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[嵌入式]Wi-Fi模组二次开发课程——快速上手

本系列课程面向有嵌入式开发经验的同学，用来介绍如何在涂鸦的Wi-Fi系列模组和Wi-Fi&Bluetooth LE系列模组上进行二次开发。

上篇回顾：Wi-Fi模组二次开发——SoC开发环境搭建

在虚拟机搭建完成后，我们需要先在涂鸦IoT平台上创建产品，得到PID和功能点等相关数据才可以进行开发。本章节将会通过对提供好的demo进行修改，带你快速体验如何通过编写涂鸦模组固件实现对产品的开发。

Demo功能介绍：长按CBU Nano 板上的S2(TY_GPIOA_9)按键，将会重置设备，使设备进入配网模式。短按S2键控制板载LED灯D2(TY_GPIOA_16)。

准备工作

硬件：
- CBU Nano主控板（也可以是涂鸦的Wi-Fi模组或其他型号的三明治Wi-Fi主控板）。
- 一根micro usb线
  
  如果使用的是模组或没有串口芯片的三明治开发板，至少需要准备1个USB 转 TTL 串口工具。建议准备2个USB 转 TTL 串口工具，一个打印log，一个用来烧录使用。
  
  实验中用到的引脚介绍如下，点击查看CBU Nano板的详细介绍。
  
  丝印名称芯片引脚备注
  S2 GPIO_9 按键引脚，按下为低电平。涂鸦封装的引脚名称为TY_GPIOA_9。
  D2 GPIO_16 LED引脚，低电平点亮。涂鸦封装的引脚名称为TY_GPIOA_16。
软件：
- 代码编辑器
  
  由于编译是在Ubuntu下进行的，那么代码的编辑软件在Ubuntu下可以使用vscode或者你喜欢的其他代码编辑软件都可以，哪怕记事本也没有问题，可能代码跳转不太方便。Windows下推荐可以vscode，但实际上使用vscode可能在代码跳转上也不是那么好用。Source Insight 4.0在阅读代码和编辑上很强大，上手可能需要一点学习成本。
- 模组SDK
  
  模组SDK获取详细请参考01.环境搭建中的5.编译验证。
涂鸦IoT平台： 在对产品进行开发前，需要在涂鸦IoT平台上成功创建了产品，拿到了要开发产品的产品 ID（PID）。产品创建流程可以参考02.涂鸦IoT平台中的产品创建进行创建。
申请PMS账号，下载「云模组烧录授权平台」
- 注册PMS账号
  
  进入涂鸦PMS系统，如果没有PMS系统的账号，需要先注册一个PMS账号。
  
  注册流程如下图，选择个人开发者即可，按照系统注册指引填写相关信息。等邮箱收到涂鸦发送过来的邮件就说明审核已经通过。
- 下载安装「云模组烧录授权平台」
  
  1.审核通过后，输入你的账号、密码，即可成功登录涂鸦PMS系统。登录成功后，依次点击知识库管理->软件下载->云模组烧录授权平台下载开始下载「云模组烧录授权平台」。
  
  2.下载完成后，开始准备安装「云模组烧录授权平台」。
  
  双击「云模组烧录授权平台」安装包，可能出现下面的警告，点击更多信息。
  
  点击仍要运行。
  
  3.安装过程中，程序安装的位置可以根据自身需求进行设置，建议不要有中文路径，避免出现一些意想不到的问题。
  
  安装完成后，启动「云模组烧录授权平台」，登录的账号和密码与涂鸦PMS系统（涂鸦智造）的账号和密码一样。
  
  4.如果安装完成后出现下图的情况：红色箭头指向的红色框内全为白色。那么我们还需要对软件做一些设置使它恢复正常。如果为红色箭头指向的红色框内为黄色，则说明安装成功，可跳到1.3进行阅读。
  
  5.点击文件->设置。
  
  6.将箭头①指向的“多路选择”的1*1选项改为1*2，点击“确认”。
  
  7.“多路选择”改变后如下图所示，会出现两个黄色框。
  
  8.将多路选择的1*2，改回到1*1，使两个黄色框变为一个黄色框，「云模组烧录授权平台」的设置就完成了。

1.获取应用代码

在Ubuntu通过cd命令进入到SDK中的apps目录下，然后执行下列命令从GitHub中拉取写好的示例代码。

例：执行该命令时，正处于/home/share/samba/ty_iot_sdk_bk7231n_2.3.1/apps这个路径下。请先进入到SDK的apps，再执行下列命令，或者git拉去后，将文件夹复制到apps文件夹中。

git clone https://github.com/Tuya-Community/bk7231n_light1_io_xx.git

2.修改代码

可以根据下面的提示将PID信息改为你创建的产品的PID信息，也可以不对代码进行任何更改，跳过该步骤直接进入下一步编译生成固件继续操作。

将/apps/bk7231n_light1_io_xx/include目录下的tuya_device.h中的PRODECT_ID修改为你创建得到的PID。

#ifndef __TUYA_DEVICE_H__
#define __TUYA_DEVICE_H__

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "tuya_cloud_types.h"
#include "tuya_cloud_com_defs.h"

/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* Exported constants --------------------------------------------------------*/
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
#ifdef __cplusplus
    extern "C" {
#endif /* __cplusplus */
    
#ifdef _TUYA_DEVICE_GLOBAL
    #define _TUYA_DEVICE_EXT 
#else
    #define _TUYA_DEVICE_EXT extern
#endif /* _TUYA_DEVICE_GLOBAL */ 

// device information define
#define DEV_SW_VERSION USER_SW_VER
#define PRODECT_ID "fnrwpglflmbhjvvh" /* 将这里双引号内的PID更改为你创建产品得到PID */

/* Exported functions ------------------------------------------------------- */

_TUYA_DEVICE_EXT \
OPERATE_RET device_init(VOID_T);

#ifdef __cplusplus
}
#endif /* __cplusplus */

#endif /* __TUYA_DEVICE_H__ */

配网按键引脚可在/apps/bk7231n_light1_io_xx/src中的tuya_device.c中，通过修改第38行的WIFI_KEY_PIN进行修改配网按键的引脚。

控制的LED引脚，可以通过修改/apps/bk7231n_light1_io_xx/include中的light_system.h文件中的LIGHT_PIN，选择要控制的LED引脚。

3.编译和生成产物介绍

3.1 编译

在Ubuntu终端中将路径切换到有build_app.sh的路径下，输入下列命令进行编译。

例：我这里处于/home/share/samba/ty_iot_sdk_bk7231n_2.3.1/路径下，开始执行下列命令。

sh build_app.sh ./apps/bk7231n_light1_io_xx bk7231n_light1_io_xx 1.0.0

命令	含义
sh build_app.sh	使用`shell`命令执行`build_app.sh`脚本。
./apps/tuya_demo_light_pwm	编译的工程所在的路径。
tuya_demo_light_pwm	固件名称，固件标识名，必须要和工程文件夹名称一致。
1.0.0	软件版本号。

3.2 生成产物

在编译完成后，会将生成的固件按照不同版本放在所编译的工程目录下output文件夹内。

例：如果我们编译的是apps文件夹中的bk7231n_light1_io_xx工程，编译版本为1.0.0，那么生成的固件将会放在apps/bk7231n_light1_io_xx/output/1.0.0中。

编译后的产物如上图所示，这里主要关注的bk7231n_light1_io_xx_QIO_1.0.0.bin、bk7231n_light1_io_xx_UA_1.0.0.bin和bk7231n_light1_io_xx_UG_1.0.0.bin这三个文件。

文件名	功能
`bk7231n_light1_io_xx_QIO_1.0.0.bin`	生产区固件：boot+用户区固件+检测固件。
`bk7231n_light1_io_xx_UA_1.0.0.bin`	用户区固件
`bk7231n_light1_io_xx_UG_1.0.0.bin`	升级固件

4.上传固件

自定义开发固件不上传到云平台，直接将UA文件烧录到已授权的模组中，会导致配网一直无法成功。

1.进入涂鸦IoT平台，在开发的产品中找到“硬件开发”，按照下图指示点击“新增自定义固件”，填写相关固件信息。

“固件标识名”必须和你编译时的apps下的工程文件夹的名称一致。

也就是说这里的固件标识名填写为wifi_one_light，那么上传的固件应为SDK包中apps目录下的wifi_one_light文件夹中编译所生成的固件。

“Flash大小”为16Mbit也就是2M大小。不同模组的flash大小可以在涂鸦的文档中心中查看相关模组的flash大小。

1byte(字节) = 8bit(位)。 16Mbit / 8 = 2M。

相关信息填写完成后（没有被②的框框圈到使用默认设置即可），点击“上传固件”，进入“上传固件“步骤。

2.“固件版本”需要和编译时输入的版本号对应一致。“生产固件”上传包含QIO的bin文件，“用户区”上传包含UA的bin文件，“升级固件”上传包含UG的bin文件。运行模式选择QIO。点击保存。

注意：该顺序不一定固定，在后续固件管理中就不是按照“生产固件”，“用户区固件”和“升级固件”的顺序来排序，所以一定要看清楚是什么类型的固件在进行上传。

3.点击“进行固件上架”。

4.选择“不限范围”，点击“确认上架”。

注意：这里选择不限范围是为了方便个人开发。如果是公司将要量产的产品，请严格限定固件的使用范围。

5.获取生产凭证

PMS账号、云模组烧录授权工具的获取，烧录授权中常见问题都可以通过阅读 04.烧录授权章节获取到答案。

将我们编译生成的固件上传到涂鸦IoT云平台，成功上架后，就可以免费领取激活码，通过「云模组烧录授权平台」工具进行烧录授权。

1.点击“免费领取10个激活码”。

2.交付方式选择“生产凭证”，点击“提交订单”。

“生产凭证”:产测授权工具“烧录授权”功能读取的凭证编码，可自动抓取指定数量的授权码，随固件一起逐个写入设备。需上传生产固件至涂鸦IoT平台。

“授权码清单”:写着每一个授权码UUID及相关信息的表单，需自行逐个写入设备。

“生产凭证-仅授权”:产测授权工具“独立授权”功能读取的凭证编码，无需固件，即可对设备进行逐个授权。