 計量芯片 G80F923

G80F925提供單相電能計量所需要的全部功能，包括有功功率與有功電能、無功功率與無功電能、電壓電流有效值及頻率計算等，支持靈活校表方案。

電壓采樣：分壓采樣，將差分電路電壓信號輸入采樣端口VP和VN

電流采樣：使用分流器，采用高精度錳銅電阻，將信號輸入IP和IN

4.3.2 WiFi模塊 MT 7687

采用MT7687的UART ，RX：GPIO36 ，TX：GPIO37。連接計量MCU的UART。

協(xié)議說明

4.4.1用戶端——>MT7687

1：查詢設備端數(shù)據(jù)

2：控制設備端打開負載

3：控制設備端斷開負載

4.4.2 MT7687——>設備端

Uart協(xié)議

波特率：115200bps，數(shù)據(jù)位：8，停止位：1，校驗位：N ，流控制：N

長度包括：data

CRC采用ModbusCRC計算方法

校驗項：為功能碼+長度+數(shù)據(jù)。

(1)下發(fā)數(shù)據(jù)

(2)上報數(shù)據(jù)

(3)錯誤應答

錯誤碼說明。

4.4.3數(shù)據(jù)說明

4.5 程序調(diào)試

Uart通信

(1)基本配置

網(wǎng)絡通信

采用TCP 方式，MT7687作為TCP Server，手機端作為TCP Client。參照STA測試。

4.6 調(diào)試記錄

(1)數(shù)據(jù)通信測試：

建立Socket連接，手機端發(fā)送1，當MT7687收到數(shù)據(jù)后，通過Uart向G80F9023查詢檢測數(shù)據(jù)，然后向上發(fā)送至手機端。

此處的電氣數(shù)據(jù)為模擬數(shù)據(jù)。

(2)硬件連接圖：

采用USB供電。電氣數(shù)據(jù)為模擬數(shù)據(jù)，此處實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)通信。

五、結語

進行到這里，相信大家已經(jīng)都可以著手開發(fā)自己作品了，比如智能燈泡、智能門鎖等等。LinkIt 7687開發(fā)板整個連接、設置和測試運行，以及參考設計都算是完成得非常順暢，主要是MTK提供的各種開源軟件資源非常豐富，可以說是給我們開發(fā)設計新產(chǎn)品掃清了許多障礙。

“Advanture is out there”，各位看官，此篇拙文算是投石引玉，還有更多更亮眼的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)意，就等你們一起去實現(xiàn)了!