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涂鴉智能 ① tuya-wifi-mcu-sdk-arduino-library 簡單剖析

EdwardUp / 2381人閱讀

摘要：涂鴉模組中的固件應為通用固件，通用固件支持，兩種波特率自適應。涂鴉智能將每個功能點抽象成數據點，數據點定義成不同的類型，例如布爾枚舉數值等。指定通信協議下事件的。上報設備狀態函數注冊獲取連接狀態輪詢串口數據在中調用。

1、簡介

Tuya MCU SDK Arduino Library 基于涂鴉Wi-Fi 通用對接方案進行開發的，設備 MCU 通過串口與 Wi-Fi 模組連接實現設備聯網。涂鴉模組中的固件應為通用固件，通用固件支持9600，115200兩種波特率自適應。

注意點：

  • Arduino板子 + 涂鴉模塊的開發方式，據說后期可以多帶帶模塊開發。
  • 串口通信

2、配置Arduino環境

2.1 下載Arduino sdk

  • 方式一：

https://gitee.com/ant_onio/tuya-wifi-mcu-sdk-arduino-library 點擊下載

解壓到自己的電腦路徑（此電腦->文檔->Arduino->libraries）

  • 方式二（推薦）：

Arduino IDE -> 工具 -> 管理庫 -> 搜索 tuya-> 安裝最新版本

3、剖析SDK

記住一點，這種方式是mcu + module 串口通信開發方式

簡單來說，肯定數據是不斷處理串口通信，那么從另外一個點來說就是模組已經內置了串口協議數據處理邏輯。

博哥大概代碼看了一下：

3.1 TuyaUart —— 處理和模組進行串口通信（了解即可）

class TuyaUart{public:    // 主要是定義串口通信buffer緩存大小    volatile unsigned char wifi_uart_rx_buf[PROTOCOL_HEAD + WIFI_UART_RECV_BUF_LMT];     //Serial data processing buffer    volatile unsigned char wifi_uart_tx_buf[PROTOCOL_HEAD + WIFIR_UART_SEND_BUF_LMT];    //Serial receive buffer    volatile unsigned char wifi_data_process_buf[PROTOCOL_HEAD + WIFI_DATA_PROCESS_LMT]; //Serial port send buffer    TuyaUart(void);    ~TuyaUart(void);    void wifi_protocol_init(void);    //  接收數據    unsigned char uart_receive_input(unsigned char data);    void uart_receive_buff_input(unsigned char value[], unsigned short data_len);    unsigned char take_byte_rxbuff(void);    unsigned char with_data_rxbuff(void);    // 傳輸發送數據    void uart_transmit_output(unsigned char value);    void wifi_uart_write_data(unsigned char *in, unsigned short len);    void wifi_uart_write_frame(unsigned char fr_type, unsigned char fr_ver, unsigned short len);    unsigned short set_wifi_uart_byte(unsigned short dest, unsigned char byte);    unsigned short set_wifi_uart_buffer(unsigned short dest, const unsigned char *src, unsigned short len);    /* serial set */    bool _isHWSerial;    //  串口設置    void set_serial(HardwareSerial *serial);    void set_serial(SoftwareSerial *serial);    void begin(long baud_rate);    char read(void);    size_t write(char value);    int available(void);private:    volatile unsigned char *rx_buf_in;    volatile unsigned char *rx_buf_out;    Stream *_port;};

3.2 TuyaTools —— 工具類方法（了解即可）

class TuyaTools{public:    TuyaTools(void);    ~TuyaTools(void);    unsigned char hex_to_bcd(unsigned char Value_H, unsigned char Value_L);    // 計算字符串長度    unsigned long my_strlen(unsigned char *str);    // 設置字符串    void *my_memset(void *src, unsigned char ch, unsigned short count);    // 內存拷貝    void *my_memcpy(void *dest, const void *src, unsigned short count);    // 字符串拷貝    char *my_strcpy(char *dest, const char *src);    // 字符串對比    int my_strcmp(char *s1, char *s2);    // int 轉字節數組    void int_to_byte(unsigned long number, unsigned char value[4]);    // 字節數組 轉int    unsigned long byte_to_int(const unsigned char value[4]);    unsigned char get_check_sum(unsigned char *pack, unsigned short pack_len);private:};

3.3 TuyaDataPoint —— 處理數據節點（上傳、下發）

class TuyaDataPoint{public:    // TuyaDataPoint(void);    // ~TuyaDataPoint(void);    // 下發節點數據    unsigned char mcu_get_dp_download_bool(const unsigned char value[], unsigned short len);    unsigned char mcu_get_dp_download_enum(const unsigned char value[], unsigned short len);    unsigned long mcu_get_dp_download_value(const unsigned char value[], unsigned short len);    // 上報節點數據    unsigned char mcu_dp_raw_update(unsigned char dpid, const unsigned char value[], unsigned short len);    unsigned char mcu_dp_bool_update(unsigned char dpid, unsigned char value);    unsigned char mcu_dp_value_update(unsigned char dpid, unsigned long value);    unsigned char mcu_dp_string_update(unsigned char dpid, const unsigned char value[], unsigned short len);    unsigned char mcu_dp_enum_update(unsigned char dpid, unsigned char value);    unsigned char mcu_dp_fault_update(unsigned char dpid, unsigned long value);private:};

注意區分一下數據類型。
DP為 Data Point 的縮寫，即數據點，偶爾被稱為 DP 點，表示智能設備所具備的功能點。

  • 涂鴉智能將每個功能點抽象成數據點，數據點定義成不同的類型，例如布爾、枚舉、數值等。
  • 數據點具備讀寫屬性。例如，一個兩路的開關，可以抽象成兩個數據點，每個數據點類型為布爾型，可取值為 True 或 False。
  • 數據點可讀寫，讀表示獲取開關目前的值，寫表示改變開關目前的值。

DPID:指定通信協議下 DP 事件的 ID。

節點類型：

#define DP_TYPE_RAW     0x00    //RAW type#define DP_TYPE_BOOL    0x01    //bool type#define DP_TYPE_VALUE   0x02    //value type#define DP_TYPE_STRING  0x03    //string type#define DP_TYPE_ENUM    0x04    //enum type#define DP_TYPE_BITMAP  0x05    //fault type

3.4 TuyaWifi —— 處理wifi網絡相關操作，重點內容

在Arduino中使用該庫進行編程開發時，必須在你的Arduino工程文件中包含 TuyaWifi.h 頭文件。

一般很多sdk的開發方式都是：

  • 1、創建對象 構造方法
  • 2、初始化 init
  • 3、回調配置、信息注冊 register、callbackHandler
  • 4、不斷輪詢處理響應

3.4.1 unsigned char TuyaWifi::init(unsigned char *pid, unsigned char *mcu_ver) —— 初始化

PID通過在 Tuya IoT平臺 上創建產品獲取，wifi類的長度一般為16，mcu_ver 這個參數是軟件的版本號。

3.4.2 void set_dp_cmd_total(unsigned char download_cmd_array[][2], unsigned char download_cmd_num) —— 配置節點

在Tuya IoT平臺創建產品，獲取產品DP點信息。

DP為 Data Point 的縮寫，即數據點，偶爾被稱為 DP 點，表示智能設備所具備的功能點。

  • 涂鴉智能將每個功能點抽象成數據點，數據點定義成不同的類型，例如布爾、枚舉、數值等。
  • 數據點具備讀寫屬性。例如，一個兩路的開關，可以抽象成兩個數據點，每個數據點類型為布爾型，可取值為 True 或 False。
  • 數據點可讀寫，讀表示獲取開關目前的值，寫表示改變開關目前的值。

DPID:指定通信協議下 DP 事件的 ID。

MCU SDK需要知道你創建了哪些DP點，他們是什么類型的。

3.4.3 void mcu_set_wifi_mode(unsigned char mode) —— 配網模式

/** * @description: MCU set wifi working mode * @param {unsigned char} mode : enter mode  *                               0(SMART_CONFIG):enter smartconfig mode *                               1(AP_CONFIG):enter AP mode * @return {*} */void TuyaWifi::mcu_set_wifi_mode(unsigned char mode);

3.4.4 void dp_process_func_register(tuya_callback_dp_download _func) —— 下發回調注冊

當APP控制設備的時候，會從云端下發對應的DP命令到設備，設備對數據進行解析后，對下發的命令執行相對于的動作。

對下發命令的處理，通過回調函數來調用，所以我們需要把你的處理函數注冊一下。

偽代碼：

//register DP download processing callback function  my_device.dp_process_func_register(dp_process);/** * @description: DP download callback function. * @param {unsigned char} dpid * @param {const unsigned char} value * @param {unsigned short} length * @return {unsigned char} */unsigned char dp_process(unsigned char dpid, const unsigned char value[], unsigned short length){    switch (dpid) {        case DPID_BOOL:            DebugSerial.println("Bool type:");            dp_bool_value = my_device.mcu_get_dp_download_data(dpid, value, length);            DebugSerial.println(dp_bool_value);            /* After processing the download DP command, the current status should be reported. */            my_device.mcu_dp_update(DPID_BOOL, dp_bool_value, 1);        break;                    case DPID_VALUE:            DebugSerial.println("Value type:");            dp_value_value = my_device.mcu_get_dp_download_data(DPID_VALUE, value, length);            DebugSerial.println(dp_value_value);            /* After processing the download DP command, the current status should be reported. */            my_device.mcu_dp_update(DPID_VALUE, dp_value_value, 1);        break;        case DPID_ENUM:            DebugSerial.println("Enum type:");            dp_enum_value = my_device.mcu_get_dp_download_data(dpid, value, length);            DebugSerial.println(dp_enum_value);            /* After processing the download DP command, the current status should be reported. */            my_device.mcu_dp_update(DPID_ENUM, dp_enum_value, 1);        break;        case DPID_STRING:            DebugSerial.println("String type:");            /*  */            for (unsigned int i=0; i<length; i++) {                dp_string_value[i] = value[i];                DebugSerial.write(dp_string_value[i]);            }            DebugSerial.println("");            /* After processing the download DP command, the current status should be reported. */            my_device.mcu_dp_update(DPID_STRING, dp_string_value, length);        break;        case DPID_RAW:            DebugSerial.println("Raw type:");            /*  */            for (unsigned int i=0; i<length; i++) {                dp_raw_value[i] = value[i];                DebugSerial.write(dp_raw_value[i]);            }            DebugSerial.println("");            /* After processing the download DP command, the current status should be reported. */            my_device.mcu_dp_update(DPID_RAW, dp_raw_value, length);        break;        default:            break;    }        return SUCCESS;}

這里得注意一個方法：

mcu_get_dp_download_data  （`下發DP數據處理`）

對字節數組進行數據解析。

3.4.5 mcu_dp_update —— 真正上報設備狀態

    /* char * */    unsigned char mcu_dp_update(unsigned char dpid, const unsigned char value[], unsigned short len); /* char raw */    /* unsigned long / long */    unsigned char mcu_dp_update(unsigned char dpid, unsigned long value, unsigned short len);    unsigned char mcu_dp_update(unsigned char dpid, long value, unsigned short len);    /* unsigned char / char */    unsigned char mcu_dp_update(unsigned char dpid, unsigned char value, unsigned short len);    unsigned char mcu_dp_update(unsigned char dpid, char value, unsigned short len);    /* unsigned int / int */    unsigned char mcu_dp_update(unsigned char dpid, unsigned int value, unsigned short len);    unsigned char mcu_dp_update(unsigned char dpid, int value, unsigned short len);

基本上大同小異。注意一下dpid和數據類型即可。

3.4.6 dp_update_all_func_register —— 上報設備狀態函數注冊

#include TuyaWifi my_device;#define DPID_SWITCH 20//Record the current status of the ledunsigned char switch_value = 0;...void setup() {    ...  //register DP download processing callback function  my_device.dp_update_all_func_register(dp_update_all);    ...}/** * @description: Upload all DP status of the current device. * @param {*} * @return {*} */void dp_update_all(void){  my_device.mcu_dp_update(DPID_SWITCH, switch_v

3.4.7 mcu_get_wifi_work_state —— 獲取wifi連接狀態

3.4.8 void TuyaWifi::uart_service(void) —— 輪詢串口數據

/** * @description: Wifi serial port processing service * @param {*} * @return {*} */void TuyaWifi::uart_service(void)

在arduino loop中調用。不斷檢測串口數據。

4、官方案例

/* * @FileName: DataPointType.ino * @Author: Tuya * @Email:  * @LastEditors: Tuya * @Date: 2021-04-19 14:31:52 * @LastEditTime: 2021-04-28 19:47:36 * @Copyright: HANGZHOU TUYA INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD * @Company: http://www.tuya.com * @Description:  * @Github:https://github.com/tuya/tuya-wifi-mcu-sdk-arduino-library */#include #include TuyaWifi my_device;SoftwareSerial DebugSerial(8,9);/* Current LED status */unsigned char led_state = 0;/* Connect network button pin */int wifi_key_pin = 7;/* Data point define */#define DPID_BOOL   101#define DPID_VALUE  102#define DPID_ENUM   103#define DPID_STRING 104#define DPID_RAW    105#define DPID_FAULT  106/* Current device DP values */unsigned char dp_bool_value = 0;long dp_value_value = 0;unsigned char dp_enum_value = 0;unsigned char dp_string_value[8] = {"Hi,Tuya"};unsigned char dp_raw_value[8] = {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef};int dp_fault_value = 0x01;/* Stores all DPs and their types. PS: array[][0]:dpid, array[][1]:dp type.  *                                     dp type(TuyaDefs.h) : DP_TYPE_RAW, DP_TYPE_BOOL, DP_TYPE_VALUE, DP_TYPE_STRING, DP_TYPE_ENUM, DP_TYPE_BITMAP*/unsigned char dp_array[][2] = {    {DPID_BOOL, DP_TYPE_BOOL},    {DPID_VALUE, DP_TYPE_VALUE},    {DPID_ENUM, DP_TYPE_ENUM},    {DPID_STRING, DP_TYPE_STRING},    {DPID_RAW, DP_TYPE_RAW},    {DPID_FAULT, DP_TYPE_BITMAP},};unsigned char pid[] = {"xxxxxxxxxxx"}; //  填上自己的產品IDunsigned char mcu_ver[] = {"1.0.0"};/* last time */unsigned long last_time = 0;void setup(){    Serial.begin(9600);    DebugSerial.begin(9600);    //Initialize led port, turn off led.    pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    //Initialize networking keys.    pinMode(wifi_key_pin, INPUT_PULLUP);    // 三部曲 —— 初始化、配置、注冊回調    //Enter the PID and MCU software version    my_device.init(pid, mcu_ver);    //incoming all DPs and their types array, DP numbers    my_device.set_dp_cmd_total(dp_array, 6);    //register DP download processing callback function    my_device.dp_process_func_register(dp_process);    //register upload all DP callback function    my_device.dp_update_all_func_register(dp_update_all);    last_time = millis();}void loop(){    // 不斷輪詢    my_device.uart_service();    //Enter the connection network mode when Pin7 is pressed.    if (digitalRead(wifi_key_pin) == LOW) {        delay(80);        if (digitalRead(wifi_key_pin) == LOW) {            my_device.mcu_set_wifi_mode(SMART_CONFIG);        }    }    /* LED blinks when network is being connected */    if ((my_device.mcu_get_wifi_work_state() != WIFI_LOW_POWER) && (my_device.mcu_get_wifi_work_state() != WIFI_CONN_CLOUD) && (my_device.mcu_get_wifi_work_state() != WIFI_SATE_UNKNOW)) {        if (millis() - last_time >= 500) {            last_time = millis();            /* Toggle current LED status */            if (led_state == LOW) {                led

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