MESH自组网电台串口通信操作的使用说明

西安跳跳通 2022-03-02 1413

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描述

西安跳跳通的T3W、T3S、T3M系列自组网电台都具有串口透明传输功能，用于电台外接的串口设备与串口设备、串口设备与网络设备之间的数据进行透明传输。其中，T3W系列电台具有1~2个串口，串口电平为TTL或者RS232；T3S、T3M系列电台具有1~3个串口，串口电平为TTL、RS232、RS422、RS485。具体串口数量和串口电平类型详见产品规格说明书。这里描述操作使用由于图片太多，只是摘取部分主要内容呈现出来，完整详细操作使用说明请联系我

1. 串口功能和基本原理介绍

1.1. 使用方式

自组网电台串口功能使用方式通常有两种：

（1）串口和网口之间互相通信。

（2）串口和串口之间互相通信。

使用方式的选用要根据实际应用来定，一般来说，方式1适合点对点、点对多点通信组网应用，方式2仅适合点对点组网应用。

原因：网口数据为TCP/IP数据，以数据包的形式发送和接收，有完整的数据帧结构，包含源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号等，而串口数据与网口数据不同，为纯数据流，以字节流的形式发送和接收，无电台ID标识，当多点对一点汇聚时，如果采取串口对串口的方式，接收端接收到的串口数据会发生错乱，无法区分数据来源于哪个节点。

1.2. 网络协议

串口透明传输采用SOCKET代理技术实现，代理使用的传输控制协议有两种：分别是UDP和TCP。

UDP是一种面向无连接的不可靠的网络传输协议，通常用于对可靠性要求不高、对传输延时要求高、数据包小且发送频率较快的业务。 UDP 提供单播、多播、广播功能，支持一对一、一对多、多对多、多对一的传输方式。

TCP是一种面向连接的可靠的网络传输协议，通常适用于对可靠性要求高，对传输延时要求不高的业务。TCP相对于UDP传输的多种方式，只能支持一对一的传输方式，具有一定的局限性。

1.3. 基本原理

自组网电台采用SOCKET代理的方式来实现串口数据的透明传输，即将串口和电台的IP地址和端口号进行绑定。

接下来详细描述一下使用方式1，即电台1的串口0和电台2的串口0之间相互通信。

串口数据的发送过程：当电台该串口接收到数据，就将数据交由SOCKET代理，根据用户设置的网络协议、目标IP地址和端口号来进行发送。

串口数据的接收过程：当电台在SOCKET代理的绑定的端口号上接收到数据，就将该数据交给该串口进行输出。

具体设置如下：

电台1的IP地址为192.168.1.201，串口0与端口号44320绑定；

电台2的IP地址为192.168.1.202，串口0与端口号44320绑定；

电台1和电台2都设置为UDP传输协议。

电台1的目标IP和端口号指定为电台2串口0绑定192.168.1.202和44320。

电台2的目标IP和端口号指定为电台1串口0绑定192.168.1.201和44320。

此时，电台1的串口0收到外设的串口数据，会自动交给通过SOCKET代理，通过UDP方式进行传输，通过无线信道转发至指定的目标IP和端口号，即电台2的端口号44320。电台2会一直监听端口号44320，一旦接收到数据，就将该数据交给串口0输出，实现了电台1的串口0数据发送至电台2的串口0，同理，电台2的串口0数据发送至电台1的串口0。这样就实现了电台1的串口0和电台2的串口0之间的双向通信。

接下来描述使用方式2，即电台1的串口0和电台2的网口之间相互通信。

首先描述电台1的串口0发送至电台2网口经由网线所连接的终端的发送过程，电台1的串口0到收到外设数据之后，自动交给通过SOCKET代理，按照设定的传输协议（UDP或TCP）和指定的目标IP和端口号，通过无线信道发送至相应的连接至电台2的应用终端，该应用终端APP使用了目标IP和端口号。

其次描述电台2网线连接终端发送数据至电台1串口0的过程。电台2网线连接终端APP，使用UDP或TCP传输协议，将数据发送给电台1串口0绑定的IP地址192.168.1.201和端口号44320，电台1的SOCKET代理收到目标IP为自己并且端口号为44320的数据后，直接将其交给串口0输出。

2. 串口通信故障排查

在实际应用过程中，用户偶尔遇到串口通信不正常的问题。要求大家在知道简单原理的基础上，首先确认电台是否已经组网连接，然后学会检查连接线序是否正确，确认串口软硬件是否正常，确认串口电平类型是否一致，仔细检查串口配置是否正确，合理使用调试辅助软件，用好回环测试方法，分步逐段测试来定位问题。

2.1. 查看PC串口驱动是否正常

选择计算机->右键->属性->设备管理器->端口（COM和LPT）查看驱动是否安装成功。注意：如果有多个串口设备，在不确定是否有正在测试的串口设备，通过拔插串口连接的方式，查看串口设备端口号是否会消失和重新恢复显示，确定对应的串口以及驱动是否正常。如果没有消失然后显示的现象，则可能串口驱动有故障，请正确安装串口驱动。

2.2. 查看PC串口参数配置是否正确

查看PC端的串口参数，主要有以下参数：

波特率：与电台对应串口必须一致；

数据位：8bit；

校验位：NONE；

停止位：1bit；

2.3. 确认串口电平类型是否匹配

串口电平类型有TTL，RS232、RS422、RS485等，串口通信的两端必须使用相同的电平类型，否则不能正常通信。也就是说：TTL与TTL连接，RS232与RS232连接， RS422与RS422连接，RS485与RS485连接。如果一端是TTL，另一端是RS232，由于表述0和1采用的电平不同，肯定不能正常通信，会呈现乱码。大家在排查过程中，一定要注意。

在这里要强调和建议的是，TTL抗干扰性能差，误码率高，不建议使用，原因很简单，这与TTL表示0和1的电平机理有关。

TTL电平物理定义

输出：逻辑1：高电平>=2.4V，逻辑0：低电平<=0.4V；
输入：逻辑1：高电平>=2.0V，逻辑0：低电平<=0.8V。

RS232电平物理定义

逻辑1：-3~-15V的电压
　　逻辑0：+3~+15V的电压

关于不同串口电平类型的具体含义请百度学习了解。

2.4. 查看电台串口参数配置是否正确

查看电台的串口参数是否一致，主要有以下参数：

串口类型要正确，选择所使用的串口；

数据模式要一致，指参与通信的电台的串口；

波特率必须要一致，包括电台和外设；

IP地址需要正确配置，详见第3节；

端口号需要正确配置，详见第3节；

2.5. 查看串口连接线序是否正确

线序是否匹配，通常有如下两种测试方法：

1）万用表测量。检查串口针脚定义，线序以及线缆连接是否正常。

2）更换线序。有时候不确定串口针脚与TXD和RXD的对应关系，可以尝试更换线序进行测试。

2.6. 电台串口单独回环测试

电台单独回环测试指将本电台串口的发（TXD）和收（RXD）短接进行测试，此时，电台串口自发自收，用于排查本电台硬件接口是否正常；下面以电台1举例，PC IP地址为192.168.1.10，PC网线连接电台的网口，具体设置如下：

1）网络调试助手设置如图12所示

协议类型选择UDP；

本地IP地址设置为192.168.1.10；

端口号设置为44320；

目标主机设置为192.168.1.201；

目标端口设置为44320；

2）电台1串口设置如图13所示

串口类型选择UART0（实际使用的串口）

波特率选择115200；

IP地址设置为PC的IP地址192.168.1.10；

端口号设置为44320；

3）短接。用镊子或者其他工具连接电台串口0的针脚2和针脚3。

通过上述操作，如果网络调试助手能够收到自己发送的数据，则证明电台串口功能正常；如果收不到，请联系公司的相关人员。

2.7. 使用串口调试助手辅助测试

在系统集成并且使用串口到串口数据透传方式时，如果出现串口通信不正常，在不确定连接电台的外设（如无人机、无人车等）的串口功能是否正常的情况下，首先用PC模拟外设，运行串口调试助手来发送或接收数据，排查电台的串口功能是否正常。然后用同样的方法，可以排查各种外设是否正常。

2.8. 使用网络调试助手辅助测试

在系统集成并且使用串口到网口数据透传方式时，，如果出现通信不正常，，在不确定连接电台的外设（如无人机、无人车等）的串口或网口功能是否正常的情况下，首先用PC模拟外设，对于串口外设，则使用调试助手，对于网络外设，则使用网络调试助手来进行排查测试。

2.9. 分段分步测试定位问题

系统集成通常是多种设备互相连接完成特定的系统功能，电台和各种终端设置物理连接多采用网口和串口两种方式，排查问题的时候，分段分步测试是一种很好的方式，先逐个设备检查，确认都正常后，再逐个增加设备组合测试，待正常后，再增加一个设备测试，直至整系统，这样便于定位问题，有可能是单个设备的问题，也有可能是两个设备之间硬件连接的问题，也有可能是软件设置的问题，总而言之，采用科学的方法和步骤，用好相应的软硬件辅助工具，良好的心态（静心、细心），有助于快速定位并解决问题。

审核编辑：符乾江

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