低成本W(wǎng)iFi在Linux工控主板上的編程方法
ETA6103是由串口WiFi模塊E103（esp8266ex芯片）+ USB轉(zhuǎn)串口芯片CH340T構(gòu)成的低成本無(wú)線模塊，其對(duì)外接口是miniPCIe接口，可以適用于英創(chuàng)ESMARC V4.0以上的所有底板，也可以通過(guò)ETA303模塊轉(zhuǎn)成USB接口，用到所有的英創(chuàng)底板之上。
ESMARC底板、ETA6103和ETA303模塊
工作的時(shí)候，ETA6103被虛擬成串口設(shè)備，比如/dev/ttyUSB0。對(duì)軟件來(lái)說(shuō)，按串口的方式讀寫(xiě)，發(fā)送AT指令即可建立互聯(lián)網(wǎng)連接。值得注意的是ETA6103最大能支持5個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，包括所有的TCP和UDP連接。并且，所有的配置信息、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)都通過(guò)同一個(gè)串口傳輸。為方便用戶(hù)編程，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)編程的習(xí)慣，增加程序的可讀性，英創(chuàng)公司封裝了一個(gè)CUartWifi類(lèi)，提供了配置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和建立TCP/UDP傳輸?shù)墓埠瘮?shù)，用戶(hù)不用關(guān)心具體的AT指令。
1、加載CH340T驅(qū)動(dòng)
insmod /lib/modules/(Linux versions)/usbserial.ko
insmod /lib/modules/(Linux versions)/ch340.ko
成功后會(huì)在/dev目錄下增加一個(gè)串口設(shè)備ttyUSBx，通過(guò)此串口發(fā)送AT指令，接收信息。
2、連接WiFi
CUartWifi uartWifi(devname);
ret = uartWifi.ConnectToAP("Emtronix\\.20","0987654321");//需要對(duì)特殊字符進(jìn)行轉(zhuǎn)義
ret = uartWifi.SetIPInfo("192.168.201.93","192.168.201.20", "255.255.255.0");
需要注意的是ETA6103的AT指令中ssid需要對(duì)特殊字符做轉(zhuǎn)義，假如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)賬號(hào)是"Emtronix.20"，ETA6103的AT指令中ssid應(yīng)該輸入"Emtronix\.20"，而通過(guò)CUARTWifi類(lèi)發(fā)送的ssid參數(shù)就應(yīng)該是"Emtronix\\.20"。連接上無(wú)線網(wǎng)絡(luò)后，可以調(diào)用SetIPInfo設(shè)置IP地址、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼，還可以使用Ping工具檢查連接狀況。
3、建立TCP服務(wù)端
char server[] = "*";
ret = uartWifi.Open(server,6002,TCP_TRANS_TYPE,0);
int totalConno = 0;
pthread_mutex_t totalConno_mutex;
pthread_mutex_init(&totalConno_mutex,NULL);
while(1)
{
ret = uartWifi.Accept(0);
......
threadFuncParam.pUartWifi = &uartWifi;
threadFuncParam.conno = ret;
threadFuncParam.pTotalConno = &totalConno;
threadFuncParam.pTotalConnoMutex = &totalConno_mutex;
ConnThreadCreate(&connThread[ret],(void * (*)(void *))&ConnThreadFunc1,&threadFuncParam) ;
}
ETA6103支持的最大網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)是5個(gè)，包括所有的客戶(hù)端連接和服務(wù)端連接。在建立服務(wù)端連接時(shí)，首先使用Open函數(shù)開(kāi)啟服務(wù)端功能，然后馬上進(jìn)入Accept狀態(tài)，每收到一個(gè)連接，就為這個(gè)新連接開(kāi)啟一個(gè)線程。建立新線程時(shí)傳遞參數(shù)要用到下面的結(jié)構(gòu)體：
struct ThreadFuncParam
{
CUartWifi * pUartWifi;
int conno;
int *pTotalConno;
pthread_mutex_t *pTotalConnoMutex;
};
在此線程中調(diào)用WaitEvent等待此連接的數(shù)據(jù)或連接中斷的事件，并做對(duì)應(yīng)的處理。這里對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行回發(fā)，使用do{}while循環(huán)是保證對(duì)應(yīng)conn的接收數(shù)據(jù)緩存中的數(shù)據(jù)能全部讀出。在退出此線程時(shí)，使用指針對(duì)主程序中的TotalConno做了“減一”處理，表示conn連接關(guān)閉。
int ConnThreadFunc1( void* lparam )
{
CUartWifi * pUartWifi = ((struct ThreadFuncParam * )lparam)->pUartWifi;
int conn = ((struct ThreadFuncParam * )lparam)->conno;
int* pTotalConno = ((struct ThreadFuncParam * )lparam)->pTotalConno;
int connClose = 0;
...具體聲明見(jiàn)例程
while(connClose != 1)
{
event = pUartWifi->WaitEvent(conn,2000);
switch(event)
{
case CONN_EVENT_TIMEOUT:
break;
case CONN_EVENT_DATAIN:
do{
readNum = pUartWifi->Recv(conn,buf,1024);
...
pUartWifi->Send(conn,buf,readNum);
}while(readNum == 1024);//不一定是1024，
break;
case CONN_EVENT_CLOSE:
connClose = 1;
break;
case CONN_EVENT_ERROR:
connClose = 1;
break;
default:
break;
}
}
pthread_mutex_lock(((struct ThreadFuncParam * )lparam)->pTotalConnoMutex);
if(*pTotalConno > 0)
*pTotalConno = *pTotalConno - 1;
pthread_mutex_unlock(((struct ThreadFuncParam * )lparam)->pTotalConnoMutex);
return 0;
}
4、建立TCP客戶(hù)端連接
客戶(hù)端也使用Open建立，第一個(gè)參數(shù)為IP地址，得到新連接后使用WaitEvent監(jiān)聽(tīng)處理此連接的事件，與服務(wù)端程序相似。
ret = uartWifi.Open(remoteIP,remotePort,TCP_TRANS_TYPE,0);
if(ret >= 0 && ret < 5)
{
int connClose = 0;
...具體聲明見(jiàn)例程
while(connClose != 1)
{
event = uartWifi.WaitEvent(conn,2000);
switch(event)
{
case CONN_EVENT_TIMEOUT:
break;
case CONN_EVENT_DATAIN:
do{
readNum = uartWifi.Recv(conn,buf,1024);
}while(readNum == 1024);//不一定是1024，
break;
case CONN_EVENT_CLOSE:
connClose = 1;
break;
case CONN_EVENT_ERROR:
connClose = 1;
break;
default:
break;
}
}
}
5、關(guān)閉連接，斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)
for(i1=0;i1<MAX_LINK_NUM;i1++)
{
uartWifi.Close(i1);
}
uartWifi.DisconnectToAP();
至此，完成了整個(gè)通信過(guò)程，如果用戶(hù)對(duì)此感興趣，可以聯(lián)系我們。我們將提供驅(qū)動(dòng)和具體的參考例程等資料。
另外，對(duì)于對(duì)硬件電路有特殊要求的用戶(hù)，可以直接使用物理串口連接獨(dú)立的E103模塊，此封裝類(lèi)及以上編程方法同樣適用，只需要將/dev/ttyUSBx修改成/dev/ttySx即可。