红豆Cat 1开源 项目一： 从0-1设计一款TCP版本RTU 支持Modbus+GNSS 产品的软硬件全过程

本文为奇迹物联量产 RTU 产品设计资料分享，主要针对嵌入式 C 语言物联网开发爱好者学习交流。可帮助以下人员降低物联网产品开发门槛：

物联网Cat 1产品开发初学者： 本文将介绍产品的软硬件定义、硬件设计分析、软件设计分析，并详细讲解单一功能点功能模块的验证过程和测试验证方法。通过学习本内容，初学者可以在 1-2 天内完成一款 Cat 1 产品的开发全过程，快速提升物联网产品开发的实践能力。本文也是红豆开源产品的一个实战讲解项目。

负责开发类似RTU（Cat 1 版本）功能定义的产研人员：通过本案例，你将全面了解 RTU 的设计全部功能模块拆解分析，并结合红豆开源平台（开源硬件+RTOS 开源资料），快速进行微改动，完成自己的物联网产品项目研发设计。

需要设计一款RTU产品的项目负责人：本案开源了产品设计软硬件全部设计资料，以及产品手册、AT指令手册、JSON通信协议等开发成果，可以直接转为自己量产产品设计资料，节省开发成本。

TCP版RTU（支持Modbus+GNSS）项目概述

RTU（Remote Terminal Unit），中文即远程终端控制系统，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。RTU是构成企业综合自动化系统的核心装置，通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。它实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。RTU可以实现远程测控设备，通过控制现场IO控制现场设备运行。

产品定义描述

产品功能定义：

传统设备需要接入云平台，在不改变传统设备的情况下，通过串口连接一个可以连接服务器的设备，在不修改传统设备的情况下，赋能其上云功能。

TCP RTU+GNSS+Modbus采用5*6贴片卡/外置SIM卡/全网通卡，支持北斗/GPS定位，支持卡基站定位，内嵌看门狗，掉线自动恢复。标准工业RS232/485接口，可以支持6-20V的宽电压输入，支持5路DO，5路DI，1路AI。

TCP RTU+GNSS+Modbus为用户提供标准固件以及对应源码，以及对应的TCP透传、GNSS、DI、DO、AI、Modbus等功能的例程详解，用户可以快速了解如何去从0开发一个项目，快速完成自己的产品功能定义，加速开发。

产品硬件分析框图：

系统框图

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功能简介

1. 电源：向SOM核心板+底板，以及扩展外设提供电源

2. SOM核心板+底板：产品核心部分

3. 上位机：配置设备参数。

4. 4G天线：信号接收发送

5. DI/DO：开关量输入，输出

6. AI：模拟输入

7. SOM板和底板之间的接口使用板对板连接器

硬件资料包括，SOM板原理图和PCB，主板原理图和PCB，部分组件资料。

硬件设计原理图、Layout图、BOM信息等资料详情点击下面链接

审核编辑 黄宇