使用NB-IoT进行嵌入式软件在线升级的装置的制作方法

使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置
技术领域
1.本实用新型属于嵌入式软件升级领域，尤其涉及一种使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置。


背景技术：

2.嵌入式软件是智能仪表的软件主体，随着智能仪表的多功能化，通过升级嵌入式软件改进或增加功能变得普遍，升级嵌入式软件就必须对存储嵌入式软件的flash进行擦除然后重新写入新的软件。
3.目前，通常需要将智能仪表从应用现场拆下，而且需要拆开智能仪表，甚至需要将智能仪表寄回原厂才能进行嵌入式软件的升级，这造成了人力、物力和时间上的浪费，而且拆装的过程容易造成二次损坏。
4.一般的在线升级的方法都需要使用专用的升级工具和升级软件，对用户的要求较高。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置,以解决上述技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型的使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置的具体技术方案如下：
7.一种使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置，包括：微处理器、nb-iot通信模组和服务器，所述微处理器集成cpu 、flash 和uart ，所述微处理器与nb-iot通信模组通过uart连接，所述微处理器使用at指令与nb-iot通信模组进行交互，所述nb-iot通信模组通过tcp/ip协议与服务器进行交互。
8.进一步的，所述的微处理器采用stm32l051c8t6芯片，所述nb-iot通信模组采用bc95b8jcx-02-std通信模组，所述服务器采用基于linux的云服务器，所述flash 使用stm32l051c8t6集成的具有iap功能的flash存储器，所述uart 使用stm32l051c8t6集成的异步串行通信外设。
9.进一步的，所述微处理器的第1引脚连接2.8v电源，第7引脚连接mcu-rst端口，第8引脚接地，第9引脚连接2.8v电源，第12引脚连接端口nb-rxd端口，第13引脚连接nb-txd端口，第15引脚连接nb-rst端口，第23引脚接地，第28引脚连接2.8v电源，第35引脚接地，第36引脚连接2.8v电源，第44引脚连接电阻r11的一端，电阻r11的另一端接地，第47引脚接地，第48引脚连接2.8v电源；电容c7一端连接2.8v电源，另一端接地，电容c8、c9、c10、c11与电容c7并联，电容c7-c11的电容值为0.14uf/50v。
10.进一步的，所述nb-iot通信模组的u4的第2引脚接地，第15引脚连接三极管q1的集电极，三极管q1的发射极连接电阻r22的一端和地端，三极管q1的基极连接电阻r21的一端和电阻r22的另一端，电阻r21的另一端连接nb-rst端口；u4的第29引脚连接电阻r14的一
端，电阻r14的另一端连接nb-rxd端口，u4的第30引脚连接电阻r12的一端，电阻r12的另一端连接nb-txd端口，u4的第38引脚连接usim-vdd端口，u4的第39引脚连接usim-rst端口，u4的第40引脚连接usim-data端口，u4的第41引脚连接usim-clk端口，u4的第42引脚连接usim-gnd端口，u4的第43引脚接地。u4的第45、46引脚连接电容c12、c13、c14的一端、vbat端口以及电解电容cd3的正极，电容c12、c13、c14的另一端接地，电解电容cd3的负极接地；u4的第47、48引脚接地，u4的第51-54引脚连接cn2；u3的第一引脚连接电容c2的一端和usim-gnd端口，c2的第2引脚连接电阻rs的一端和电容c4的一端，电阻rs的另一端连接usim-data端口，电容c4的另一端接地，u3的第6引脚连接电容c5的一端和电阻r10的一端，电阻r10的另一端连接端口usim-clk，电容c5的另一端接地，u3的第7引脚连接电容c6的一端和电阻r7的一端，电阻r7的另一端连接usim-rst端口，电容c6的另一端接地，u3的第8引脚连接电容c2的另一端以及usim-vdd端口；u4的型号为bc95b8jcx-02-std，u3的型号为uicc-m2m，cn2的型号为cr01s03225000。
11.本实用新型的使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置具有以下优点：1、在更新软件时不需要拆装仪表，节省人力、物力、时间，有效避免因拆装引起的二次损坏。2、不需要维护人员到达仪表现场，通过云端设置即可启动升级流程。3、微处理器的flash分成两部分，前半部分存储程序，后半部分作为软件升级时的缓存使用，升级程序时，首先将程序下载到flash的后半部分，待完全下载完成后再拷贝到flash的前半部分，即使升级过程中发生断网、断电等异常事件，也不会影响仪表的正常功能，具备较高的可靠性。
附图说明
12.图1为本实用新型的使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置的系统框图；
13.图2为本实用新型的微处理器电路原理图；
14.图3为本实用新型的nb-iot通信模组电路原理图；
15.图4为本实用新型在线更新嵌入式软件的流程图。
具体实施方式
16.为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置做进一步详细的描述。
17.如图1所示，本实用新型的使用nb-iot进行嵌入式软件在线升级的装置包括：微处理器1，nb-iot通信模组2，服务器3，微处理器1集成cpu 4、flash 5、uart 6，微处理器1与nb-iot通信模组2通过uart连接，微处理器1使用at指令与nb-iot通信模组2进行交互，nb-iot通信模组2通过tcp/ip协议与服务器3进行交互。
18.所述的微处理器1采用stm32l051c8t6芯片，nb-iot通信模组2采用bc95b8jcx-02-std通信模组，服务器3采用基于linux的云服务器。flash 5使用stm32l051c8t6集成的具有iap功能的flash存储器，uart 6使用stm32l051c8t6集成的异步串行通信外设。
19.如图2所示，微处理器1的第1引脚连接2.8v电源，第7引脚连接mcu-rst端口，第8引脚接地，第9引脚连接2.8v电源，第12引脚连接端口nb-rxd端口，第13引脚连接nb-txd端口，第15引脚连接nb-rst端口，第23引脚接地，第28引脚连接2.8v电源，第35引脚接地，第36引脚连接2.8v电源，第44引脚连接电阻r11的一端，电阻r11的另一端接地，第47引脚接地，第
48引脚连接2.8v电源；电容c7一端连接2.8v电源，另一端接地，电容c8、c9、c10、c11与电容c7并联。电容c7-c11的电容值为0.14uf/50v。
20.如图3所示，nb-iot通信模组2的u4的第2引脚接地，第15引脚连接三极管q1的集电极，三极管q1的发射极连接电阻r22的一端和地端，三极管q1的基级连接电阻r21的一端和电阻r22的另一端，电阻r21的另一端连接nb-rst端口。u4的第29引脚连接电阻r14的一端，电阻r14的另一端连接nb-rxd端口，u4的第30引脚连接电阻r12的一端，电阻r12的另一端连接nb-txd端口，u4的第38引脚连接usim-vdd端口，u4的第39引脚连接usim-rst端口，u4的第40引脚连接usim-data端口，u4的第41引脚连接usim-clk端口，u4的第42引脚连接usim-gnd端口，u4的第43引脚接地。u4的第45、46引脚连接电容c12、c13、c14的一端、vbat端口以及电解电容cd3的正极，电容c12、c13、c14的另一端接地，电解电容cd3的负极接地。u4的第47、48引脚接地，u4的第51-54引脚连接cn2。u3的第一引脚连接电容c2的一端和usim-gnd端口，c2的第2引脚连接电阻rs的一端和电容c4的一端，电阻rs的另一端连接usim-data端口，电容c4的另一端接地，u3的第6引脚连接电容c5的一端和电阻r10的一端，电阻r10的另一端连接端口usim-clk，电容c5的另一端接地，u3的第7引脚连接电容c6的一端和电阻r7的一端，电阻r7的另一端连接usim-rst端口，电容c6的另一端接地，u3的第8引脚连接电容c2的另一端以及usim-vdd端口。u4的型号为bc95b8jcx-02-std，u3的型号为uicc-m2m，cn2的型号为cr01s03225000。
21.如图4所示，本实用新型更新嵌入式软件时，在装置上启动更新，更新程序通过nb-iot通信模组2从服务器3下载软件升级文件到flash 5的后半部分中，下载完成后检查软件升级包数据完整性，然后将软件升级文件中的引导程序加载到微处理器 1的ram中并执行引导程序，引导程序包含了擦除flash和写入flash的代码，使用在ram中执行引导程序的方式，擦除flash和写入flash的代码不会出现在正常运行的嵌入式软件中，可以避免因为程序跑飞引起误擦除或误写入的情况，然后引导程序会将新软件文件从flash 5的后半部分中读取并写入到flash 5的前半部分中，新软件写入完成后复位仪表，仪表将运行更新后的嵌入式软件，嵌入式软件更新完成。
22.可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。