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|Apipost | |||
|Apipost-API 文档、设计、调试、自动化测试一体化协作平台。具有免费版本。 | |||
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2024年7月14日 (日) 14:39的版本
常用项目
嵌入式项目
名称 | 简介 | Wiki(若有) | 标签 |
---|---|---|---|
ExtBoard-001 | 扩展板,用于扩展一个可编程通道(RS485)。
主要采用以下芯片:
|
ExtBoard-001 | |
CoreBoard-001 | 核心板。
主要采用以下芯片/模块:
|
CoreBoard-001 | |
ExtBoard-002 | 扩展板。使用USB提供4G联网功能。
主要采用以下芯片/模块: |
ExtBoad-002 | |
ExtBoard-003 | 扩展板。USB CAN适配器,复刻candleLight。 | ExtBoard-003 |
常用技术栈
可连接TCP/IP的物联网设备
开发物联网设备时,无论设备是通过WiFi、2G/3G/4G/5G或以太网连接网络,如设备支持TCP/IP,通常采用MQTT作为主要通信协议。
除了主要通信协议,通常物联网设备还需要支持NTP对时,有时还需要使用到Http作为辅助协议。
主要使用的协议如下:
协议名称 | 说明 | 备注 |
---|---|---|
MQTT | MQTT是专门针对物联网开发的轻量级传输协议。 | 通常采用TCP,可实现实时控制。 |
LwM2M | LwM2M是一种轻量级的、标准通用的物联网设备管理协议,可用于快速部署客户端/服务器模式的物联网业务 | 通常采用UDP,常见于NB-IOT模块。
由于UDP的在公网上的老化(公网的NAT转换机制),在公网上不能实现实时控制,只能应用于周期上报的设备。 在专网或者局域网内可实现实时控制。 |
CoAP | CoAP是一种用于受限节点与受限网络的web传输协议,由IETF提出。 | 通常采用UDP,可使用DTLS加密,一般情况下用于在受限环境中替代http。 |
Http/Https | 超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol,HTTP)是一个简单的请求-响应协议。 | 通常用于调用后端服务器的api接口。 |
NTP | NTP是用来使计算机时间同步化的一种协议。 | |
Matter | Matter是一个统一的、开源的应用层连接标准,旨在使开发人员和设备制造商能够连接和构建可靠的、安全的生态系统,并增加智能家具设备之间的兼容性。 | 按照其架构,可使用TCP/UDP,基于IPV6. |
低成本方案
低成本方案主要是指硬件采用SOC方案并且操作系统采用嵌入式操作系统的方案或者外设方案:
- Air724UG :4G模块,可使用C/C++进行二次开发。
- Air780E:4G模块,EC618平台,可使用C/C++进行二次开发,较Air724UG廉价。
- ESP8266 : WIFI模块。
- ESP32 : WIFI模块,可接以太网PHY实现以太网上网。
- W600 : WIFI模块。
- W800 : WIFI模块。
- CH579 : 自带以太网PHY,可实现以太网上网。
- W5500 :全硬件以太网外设芯片,需配合主控使用。
一般方案
一般方案主要指资源相对充足的方案,一般采用Linux作为内核:
- MT7688 :可采用以太网或者WIFI联网,通过USB可接4G上网模块通过RNDIS上网。
带交流计量功能的设备
单相SOC方案
对于单相计量(即常见的家用电)设备,通常采用SOC方案:
此类SOC通常可以使用内置的模块完成包括计量功能在内的大部分需求,在某些情况下也可开发高精度的直流计量设备。
如需与其它设备进行交互,通常还需要添加通信模块或者使用串口通信。
若使用串口通信,本人常用Modbus RTU作为具体协议,将具体的硬件资源映射为线圈(可读写的位)、输入线圈(只读的位)、保持寄存器(可读写)、输入寄存器(只读)。
单相非SOC方案
若由于需要采用低成本导致计量部分相对于强电非隔离,而设备上又需要输出隔离接口时,通常采用非SOC方案+串口/SPI口隔离,常用芯片方案:
此方案需要另外加一个主控芯片。
三相非SOC方案
若待计量的电路为三相电路,常用芯片方案:
此方案需要另外加一个主控芯片。
注意:截至编辑时,尚未发现三相SOC方案。
带有特殊功能的路由器/WIFI网关
芯片方案:
软件开发方案:
在内核设备树(dts)配置中使能需要使用的标准接口,并在openwrt的menuconfig中选中对应的kmod包后,即可使用Linux用户程序(非内核模块)操作硬件设备。
对于SPI、I2C与UART而言,用户可通过打开/dev目录下的相应字符设备即可使用。
对于GPIO而言,可使用sysfs文件系统目录:/sys/class/gpio目录进行GPIO操作。
基于USB的外设扩展
对于使用Linux内核的设备的外设扩展,本人较为推崇使用USB作为外设总线,其优点如下:
- 支持热插拔与子设备枚举,无需在设备树中配置所挂接的子设备。
- 可使用hub扩展较多接口。
- 支持USB的转换芯片较多。
一般来讲,对于少量控制数据的传输,USB 2.0的传输速度就足够了。
USB HUB
芯片系列 | 说明 | 官网(若有) |
---|---|---|
CH334/CH335 | 4 口USB 2.0 USB Hub | https://www.wch.cn/products/CH334.html |
CH338 | 7口USB 2.0 USB Hub | https://www.wch.cn/products/CH338.html |
FE1.1s | 4 口USB 2.0 USB Hub | |
HS8836A | 4 口USB 2.0 USB Hub |
USB 转换芯片
芯片系列 | 说明 | 官网(若有) |
---|---|---|
CH340 | USB转串口/打印口 | https://www.wch.cn/products/CH340.html |
USB 上位机软件开发
- 对于标准外设,可按照标准外设的使用方法,如USB转串口按照串口的方式使用。
- 对于USB原生的应用(直接通过端点发送接收数据),可使用libusb开发。
- 对于基于USB的HID设备,若未被其它内核驱动使用,可使用hidapi开发。
USB 嵌入式开发
若未具体说明,本章节中的USB嵌入式开发指Device端的嵌入式开发,即USB外设开发。
除了各个芯片厂商提供的USB栈,还可使用以下USB栈用于USB外设开发:
USB库 | 说明 | 官网(若有) |
---|---|---|
tinyusb | 开源、跨平台的USB HOST/DEVICE栈 | https://www.tinyusb.org/ |
CherryUSB | 小而美的、可移植性高的、用于嵌入式系统的 USB 主从协议栈 | https://cherryusb.readthedocs.io/ |
电子线连接器
很多时候一个产品可由多个PCB组成,而PCB之间除了直接焊线,还可以由电子线连接器(包括插头、插座)连接。
引脚间距(mm) | 类型 | 说明 |
---|---|---|
1.0 |
|
|
1.25 |
|
|
1.50 |
|
|
2.00 |
|
|
2.50/2.54 |
|
|
3.96 |
|
注意:
- 以上所指的类型可能只是实际连接器的型号的一部分,一般用于搜索相应器件。如在淘宝上搜索PH 连接器 即可获取类型为PH的连接器。
- 同一个引脚间距可能有多个类型,这些不同的类型一般有其它差异(如材料、结构等)。
- 如需某个类型的双排连接器,可在类型中添加D(仅适用于部分类型),如需要类型为PH的连接器,则搜索PHD 连接器。
外壳方案
可采用导轨安装的外壳方案
对于电气控制柜、仪表柜、配电箱等,安装导轨是一个极其常见的配件。
常用的安装导轨方案如下:
- DIN TS35:35×7.5 安装导轨,宽度35mm,深度7.5mm,材质形式为钢、铝、铜等,表现形式为横条状金属片
若未特殊说明,导轨均指DIN TS35安装导轨。
对于带计量的产品而言,除了设计成插座样式,还可以设计成导轨安装并安放在配电箱里。
对于需要安装至导轨的产品而言,主要有以下方案:
- 直接使用可用于导轨安装的外壳。
- 采用导轨安装卡扣,卡扣上通常有螺丝孔位,可通过螺丝安装产品。
廉价铝壳外壳方案
作为物联网产品(尤其是具有RTU/DTU角色的物联网产品),通常需要一个外壳。一般情况下,可使用铁壳或者铝壳作为外壳。
为减小成本,本人一般采用成品铝壳作为外壳。
注意:本段落中的铝壳主要指主要外形为长方体,两侧或者顶部具有可拆卸的盖子的壳体,并不泛指所有采用铝作为主要材料的壳体。
一般情况下,通常需要给铝壳开孔以引出接口,常用方案如下:
- 正面开孔,一般通过厂家定制。仅试样的情况下,价格一般相对较高。
- 侧盖开孔(一面或两面),一般通过厂家定制。仅试样的情况下,价格一般相对较高。
- 采用PCB作为侧盖(一般使用黑色的壳体配合黑色PCB),使用PCB制造开孔。仅试样的情况下,价格相对便宜。
- 一侧不要侧盖。适用于直接引出导线的产品,一般配合灌胶工艺。一般直接用于量产产品。
如需使用导轨安装,可使用导轨安装卡扣固定铝壳。
常用尺寸1
长 | 宽 | 高 | PCB块数 | PCB最大厚度 | PCB最大宽度 | PCB最大长度 |
---|---|---|---|---|---|---|
100mm | 66mm | 27mm | 2(一块顶部PCB板,一块底部PCB板) | 2mm | 60.3mm(不能小太多) | 100mm(取决于铝壳长度,一般可定制) |
![](/images/4/45/ALUMINUM_SHELL_66x27x100.png)
接线盒(家庭)
此处所指接线盒主要指家庭中用于开关/插座的接线盒,并不指广义接线盒。
接线盒主要由底盒与面板组成。
其中底盒的种类多种多样,根据可分为明装与暗装,一般底盒均为提前安装好的,不可简单增加与减少。
面板一般是嵌入式开发中常用的壳体,只要保证安装孔距正确,即可安装在提前安装的底盒上。
接线盒可根据面板尺寸进行分类,主要有以下型号:
- 86型
- 118型
- 120型
采用接线盒进行嵌入式开发主要开发以下设备(与传统开关、传统插座有一定相似之处):
- 智能家居控制面板:可进行联网操作,控制智能家居设备。可显示一些信息(如时间、天气、场景等信息)。可连接到其它智能设备(如智能音箱)
- 智能家居开关:功能与传统开关类似,可通过无线(如BLE、Zigbee等)的方式连接到智能设备(如智能音箱、智能家居控制面板等)。
- 智能家居插座:功能与传统插座类似,可远程控制、数据采集(电量、电压、电流等)。可通过无线(如BLE、Zigbee、WiFi等)的方式连接到智能设备(如智能音箱、智能家居控制面板等)。
86型接线盒
86型接线盒作为较常用的接线盒,俗称86盒,其面板尺寸86mmX86mm。
许多厂商也提供采用86盒的开发板,如Sipeed Lichee RV 86 Panel、Model 3C 86盒3.95寸开发板。
常用芯片及模块
常用芯片及核心模块
芯片/模块名称 | 说明 | wiki(若有) |
---|---|---|
RN8211B | 单相计量SOC | RN8211B |
HT502X | 单相计量SOC | HT502X |
Air724UG | 4G模块,进行C语言开发 | Air724UG |
Air780E | 4G模块,EC618平台,可使用C/C++进行二次开发,较Air724UG廉价 | Air780E |
ESP-12F | WIFI透传模块,可支持二次开发,主芯片为ESP8266 | ESP8266 |
ESP-32S | ESP32模块,可支持WIFI、蓝牙、以太网,可采用esp-idf开发 | ESP32 |
TB-01 | W600开发板,WIFI SOC,Cortex-M3内核 | W600 |
TB-08 | W800开发板,WIFI/蓝牙 SOC, XT804内核 | W800 |
CH579 | 以太网、蓝牙、USB SOC,Cortex-M0内核MCU | CH579 |
HLK-7688A | MT7688芯片核心模块,可采用openwrt开发 | MT7688 |
E18-MS1 | CC2530芯片核心模块,可采用contiki开发或者Z-Stack开发 | CC2530 |
Air105 | 廉价大内存mcu,4M flash,640K SRAM,Cortex-M4F | Air105 |
Lichee Zero | 全志V3s开发板,64M DRAM,廉价Linux开发板,V3s芯片可手贴 | V3s Lichee Zero |
Air32F103 | 96K RAM,兼容STM32F103 | Air32F103 http://air32.cn |
注意:此章节可能不包含资料较多,应用极其成熟的芯片系列。
外设芯片及外设模块
名称 | 说明 | 接口 | wiki(若有) |
---|---|---|---|
RN8302B | 三相计量芯片 | SPI | RN8302B |
RN8209C/RN8209D | 单相计量芯片 |
|
RN8209 |
NRF24L01+ | 2.4G无线芯片,具有众多兼容替代(如Si24R1) | SPI+GPIO(中断、CE) | NRF24L01+ |
W5500 | 全硬件栈以太网芯片 | SPI | W5500 |
中景园0.96寸OLED点阵屏 | 分辨率128x64,显示驱动(控制)芯片SSD1306 |
|
SSD1306 中景园0.96寸OLED点阵屏 |
AHT20 | 温湿度传感器 | IIC | AHT20 |
DS1307 | RTC(实时时钟) | IIC | DS1307 |
常用嵌入式操作系统、BootLoader、嵌入式固件及嵌入式软件库
名称 | 说明 | wiki(若有) |
---|---|---|
FreeRTOS | 嵌入式操作系统 | FreeRTOS |
rt-thread | 物联网嵌入式操作系统 | rt-thread |
nuttx | 嵌入式操作系统 | nuttx |
paho.mqtt.embedded-c | MQTT客户端,可移植到各种芯片平台 | paho.mqtt.embedded-c |
openwrt | 操作系统,嵌入式Linux构建工具 | openwrt |
u8g2 | 单色/点阵屏驱动库 | u8g2 |
U-Boot | 通用引导加载器。通常用于加载Linux。 | U-Boot |
Newlib | 嵌入式C运行库(通常配合GCC使用) | Newlib |
printf | printf, sprintf and (v)snprintf 实现 | printf |
常用工具
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
easy-rsa | 使用SSL/TLS时,自签证书制作/管理工具 | easy-rsa |
buildroot | 嵌入式Linux构建工具 | buildroot |
debootstrap | Linux系统根文件系统创建工具,可创建Debian系Linux系统根文件系统 | debootstrap |
crosstool-ng | 交叉编译工具链创建工具 | crosstool-ng |
ScreenToGif | 在Windows下录屏制作gif的工具 | https://github.com/NickeManarin/ScreenToGif.git |
Xfel | 全志SOC的FEL工具(可下载固件等) | Xfel |
busybox | unix工具箱,可用于创建体积极小的rootfs | busybox |
IDE环境/开发环境/开发工具
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
codeblocks | 免费的C/C++ IDE,可开发多种C/C++程序。本人只要将它用作基于CMake构建的工程的代码编写。 | http://www.codeblocks.org/ |
Microsoft Visual Studio | 微软的开发工具集。本人主要用于开发WIN32程序。本人优先使用codeblocks作为C/C++开发环境,VS占用的空间太大,但有些第三方库在Windows上可能只支持MSVC,故而必须使用VS。 | https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/ |
keil5 | 用于ARM嵌入式芯片的开发。注意:keil5不是免费的。 | https://www.keil.com/ |
IAR | 本人主要使用针对ARM嵌入式芯片的开发。注意:IAR不是免费的。 | https://www.iar.com/ |
QtCreator | 用于创建基于Qt的程序。 | https://www.qt.io/product/development-tools |
MounRiver | 基于Eclipse的嵌入式ARM/RISC-V的集成开发环境。本人主要用于测试WCH的单片机。 | http://www.mounriver.com/ |
RT-Thread Studio | 一站式的 RT-Thread 开发工具,通过简单易用的图形化配置系统以及丰富的软件包和组件资源,让物联网开发变得简单和高效。本人主要用于开发与rt-thread相关设备。 | https://www.rt-thread.org/ |
电子硬件设计(原理图绘制/PCB绘制/其它相关工具)
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
立创EDA | 高效的国产PCB设计工具,永久免费。可在线使用。 | https://lceda.cn/ |
KiCad | 跨平台开源电子设计套装。 | https://www.kicad.org/ |
freerouting | 自动布线工具。可配合立创EDA或KiCad使用。本人用于替代立创EDA自带的自动布线。 | https://www.freerouting.app/ |
测试工具
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
Apipost | Apipost-API 文档、设计、调试、自动化测试一体化协作平台。具有免费版本。 | https://www.apipost.cn/ |
编译器
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
sdcc | 用于8位/16位单片机(如MCS51、DS80C390 、HC08、Z80、STM8, MOS 6502 、WDC 65C02等)的C编译器 | https://sdcc.sourceforge.net/ |
流程图/框图绘制
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
dia | 跨平台开源流程图绘制工具 | http://dia-installer.de/ |
图像处理
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
GIMP | 免费开源图像编辑器 | https://www.gimp.org/ |
国际化/本地化
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
Poedit | .po编辑工具。可编辑使用 xgettext 生成的翻译文件 | https://poedit.net/ |
压缩/解压缩
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
7-zip | 开源免费的压缩/解压缩软件。Windows下有GUI程序,Linux下只有控制台版本。 | http://www.7-zip.org |
虚拟磁盘/磁盘驱动
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
imdisk | Windows下开源虚拟磁盘工具,可方便挂载内存盘(存放临时文件)。 | https://sourceforge.net/projects/imdisk-toolkit |
Ext2fsd | Windows下访问Ext2/Ext3/Ext4文件系统驱动。 | https://sourceforge.net/projects/ext2fsd/ |
安装/卸载
名称 | 说明 | wiki(若有)/链接地址 |
---|---|---|
Geek Uninstaller | Windows下程序卸载工具,具有免费的版本。 | https://geekuninstaller.com/ |
小工具(自写/修改/组合)
名称 | 说明 | wiki | 支持平台 |
---|---|---|---|
CC3200_GangGenerator | 生成用于烧录CC3200 SPI Flash的工具 | CC3200_GangGenerator |
|
WMToolHelper | W600烧录工具 | WMToolHelper |
|
WinBleTool | Windows下调试BLE的工具 | WinBleTool |
|
SimpleBLETool | 调试BLE的工具 | SimpleBLETool |
|
cutecom-ng | 基于Qt5的串口工具。个人修改版。 | cutecom-ng | 只要是Qt5支持的桌面平台均支持。 |
OneNETTool | 开发OneNET辅助工具 | OneNETTool |
|
QGDW12184Tool | 开发Q/GDW 12184辅助工具 | QGDW12184Tool |
|
XServerForWSL1 | 利用cygwin中的X服务对WSL提供X服务 | XServerForWSL1 | 支持WSL1的Windows |
linux_binfmt_pe | 使用wine直接执行PE可执行文件的Linux内核模块 | linux_binfmt_pe |
|
Win32Redirector | 重定向win32控制台应用至MSYS2或者Cygwin中的程序。 | Win32Redirector |
|
HEnvBox | 快速搭建本人常用的开发环境。 | HEnvBox |
|
常用库
此章节主要对使用的比较多的库做一个整理。
名称 | 官网 | 说明 | Wiki |
---|---|---|---|
wxWidgets | https://www.wxwidgets.org/ | 跨平台GUI库 | wxWidgets |
Qt | https://www.qt.io/ | 跨平台库(包括GUI) | Qt |
工具/库(自写/修改)
名称 | 说明 | Wiki(若有) |
---|---|---|
DeployWin | MSYS2与CygWin下编程辅助打包库。一般配合CMake的CPack使用。 | DeployWin |
HCppBox | 本人常用的C/C++代码 | HCppBox |
SimpleModbusRTUPacket | 简易的Modbus RTU包解析 | SimpleModbusRTUPacket |
常用镜像站
在找各种源码资源时,经常遇到国外网站下载较慢的情况下,此时通常需要更换镜像站。
例如:
- ubuntu系统的软件包(包括使用deboostrap的镜像源)
- python软件包
- gnu软件源码包
- linux源码
地址 | 说明 |
---|---|
http://mirrors.ustc.edu.cn/ | 中国科学技术大学镜像站 |
https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ | 清华大学镜像站 |
http://mirrors.163.com/ | 网易开源镜像站 |
http://mirrors.aliyun.com/ | 阿里开源镜像站 |
https://mirrors.cernet.edu.cn | 校园网联合镜像站 |
静态文档网站
一些静态的网页文档,如doxygen生成的帮助文档与docsify制作的静态说明文档。
类型 | URL | 备注 |
---|---|---|
静态文档仓库 | https://heyahong.github.io/#/ | 采用github pages托管,源代码仓库:https://github.com/HEYAHONG/HEYAHONG.github.io.git |
网站 | http://docs.hyhsystem.cn | 采用nginx服务器,运行于云服务器 |