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20 分钟

使用CMX869B和STM32F031K6通过电话线或数据网络与外部设备通信

适用于EPOS(电子销售点)终端和基于电话系统的低功耗调制解调器解决方案

EPOS Module Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

EPOS Module Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

启用安全、低功耗的调制解调器通信,适用于EPOS终端和远程系统,在工业控制和安全应用中实现可靠的数据传输

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

EPOS Module Click基于CML Micro的CMX869B多标准v.32 bis调制解调器,支持多种协议,并提供低功耗设计。这款低功耗调制解调器解决方案专为EPOS(电子销售点)终端和电话系统等应用而设计。CMX869B支持ITU V.32 bis、V.22 bis、V.22、V.21和Bell 202及103等标准,适用于多种通信场景。其数据传输速率可达14.400bps,并支持自动降级至4.800bps,具备重协商速率重新训练和自动检测V.22及V.22 bis调制解调器的功能。此Click板™非常适用于EPOS终端、电话遥测系统、远程公用事业抄表、安防系统、工业控制等应用。除了强大的调制解调器

功能,CMX869B还包括高质量的DTMF(双音多频)编码器和解码器,适合管理电话系统中的呼叫信令和检测。调制解调器还可以传输和检测用户编程的单音和双音信号,并处理调制解调器的呼叫和应答音,确保兼容各种专有通信协议,超越标准调制解调器操作。该Click板™提供完全隔离的EPOS/电话连接,内置的P1200变压器确保平稳通信,同时提供完整的电气隔离。CMX869B与主MCU之间的数据和控制交换通过C-BUS接口进行,兼容mikroBUS™插座的标准4线SPI接口。该板还使用mikroBUS™插座上的IRQ引脚,用于处理呼叫状态(如忙碌、拨号和连接状态)

相关的中断请求。红色RING LED指示振铃信号,蓝色HOOK LED作为摘挂机指示灯,用于管理线路接口的连接状态(0-关闭,1-打开)。CMX869B的另一个特点是Powersave模式,它通过停用除必要的C-BUS(SPI)接口以外的所有电路来节约能源。此Click板™只能在3.3V逻辑电平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电平转换。此外,该Click板™还配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

EPOS Module Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA4
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt Request
PA12
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

EPOS Module Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Stepper 22 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 EPOS Module Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • eposmodule_handshake_init - 此函数执行握手初始化,将设备设置重置为默认值。

  • eposmodule_dial - 此函数通过在双音多频(DTMF)和无音之间交替拨打所选号码。

  • eposmodule_send_message - 此函数通过V.23 FSK 1200bps调制解调器以起停8.1模式发送字节数组。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief EPOS Module Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of EPOS Module click board by showing
 * the communication between the two click boards connected to PBX system.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger, and displays the selected application mode.
 *
 * ## Application Task
 * Dialing application mode:
 * - Resets the device settings and dials the selected number. If a call is answered
 * it starts sending desired messages every couple of seconds with constantly checking
 * if a call is still in progress or it's terminated from the other side.
 * Answering application mode:
 * - Resets the device settings and waits for an incoming call indication, answers the call,
 * and waits for a desired number of messages. The call is terminated after all messages
 * are received successfully.
 *
 * @note
 * We have used a Yeastar S20 VoIP PBX system for the test, where the click boards are
 * connected to ports 1 and 2 configured as FXS extension with numbers 1000 and 1001 (dialer).
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "eposmodule.h"

// Demo aplication selection macros
#define APP_DIALING                 0
#define APP_ANSWERING               1
#define DEMO_APP                    APP_DIALING

// Dialing application settings - a dial number and text to send (must end with CRLF - \r\n)
#define DIAL_NUMBER                 "1000"
#define TEXT_TO_SEND                "MIKROE - EPOS Module click\r\n"

// Answering application settings - a number of successfully received messages before call termination
#define NUM_MESSAGES                5u

static eposmodule_t eposmodule;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    eposmodule_cfg_t eposmodule_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    eposmodule_cfg_setup( &eposmodule_cfg );
    EPOSMODULE_MAP_MIKROBUS( eposmodule_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == eposmodule_init( &eposmodule, &eposmodule_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }

#if ( DEMO_APP == APP_DIALING )
    log_printf( &logger, " Application Mode: Dialing\r\n" );
#elif ( DEMO_APP == APP_ANSWERING )
    log_printf( &logger, " Application Mode: Answering\r\n" );
#else
    #error "Selected application mode is not supported!"
#endif
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t state = EPOSMODULE_STATE_IDLE;
    uint32_t time_cnt = 0;
    uint8_t msg_cnt = 0;

    eposmodule_handshake_init ( &eposmodule );

#if ( DEMO_APP == APP_DIALING )
    log_printf( &logger, "\r\n Hook OFF\r\n" );
    eposmodule_hook_off ( &eposmodule );
    Delay_ms ( 4000 );
    log_printf( &logger, " Dial: %s\r\n", ( char * ) DIAL_NUMBER );
    eposmodule_dial ( &eposmodule, DIAL_NUMBER );
    eposmodule.rx_mode &= EPOSMODULE_RX_LEVEL_MASK; // No change in rx level setting
    eposmodule.rx_mode |= ( EPOSMODULE_RX_MODE_DTMF_TONES | EPOSMODULE_RX_TONE_DETECT_CALL_PROG );
    eposmodule_set_receive_mode ( &eposmodule, eposmodule.rx_mode );
    for ( ; ; )
    {
        Delay_ms ( 1 );
        if ( !eposmodule_get_irq_pin ( &eposmodule ) )
        {
            time_cnt = 0;
            state = EPOSMODULE_STATE_IRQ_SET;
        }
        if ( ( EPOSMODULE_STATE_IRQ_SET == state ) && !eposmodule_call_progress ( &eposmodule ) )
        {
            if ( time_cnt < EPOSMODULE_TIMING_BUSY )
            {
                log_printf( &logger, " Busy\r\n" );
                break;
            }
            else if ( time_cnt < EPOSMODULE_TIMING_DISCONNECTED )
            {
                log_printf( &logger, " Disconnected\r\n" );
                break;
            }
            else if ( time_cnt < EPOSMODULE_TIMING_RINGING )
            {
                log_printf( &logger, " Ringing\r\n" );
                state = EPOSMODULE_STATE_RINGING;
            }
        }
        if ( ( EPOSMODULE_STATE_RINGING == state ) && ( time_cnt > EPOSMODULE_TIMING_CALL_PROGRESS ) )
        {
            log_printf( &logger, " Call in progress\r\n" );
            state = EPOSMODULE_STATE_CALL_IN_PROGRESS;
            time_cnt = 0;
        }
        if ( ( EPOSMODULE_STATE_CALL_IN_PROGRESS == state ) && !( time_cnt % EPOSMODULE_TIMING_SEND_MESSAGE ) )
        {
            log_printf( &logger, " Send message %u\r\n", ( uint16_t ) msg_cnt++ );
            eposmodule_send_message ( &eposmodule, TEXT_TO_SEND, strlen ( TEXT_TO_SEND ) );
        }
        if ( time_cnt++ > EPOSMODULE_TIMEOUT_CALL_PROGRESS )
        {
            log_printf( &logger, " Timeout\r\n" );
            break;
        }
    }
    log_printf( &logger, " Hook ON\r\n" );
    eposmodule_hook_on ( &eposmodule );
    Delay_ms ( 4000 );
#elif ( DEMO_APP == APP_ANSWERING )
    uint8_t rx_data = 0;
    uint8_t msg_end_buff[ 2 ] = { 0 };

    log_printf( &logger, "\r\n Waiting for a call...\r\n" );

    while ( !eposmodule_ring_detect ( &eposmodule ) );

    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &logger, " Hook OFF\r\n" );
    eposmodule_hook_off ( &eposmodule );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &logger, " Waiting for %u messages...\r\n", ( uint16_t ) NUM_MESSAGES );
    eposmodule.rx_mode &= EPOSMODULE_RX_LEVEL_MASK; // No change in rx level setting
    eposmodule.rx_mode |= ( EPOSMODULE_RX_MODE_V23_FSK_1200 | EPOSMODULE_RX_DATA_FORMAT_SS_NO_OVS | 
                            EPOSMODULE_RX_DATA_PARITY_8_NO_PAR );
    eposmodule_set_receive_mode ( &eposmodule, eposmodule.rx_mode );

    for ( ; ; )
    {
        Delay_ms ( 1 );
        if ( !eposmodule_get_irq_pin ( &eposmodule ) )
        {
            if ( EPOSMODULE_STATE_IDLE != state )
            {
                log_printf( &logger, "\r\n Disconnected\r\n" );
                break;
            }
            log_printf( &logger, " Message %u: ", ( uint16_t ) msg_cnt );
            state = EPOSMODULE_STATE_IRQ_SET;
            time_cnt = 0;
        }
        if ( ( EPOSMODULE_STATE_IRQ_SET == state ) && !( time_cnt % EPOSMODULE_TIMING_RX_READY ) )
        {
            if ( eposmodule_unscram_1s_det ( &eposmodule ) && eposmodule_rx_ready ( &eposmodule ) )
            {
                eposmodule_receive_data ( &eposmodule, &rx_data );
                if ( ( ( ' ' <= rx_data ) && ( '~' >= rx_data ) ) || 
                     ( '\r' == rx_data ) || ( '\n' == rx_data ) )
                {
                    log_printf( &logger, "%c", ( char ) rx_data );
                }
                if ( '\r' == rx_data )
                {
                    msg_end_buff[ 0 ] = rx_data;
                }
                else if ( '\n' == rx_data )
                {
                    msg_end_buff[ 1 ] = rx_data;
                }
                else
                {
                    msg_end_buff[ 0 ] = 0;
                    msg_end_buff[ 1 ] = 0;
                }
            }
            if ( ( '\r' == msg_end_buff[ 0 ] ) && ( '\n' == msg_end_buff[ 1 ] ) )
            {
                msg_end_buff[ 0 ] = 0;
                msg_end_buff[ 1 ] = 0;
                state = EPOSMODULE_STATE_IDLE;
                if ( NUM_MESSAGES == ++msg_cnt )
                {
                    Delay_ms ( 100 );
                    log_printf( &logger, " Terminate call\r\n" );
                    Delay_ms ( 100 );
                    break;
                }
            }
        }
        if ( time_cnt++ > EPOSMODULE_TIMING_WAIT_FOR_MESSAGE )
        {
            log_printf( &logger, "\r\n Timeout\r\n" );
            break;
        }
    }
    log_printf( &logger, " Hook ON\r\n" );
    eposmodule_hook_on ( &eposmodule );
    Delay_ms ( 4000 );
#endif
}

int main ( void ) 
{
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

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