LinkIt 7687 HDK开发板评测：跟2017年的物联网世界说“Hello”

　　物联网这个词在近几年的亮相频率相当高，甚至可以说是铺天盖地。曾经感觉是下个世纪的黑科技，其实已经开始深入应用到我们日常生产生活中了。物物相联、智能感知，是对物联网最通俗、也最准确的理解。大到工业国防，小到衣食住行，稍加注意，你便会发现它真的是无所不在。

　　“联发科”这三个字，凭它在移动设备领域的影响力确实无需过多注解，然而，联发科正式宣布进入物联网战场却是在2014年左右，属于后起之秀了。不过如同它曾经在智能手机市场上风光无限一样，因其在低功耗与联网技术方面深厚的经验与科技积累，短短几年内联发科在物联网领域也是捷报频传，作为吃瓜群众的我们竟然也会因其连番不断的新品轰炸，而感受到物联网深情的撩拨。

　　过去芯片厂商的开发公板都是直接提供给客户厂商，以协助加速完成产品的开发。不过近来的趋势是各芯片厂家愈发慷慨，各种开发板通过各种免费形式送到了相关领域从业者手中，再加上大量的开源软件资源，让众多极客、“攻城狮”也都有机会共同参与到了推动行业进步的大潮中。

　　这些慷慨的芯片厂家中，就包括了联发科；而享受到免费福利的幸运儿当中，就包括了本人。

　　对的，经过诚意满满的一番申请，我终于在不久前收到了来自联发科的一套LinkIt 7687物联网开发板，现在正式进入正题。

　　一、开箱：

　　先暴力撕开邮递包裹，再小心翼翼取出开发板包装盒。

　　

　　

　　第一感觉是尺寸小巧精致，图文设计什么的也算精美。而且很多英文，侧面一行字特别显眼：If you can write ‘hello world！’， you can change the world。

　　

　　

　　掀开外包装盒，果然开发板身着透视防静电袋在里面乖乖地躺着。如捉J一般把它拉起，拆开“床”板，你会发现里面蜷缩着一条数据线。

　　

　　上一张“突击成果”全家福。

　　开发板整体感觉还不错，PCBA两面油亮整洁，一尘不染；元器件布局也有条有理，非常工整。果然有名牌、正品风范。

　　

　　开发板上最核心的部分当然就是那块8＊8mm 68－pin QFN封装的MT7687F控制器芯片，方方正正地披着铁皮伸出很多引脚在那里号令全板。更加吸引视线的是上下两排亮黄色的GPIO扩展接口，还有就是电源和USB接口，以及它下方的三个圆形功能按键。它们右边更小的圆点排成一排的都是LED灯。再看最右侧，自带板载无线天线，以及备用的外接天线接口。

　　具体板载硬件配置如下：

　　

　　（1）供电

　　USB或电池供电：Micro USB 电源 （VBus， 5V） 和外部 VIN （1．8～3．2V）；

　　（2）LED

　　多种 LED 指示灯，包含 UART 通讯和电源，以及 6 个透过GPIO控制的 LED：

　　D6：5V电源网络；

　　D5：3．3V电源网络；

　　D9（UART TX）：UART1发送指示；

　　D10（UART RX）：UART1接收指示；

　　D11、D12、D13，D14，D15可用作其它指示使用。

　　（3）功能按键

　　S4、S5、S1分别对应系统重置，RTC（Real Time Clock）中断和外部中断。

　　（4）扩展GPIO

　　8个GPIO扩充接口；

　　（5）RTC时钟模块

　　时钟模块是LinkIt 7687 HDK的特点之一，它包含一个40MHz源晶体振荡器，以及用于外部频率模式的32．768 kHz晶振。

　　（6）USB数据接口

　　支持：Mass Storage Device （MSD）flash编程界面；Micro USB CMSIS－DAP（Coresight Debug Access Port）；Virtual COM port UART经由USB给PC连接。

　　（7）射频

　　射频信号路由到板上的电路天线。

　　外观部分就到这里，接下来看下具体的硬件特性。

　　二、开发板及芯片

　　该LinkIt 7687开发板是基于联发科技的MT7687 Wi－Fi SOC设计制作，最适用于开发智能居家居相关的物联网设备。

　　想要深入认识开发板，这时候就有必要把包装盒拿来复习了。

　　

　　根据硬盒正面英文所述，开发板由品佳集团 （Silicon Application Corp．Group）设计推出，被描述为一款“为高能效、安全WiFi设备而生的物联网开发板”。下面小字是说此板支持AES、3DES／SHA无线WiFi加密，外设支持UART、I2C、SPI、PWM、IrDA，还有辅助ADC接口。

　　硬盒反面的英文介绍了开发板的一些详细功能特性，重新整理如下：

　　·内含 MT7687F Wi－Fi 芯片模块。该模块可供制造商生产最终商用的物联网设备；

　　·整合安全引擎的 Wi－Fi 连网功能（支持 AES 与 3DES／SHA 加密标准）；

　　·嵌入式 SRAM／ROM 与 2MB 的序列闪存；

　　·电池（2颗3号电池）与插电选项；

　　·支持产品上市前的关键测试，除了提供调试端口，方便检测，还提供一个U．FL天线接头，以及保留供监视耗电量的排针。

　　·与 Arduino Uno （Revision 3版） 管脚兼容外，另外提供一个8针脚扩充接头，提供多元的外围连接能力。

　　再来看最核心的MT7687。

　　MT7687是联发科在2015年就推出的节能型系统级WiFi芯片，主打低功耗、高安全性，以及良好的扩展可编程性能。

　　

　　它的主要特点整理如下：

　　·内含一颗ARM Cortex－M4F 微控制器；

　　·1x1组态的802．11b／g／n WiFi子系统，省电、稳定；

　　·主频达192Mhz／200Mhz的Cortex M4核心；

　　·支持多元的外设接口；

　　·整合在芯片封装内的嵌入式SRAM／ROM与序列闪存。

　　三、开发软件配置

　　安装驱动

　　通过自带的数据线将开发板连接至电脑，然后下载安装官方的驱动。

　　英文不好的，可以根据“哪里能点点哪里”的原则，点击下载红色划线部分：

　　

　　安装完成，查看以下3个部分即可：

　　

　　配置HDK Flash

　　通过连接J25，启动Flash Recovery模式。

　　

　　升级固件

　　下载mt76x7＿mk20d＿mbed．bin文件。

　　模式进入

　　先从LinkIt 7687开发板移除micro USB连接线。接下来按下并持续压住RST按钮，同时再用micro USB线将开发板连接至电脑。继续压住按钮约5秒钟后，一个新设备就会出现在Windows文件管理器中了。

　　

　　安装

　　将解压缩的mt76x7＿mk20d＿mbed．bin拷贝至这个新设备中之后，开发板上中间那个U6001 LED灯就开始快闪，这时候需要耐心等它个差不多5分钟。

　　开发软件安装

　　（1）安装MDK 5．22

　　

　　（2）安装MediaTek．MTx．4．0．0．pack

　　下载SDK：LinkIt SDK的KEIL package

　　下载完成后双击打开安装：

　　

　　四、跟物联网世界打声招呼吧

　　1．WiFi AP测试

　　1．1 连接图

　　

　　1．2 调试代码

　　

　　1．3 调试现象

　　使用网络调试软件，在PC端和手机端分别安装。查看7687的输出记录即可知道：［Gateway］10．10．10．1、［Start IP］10．10．10．2、［End IP］10．10．10．10。

　　测试连接的PC IP为10．10．10．2 设置UDP，端口号：8080，目标主机10．10．10．3

　　测试连接的Mobile IP为10．10．10．3，设置UDP Server，端口号8080。

　　互发数据，达到简单的通信测试。

　　

　　2．WiFi STA测试

　　2．1 连接图

　　

　　2．2 调试代码

　　

　　运行官方例程：iot＿sdk＿demo

　　2．3 调试现象

　　UART调试打印信息

　　查看路由器管理界面，MT7687的连接信息。

　　

　　Lwip socket测试

　　LwIP是Light Weight （轻型）IP协议。LwIP在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM 的占用，适合在低端的嵌入式系统中使用。

　　3．1 Socket通信

　　（1） 创建：int lwip＿socket（int domain， int type， int protocol）

　　（2） 绑定：int lwip＿bind（int s， const struct sockaddr ＊name， socklen＿t namelen）

　　（3） 监听端口号：int lwip＿listen（int s， int backlog）

　　（4） 接收来自客户端的连接请求：

　　Int lwip＿accept（int s， struct sockaddr ＊addr， socklen＿t ＊addrlen）

　　（5） 读取数据：int lwip＿read（int s， void ＊mem， size＿t len）

　　（6） 发送数据：int lwip＿write（int s， const void ＊data， size＿t size）

　　（7） 关闭：int lwip＿close（int s）

　　3．2 调试代码

　　运行官方例程：lwip＿socket。借助 WiFi STA模式测试代码。

　　3．3调试现象

　　此处以TCP调试。

　　（1）MT7687端创建Socket 通信，server端。

　　IP：192．168．0．13

　　Port： 6500

　　（2）手机端借助网络调试助手，作为Socket Client请求连接

　　

　　（3）连接成功，开始通信测试。

　　

　　

　　4．基于MT7687的计量插座设计

　　4．1 项目简介

　　本文基于MT7687的WiFi版本计量插座实现了普通插座的联网和计量功能，用户可以通过APP端实现对连接在插座上的负载进行控制和电量数据的实时查看。计量方案采用8051微处理器的单相电能计量芯片 G80F923，WiFi采用MT7687，采用内核cortex－m4，基于联发科实时操作系统（RTOS）开发平台。

　　4．2 设计框图

　　

　　4．3 设计原理

　　4．3．1 基本参数

　　电源参数：220－250VAC，50／ 60HZ；

　　额定最大电流：10A；

　　计量精度：1％。

　　4．3．1 计量芯片 G80F923

　　G80F925提供单相电能计量所需要的全部功能，包括有功功率与有功电能、无功功率与无功电能、电压电流有效值及频率计算等，支持灵活校表方案。

　　电压采样：分压采样，将差分电路电压信号输入采样端口VP和VN

　　电流采样：使用分流器，采用高精度錳铜电阻，将信号输入IP和IN

　　4．3．2 WiFi模块 MT 7687

　　采用MT7687的UART ，RX：GPIO36 ，TX：GPIO37。连接计量MCU的UART。

　　

　　协议说明

　　4．4．1用户端——＞MT7687

　　1：查询设备端数据

　　2：控制设备端打开负载

　　3：控制设备端断开负载

　　4．4．2 MT7687——＞设备端

　　Uart协议

　　波特率：115200bps，数据位：8，停止位：1，校验位：N ，流控制：N

　　

　　长度包括：data

　　CRC采用ModbusCRC计算方法

　　校验项：为功能码＋长度＋数据。

　　（1）下发数据

　　

　　（2）上报数据

　　

　　（3）错误应答

　　错误码说明。

　　4．4．3数据说明

　　

　　4．5 程序调试

　　Uart通信

　　（1）基本配置

　　

　　网络通信

　　采用TCP 方式，MT7687作为TCP Server，手机端作为TCP Client。参照STA测试。

　　4．6 调试记录

　　（1）数据通信测试：

　　建立Socket连接，手机端发送1，当MT7687收到数据后，通过Uart向G80F9023查询检测数据，然后向上发送至手机端。

　　

　　此处的电气数据为模拟数据。

　　（2）硬件连接图：

　　

　　采用USB供电。电气数据为模拟数据，此处实现基本的数据通信。

　　五、结语

　　进行到这里，相信大家已经都可以着手开发自己作品了，比如智能灯泡、智能门锁等等。LinkIt 7687开发板整个连接、设置和测试运行，以及参考设计都算是完成得非常顺畅，主要是MTK提供的各种开源软件资源非常丰富，可以说是给我们开发设计新产品扫清了许多障碍。

　　“Advanture is out there”，各位看官，此篇拙文算是投石引玉，还有更多更亮眼的物联网创意，就等你们一起去实现了！