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开启物联网的世界——Discover Wi-Fi开发板评测
发布时间:2015-02-13
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开启物联网的世界——Discover Wi-Fi开发板评测
发布时间:2015-02-13
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对于刚刚过去的2014年,一波未平、一波又起的智能硬件浪潮无可争议的成为年度最火热的话题之一,这种融合了硬件、软件、云服务为一体的产品形态(目前普遍的方式是通过WiFi实现硬件与云平台的通信交互)给大家呈现了一个物联网时代产品所具有的特性。同样,依托于智能硬件的强势崛起,国内外一些优秀的WiFi模块方案也逐渐走进了我们的视野。

今天爱板网就给大家介绍一款来自e络盟电子的WiFi开发板——Discover Wi-Fi。说起来,这个开发板还是挺特别的,相信一些工程师从命名也能看出它与ST Discovery系列开发板有非比寻常的关系,确实,Discover Wi-Fi开发板本身就是针对意法半导体的STM32F4 Discovery开发板(当然不局限于STM32F4)设计的扩展板,而其核心的WiFi方案则是采用了Murata的SN8200 WiFi模块

首先,我们来看一下Discover Wi-Fi开发板包含哪些东西。

STM32F4DIS-WIFI-4

STM32F4DIS-WIFI-5

Discover Wi-Fi开发板包装很简洁,盒内的配件一览无遗:

  • 一块Discover Wi-Fi开发板
  • 6根杜邦线
  • 一份快速上手的指导说明文档

说起来,板卡配套提供的6根杜邦线倒是非常贴心,毕竟这东西如果身边没有,要用的时候一下找起来还挺麻烦的,同样,也可方便工程师在板卡开发调试的时候DIY。

一眼看去,板卡的设计、资源都非常简单,板卡采用4层板设计,实际的大小约为69.337mm*43.944mm,整个板卡还不及一张明片大。

STM32F4DIS-WIFI-9

仔细观察下板卡,毫不夸张的说,整个板卡就是基于Murata SN8200 WiFi模块的扩展,开发板并未搭载太多的外设功能。

SN8200 WiFi模块

SN8200 WiFi模块是Murata研发的一个低功耗、自成一体的嵌入式无线模块,主要面向M2M应用领域,简要的结构如下图所示:

STM32F4DIS-WIFI-11

SN8200模块内部包含了一个STM32的ARM Cortex-M3控制器、一个WiFi BB/MAC/RF SoC,一个RF前端以及两个时钟等,整个模块的大小为30.5mm x 19.4mm x 2.8mm,就单论体积而言,相比目前主流的WiFi单芯片方案,给人感觉是不占什么优势的,当然,到底如何,我们还要往下看,SN8200主要的特点有:

  • 2.4 GHz的IEEE 802.11 B / g / n的无线技术
  • 天线配置:板载天线或U.FL连接器
  • 发射功率:+18 dBm@802.11b
  • 接收灵敏度:-96 dBm
  • WiFi芯片:博通BCM43362
  • MCU:意法半导体STM32 ARM Cortex-M3
  • 支持WPA/ WPA2 PSK
  • 内置TCP/ IP协议栈,HTTP,DHCP,DNS和Web服务器
  • 支持AP/ STA双模式
  • 串行接口选项:UART,SPI
  • 外设接口选项:ADC,DAC,I2C,I2S,GPIO
  • 工作温度范围:-40ºC至+85ºC
  • FCC/ IC认证,CE认证
  • 兼容博通WICED™SDK

SN8200的做工十分精致,相比国内的一些Wifi模块要好上很多,但从根本的方案上来说,SN8200并没有什么特别突出的特点,STM32 Cortex-M3内核+BCM43362 WiFi芯片,可能唯一让人比较满意的是集成了众多的软件栈,如内置TCP/ IP协议栈,HTTP,DHCP,DNS和Web服务器,方便工程师进行快速的开发,采用博通的WiFi基带芯片使模块还可以兼容博通的WiCE IDE开发工具。

另外,SN8200模块支持ADC,DAC,I2C,I2S,GPIO等常用的扩展接口,方便工程师搭建自己的电路,而模块数据的输出则支持UART以及SPI这些标准的串行通信接口。简单的介绍大家可能没有什么直观的印象,如果与爱板网先前评测过的EMW3161 WiFi模块(国内一家比较优秀的WiFi模块商)做个简单的对比,相信大家对SN8200也有个直观的印象。

STM32F4DIS-WIFI-14

上图中分别为SN8200以及EMW3161 WiFi模块的实物图,从第一印象来看SN8200做工更值得信赖,而EMW3161具有更小的PCB解决方案,两个模块性能与功能的对比如下表所示

实际比较下来,结果却又有点出乎意料,虽然怎么看,庆科的EMW3161都属于那种貌不惊人的一类,但实际的性能和功能都比SN8200要好一点,而且依托于高集成度的SoC方案,EMW3161无论是待机功耗还是空间布局都可以做到很小,国内的本土方案也确实不错。

Discover Wi-Fi开发板

了解完WiFi的模块方案,我们再来看下整个Discover Wi-Fi开发板的资源情况,如下图所示

STM32F4DIS-WIFI-8

Discover Wi-Fi开发板上的资源基本上一只手都能数过来,具体如下:

  • 5V/450mA供电
  • Murata SN8200 WiFi模块
  • 20pinJTAG接口、WiFi外设扩展接口(SPI、UART)
  • 一个5V DC Jack、一个miniUSB、一个复位按键、一个电源指示灯
  • 有源晶振 爱普生SG-3040JC

上文已经提过,Discover Wi-Fi板卡就是基于SN8200 Wifi模块的简单扩展,板卡通过板载跳帽可以选择是5V DC Jack供电或者miniUSB供电,无论哪种供电,都通过LDO降压输出给WiFi模块,而另一个LDO则是提供给板载的32.768kHz的有源晶振供电。

除此之外,板卡还有一个复位按键,一个标准的20pin JTAG接口以及一个WIFI模块的外设扩展接口,工程师可以根据自己的需求方便的DIY,接口定义如下图所示。

板卡上电

在简单的了解Discover WiFi开发板的资源情况后,那该如何使用呢?

根据e络盟官网提供的资料,最方便的开发是借助STM32F4 Discovery开发板。

STM32F4DIS-WIFI-21

而相关的开发资料文档可以在e络盟的产品界面找到,而为STM32F4 Discovery开发板提供的软件包需要通过快速上手文档中的链接地址(element14.com/stm32f4-expansion),下载过程还需要相应的Access code,也就是说你如果没有购买此产品,是不可能下载得到的。

STM32F4DIS-WIFI-20

下载下来的Discover WiFi软件包除了相关的文档资料外,还包括例程源代码、STM32的下载工具,博通Wice IDE等软件工具和资料,如下图所示

我们接下来所要使用的例程是通过STM32F4开发板来控制WiFi模块实现相应的一些功能和操作,具体的信息会通过STM32F4 Discovery开发板上的PC10、PC11信号转串口输出,WiFi模块与STM32F4开发板的信号连接是通过UART接口,硬件的实物连接图以及原理框图如下。

STM32F4DIS-WIFI-10.

STM32F4DIS-WIFI-23

搭建完硬件开发环境,就可以使用IDE工具进行开发,这里通过Keil将e络盟提供的源码编译后下载入STM32F4开发板,复位后我们可以通过串口工具Putty查看logo输出,如下图所示。

此时我们可以通过输出菜单的命令提示操作设置相应的网络环境,相关的网络功能测试

STM32F4DIS-WIFI-26

如可进行模块的TCP、UDP、AP、HTTP等功能测试(相关的软件也在可以在下载的软件包中找到),这里就不再一一介绍了,想了解更多详细的内容可以参考Discover WiFi的用户手册

最后还要说下的是Discover WiFi模块的固件开发升级,这是在使用WiFi模块开发产品的基础上更进一步,这就需要用到的工具为博通的Wice IDE工具以及STM32 ST-LINK Utility下载软件(下载的软件包中都有提供)。

要对Murata SN8200模块的开发,我们还需要在安装的Wice IDE工具中安装SN8xxx系列的支持补丁,如下图所示

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WiCE IDE编译完成的固件bin文件可以通过STM32F4开发板上的板卡调试器下载入WiFi模块,具体的硬件连接如下图所示,此时STM32F4开发板需要去掉板载ST-LINK的两个跳帽

STM32F4DIS-WIFI-30

打开STM32 ST-LINK Utility下载工具,载入编译好的bin文件,这里就直接选用了e络盟提供的SN8200-SNIC-UART BIN文件,下载完成后即完成对Discover WiFi模块的固件升级。

STM32F4DIS-WIFI-31

小结

介绍了e络盟电子的Discover Wi-Fi开发板的功能特点以及配合STM32F4 Discovery开发板进行功能的测试、固件升级等操作。Discover Wi-Fi开发板基于Murata 的SN8200 WiFi模块(STM32 ARM Cortex-M3+博通BCM43362),做工精良,支持820.11b/g/n,集成了众多的软件栈,如TCP/ IP协议栈,HTTP,DHCP,DNS和Web服务器等,方便工程师直接使用开发。同样,Discover Wi-Fi开发板可以支持博通的WICE IDE工具,方便的工程师对WiFi模块的固件开发升级。不过,相比国内厂商的一些方案,如文中提到的庆科EWM3161 WiFi模块(不过这个不单个出售),Discover WiFi的性价比不够突出,目前板卡在e络盟电子的报价为274RMB/片,有兴趣的可以去看看。

参考资料

 原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载! 
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llllvvvv ·  2015-02-15