PowLu/BR_YKC
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BR_YKC/Doc/4G模块文档.md
路怀帅 1ab5940cbd 最终提交
2026-05-21 13:24:05 +08:00

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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

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

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

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

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：

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

  3. 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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