PowLu/BR_YKC
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BR_YKC/Doc/4G模块文档.md

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最终提交
2026-05-21 13:24:05 +08:00
# 4G模块固件文档（AIR724 + LuatOS-Air）
## 概述
基于 **AIR724（RDA8910）** 4G模块 + **LuatOS-Air** 固件平台，运行 Lua 脚本实现多路 TCP Socket 管理、串口命令解析转发、SIM卡查询等功能。
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 硬件平台 | AIR724 (RDA8910) |
| 固件平台 | LuatOS-Air V4035 |
| 底层固件 | `LuatOS-Air_V4035_RDA8910_BT_FLOAT.pac` |
| 量产文件 | `4G_NETWORK_1.0.0_LuatOS-Air_V4035_RDA8910_BT_FLOAT.pac` |
| OTA升级文件 | `4G_NETWORK_1.0.0_LuatOS-Air_V4035_RDA8910_BT_FLOAT.dfota.bin` |
| 开发语言 | Lua 5.3 |
| 串口参数 | 115200, 8N1 |
---
## 目录结构
```
4G/
├── 已编译量产文件/ ← 可直接用于烧录和OTA升级
│ ├── 4G量产文件/
│ │ └── 4G_NETWORK_1.0.0_LuatOS-Air_V4035_RDA8910_BT_FLOAT.pac
│ │ └── 量产烧录文件（底层固件 + 脚本合包，一键烧录）
│ │
│ └── 4G远程升级文件/
│ └── 4G_NETWORK_1.0.0_LuatOS-Air_V4035_RDA8910_BT_FLOAT.dfota.bin
│ └── OTA差分升级文件（用于远程空中升级）
│
├── 源代码/ ← 源码 + 开发用底层固件
│ ├── bin/
│ │ └── LuatOS-Air_V4035_RDA8910_BT_FLOAT.pac ← 底层固件（开发调试用）
│ │
│ └── core/ ← 核心脚本（需烧录到模块）
│ ├── main.lua ← 入口：初始化硬件、网络、串口
│ ├── cmd.lua ← 命令解析与分发
│ └── linksocket.lua ← 多路TCP Socket管理
│
├── 烧写工具/
│ └── Luatools_v3.exe ← LuatOS官方烧录工具
│
└── lib/ ← LuatOS-Air 标准库（模块内置，无需烧录）
├── sys.lua ← 系统核心（任务调度、定时器）
├── log.lua ← 日志
├── uart.lua ← 串口驱动
├── socket.lua ← TCP/UDP Socket
├── socket4G.lua ← 4G Socket适配层
├── net.lua ← 网络管理
├── sim.lua ← SIM卡管理
├── ril.lua ← AT命令接口
├── pm.lua ← 电源管理
└── ...（共约50个标准库）
```
---
## 核心脚本说明
### 1. main.lua — 程序入口
**文件**：[源代码/core/main.lua](file:///d:/公司项目/BR_YKC/4G/源代码/core/main.lua)
启动流程：
```
main.lua 加载
↓
require "sys" / "net" / "log" / "uart" / "netLed" / "pmd"
↓
uart.setup(1, 115200, 8, uart.PAR_NONE, uart.STOP_1) ← 初始化UART1
↓
pmd.ldoset(2, pmd.LDO_VLCD) ← 开启网络指示灯电源
netLed.setup(true, pio.P0_1, pio.P0_4) ← 配置指示灯GPIO
↓
net.startQueryAll(8 * 1000, 60 * 1000) ← 启动网络注册（超时8s/间隔60s）
ril.request("AT+RNDISCALL=0,1") ← 激活数据链路（RNDIS）
↓
require "cmd" ← 加载命令解析模块
require "linksocket" ← 加载Socket管理模块
↓
linksocket.setRecvCallback(...) ← 注册TCP数据接收回调
uart.on(1, "receive", ...) ← 注册串口接收回调
↓
sys.init(0, 0)
sys.run() ← 启动系统（永不返回）
```
**串口数据流**：
```
STM32 → UART1 → cmd.process(rawData) ← STM32发来的命令帧
↓
解析55 AA帧头
↓
调用对应的handleCmdXX
↓
linksocket.connect/send/disconnect
↓
4G → TCP → 云快充服务器
云快充服务器 → TCP → 4G → recvCallback(socketId, data)
↓
组装 55 AA 01 socketId len data AA 55
↓
UART1 → STM32 ← 下行数据转发
```
### 2. cmd.lua — 命令解析与分发
**文件**：[源代码/core/cmd.lua](file:///d:/公司项目/BR_YKC/4G/源代码/core/cmd.lua)
负责解析 STM32 通过 UART1 发来的 `55 AA` 帧格式命令，并调用 linksocket 接口或系统接口。
#### 帧格式
```
55 AA mainCmd subCmd [payload] AA 55
```
#### 命令表
| mainCmd | subCmd | 处理函数 | 功能 |
|---------|--------|----------|------|
| 0x01 | socketId | `handleCmd01` | 数据发送到指定Socket。失败回复 `0x83 03 socketId 01` |
| 0x02 | - | `handleCmd02` | 系统重启 (`sys.restart()`) |
| 0x03 | 0x01 | `handleCmd03` | 连接Socket。调用 `linksocket.connectSocket(socketId)` |
| 0x03 | 0x02 | `handleCmd03` | 断开Socket。调用 `linksocket.disconnectSocket(socketId)` |
| 0x04 | 0x00 | `handleCmd04` | 设置服务器地址。回复 `0x87 00 00/01` |
| 0x05 | 0x01 | `handleCmd05` | 查询ICCID。回复 `0x84 01 len iccid` |
| 0x05 | 0x02 | `handleCmd05` | 查询IMSI。回复 `0x84 02 len imsi` |
| 0x05 | 0x03 | `handleCmd05` | 查询IMEI。回复 `0x84 03 len imei` |
| 0x06 | 0x00 | `handleCmd06` | 查询信号强度CSQ。回复 `0x85 01 csq ber` |
| 0x07 | 0x00 | `handleCmd07` | 查询6个Socket链路状态。回复 `0x86 01 [6字节状态]` |
#### 上行响应帧
| mainCmd | subCmd | 含义 | 触发时机 |
|---------|--------|------|----------|
| 0x83 | 0x01 | **TCP已连接** | Socket连接成功 |
| 0x83 | 0x02 | **TCP已断开** | Socket断开/掉线 |
| 0x83 | 0x03 | **TCP连接失败** | Socket连接失败/发送失败 |
| 0x84 | 0x01~0x03 | SIM信息 | 查询ICCID/IMSI/IMEI结果 |
| 0x85 | 0x01 | 信号强度 | 查询CSQ结果 |
| 0x86 | 0x01 | 链路状态 | 查询6路Socket状态 |
| 0x87 | 0x00 | 服务器配置结果 | 设置服务器地址结果 |
#### 帧缓冲机制
`cmd.lua` 内部维护 `frameBuffer` 字符串，处理串口数据粘包/拆包：
```
process(rawData) → frameBuffer.append
↓
while true:
查找 55 AA ... AA 55 完整帧
找到 → 提取mainCmd/subCmd/payload → 分发处理
未找到 → 继续等待更多数据
非55AA开头 → 跳过1字节
```
### 3. linksocket.lua — 多路TCP Socket管理
**文件**：[源代码/core/linksocket.lua](file:///d:/公司项目/BR_YKC/4G/源代码/core/linksocket.lua)
管理 **6路独立TCP Socket**（对应STM32侧的6个充电桩），每路Socket有独立的任务循环。
#### 结构
```lua
local clients[6] = {
{ id = 1, socket = nil, connected = false },
{ id = 2, socket = nil, connected = false },
...
}
```
#### 每个Socket的任务循环
```
等待 connectRequested[id] == true
↓
等待网络就绪(socket.isReady()) + SIM卡正常(sim.getStatus())
↓
socket.tcp():connect(server_config.ip, server_config.port)
↓
失败 → 上报 0x83 03 socketId 1
↓
成功 → 上报 0x83 01 socketId 0 → 进入监控循环
↓
监控：asyncSelect(60, "recv") 60秒超时检测
├── 正常 → 继续
├── 超时/掉线 → 上报 0x83 02 socketId 0 → 回到顶部
├── SIM卡拔出 → 上报 0x83 02 socketId 3 → 回到顶部
└── 收到断开命令 → 上报 0x83 02 socketId 0 → 回到顶部
```
#### 外部接口
| 函数 | 说明 |
|------|------|
| `connectSocket(id)` | 标记id为待连接，触发对应Socket任务 |
| `disconnectSocket(id)` | 标记id为待断开，关闭Socket |
| `sendToSocket(id, data)` | 在已连接的Socket上发送数据 |
| `setServerAddress(ip, port)` | 设置服务器地址（断开所有已连接Socket） |
| `getLinkStatus()` | 获取6路Socket连接状态 |
| `setRecvCallback(cb)` | 注册数据接收回调 |
#### 服务器配置
默认在文件顶部配置：
```lua
local server_config = {
ip = "129.211.170.245",
port = 9002
}
```
可通过 `0x04` 命令动态修改（由 `drv_air724_set_server` 触发）。
---
## 数据流完整路径
### 上行（桩 → 云快充）
```
充电桩 → UDP → STM32(task_ykc)
↓
charger_to_server_0Xxx() 组YKC帧
↓
drv_air724_send_cmd(0x01, socketId, ykc_frame)
↓
UART1 → 55 AA 01 socketId len [ykc_frame] AA 55
↓
AIR724 cmd.lua: handleCmd01(socketId, ykc_frame)
↓
linksocket.sendToSocket(socketId, ykc_frame)
↓
TCP → 云快充服务器
```
### 下行（云快充 → 桩）
```
云快充服务器 → TCP → AIR724
↓
linksocket 接收回调
↓
55 AA 01 socketId len [ykc_frame] AA 55 → UART1
↓
STM32 task_air724: 解析 → ykc_route_dispatch
↓
server_to_charger.c: on_cmd_frame_type_0Xxx()
↓
填充 g_charger_manager 结构体 / 点对点回复桩
```
---
## 烧写说明
AIR724 模块使用 **Luatools** 工具进行固件和脚本烧录。
### 准备工作
1. **打开烧写工具**
- 工具位置：`4G/烧写工具/Luatools_v3.exe`
- 双击打开即可
2. **硬件连接**
- 使用 **Type-C USB 线** 将 AIR724 模块连接到电脑
- 模块上电后，电脑会出现 **3 个新的 COM 口**
### 量产烧录（编译好的文件直接烧录）
量产文件已预先编译好，位于 `4G/已编译量产文件/4G量产文件/`，可直接烧录：
1. 打开 `Luatools_v3.exe`
2. 点击 **`下载固件`** 按钮
3. 等待官方文件下载完毕
4. 点击 **`选择文件`** 按钮， 选择**量产文件**
- 文件路径：`4G/已编译量产文件/4G量产文件/4G_NETWORK_1.0.0_LuatOS-Air_V4035_RDA8910_BT_FLOAT.pac`
5. 点击 **`下载`**
6. 工具会自烧录，完成后会有提示
> **提示**：量产文件是将底层固件和 Lua 脚本打包为一个 `.pac` 文件，一次性烧录，无需分两步操作。
### 开发调试烧录（自己修改代码后测试）
修改 Lua 代码后的开发调试阶段：
1. **创建项目**
- 点击左下角的 **`创建项目`** 新建项目
2. **选择底层固件**（仅首次需要）：
- 点击 **`选择文件`** 按钮
- 选择底层Core文件：`4G/源代码/bin/LuatOS-Air_V4035_RDA8910_BT_FLOAT.pac`
2. **选择脚本**（每次修改代码后）：
- 点击 **`增加目录（递归）`** 按钮
- **选择脚本目录**：`4G/源代码/core/`（工具自动识别 `main.lua`、`cmd.lua`、`linksocket.lua`）
- **选择lib目录**：`4G/源代码/lib/`（必选，用于包含外部库文件）
- 点击 **`下载脚本`**（固件版本不变时）或 **`下载底层和脚本`**（全刷）
## 两种烧录方式对比
| 方式 | 适用场景 | 文件 | 操作 |
|------|----------|------|------|
| **量产烧录** | 批量生产、出厂烧录 | `.pac` 量产文件 | Luatools → 量产管理 → 开始烧录 |
| **开发调试** | 修改Lua代码后测试 | 底层固件 `.pac` + `core/`+ `lib/` 脚本目录 | 项目管理测试 → 下载脚本 |
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