支持双频WiFi和蓝牙ble5.0的Arduino开发板:Ameba RTL8720DN rtlduino

a2302004040 · 发表于 2020-11-16 19:02

在制作Arduino相关的物联网项目时，esp8266和esp32开发板很受大家的欢迎，它们价格低廉，易于开发，且具有连接WiFi的能力。
但是它们也存在一些问题，最大的问题在于，它们只支持2.4GHz的wifi网络，这种网络不够稳定，很容易受到干扰。
所以在此介绍一个WiFi芯片:RTL8720DN,它支持5G WiFi，价格低廉，且可以用Arduino开发.

a2302004040 · 发表于 2021-3-20 13:38

本帖最后由 a2302004040 于 2021-4-9 19:22 编辑

a2302004040 发表于 2020-11-16 19:12
1.平台安装
打开你的Arduino IDE, 打开"首选项"->附加开发板管理器网址，加入下面这一行网址:
保存，进入开 ...

OHHHHHHH! 现在官方加入了对于这个开发板的支持！打开你的Arduino IDE, 打开"首选项"->附加开发板管理器网址，加入下面这一行网址:
[color=var(--color-text-link)]https://github.com/ambiot/ambd_arduino/raw/master/Arduino_package/package_realtek.com_amebad_early_index.json
现在不再需要替换任何文件，开发板选择RTL8720DN(BW16)即可直接使用

使用GPIO时直接输入引脚名例如PA12,PB1即可。不要直接输入数字或者带下划线的PA_12等。

三个ADC输入：A0,A1,A2分别是PB1,PB2,PB3，直接analogRead(A0)即可

支持PWM输出(analogWrite,tone)的引脚是PA12,PA13,PA25,PA26

串口Serial是板载的USB转串口芯片，TX

B1,RX

B2
串口Serial1是用来下载固件的串口，TX

A7,RX

A8

SPI: PA12,13,14,15->MOSI,MISO,CLK,CS，最高速度50MHz
I2C(Wire): PA25->SCL,PA26->SDA

瞌睡虫2020 · 发表于 2021-1-16 15:00

管理器地址不正确

a2302004040 · 发表于 2020-11-16 19:04

本帖最后由 a2302004040 于 2020-12-23 23:55 编辑

本教程基于此开发板.

ps.这块开发板在淘宝就可以买到, 我的到手价不到30元, 官方的开发板则贵得多

a2302004040 · 发表于 2020-11-16 19:12

1.平台安装
打开你的Arduino IDE, 打开"首选项"->附加开发板管理器网址，加入下面这一行网址:

https://github.com/ambiot/ambd_arduino/raw/master/Arduino_package/package_realtek.com_amebad_index.json

复制代码

保存，进入开发板管理器,拉到最下面，选择安装"Realtek Ameba Boards"
下载开发板.PNG

等待安装完成.
之后,在Arduino主界面选择"工具"->"开发板"->"Ameba ARM (32-bits) boards"->"RTL8722DM/RTL8722CSM"
平台的安装就完成了.

a2302004040 · 发表于 2020-11-16 19:19

可能有些眼尖的小伙伴已经发现了，我们选择的开发板("RTL8722DM/RTL8722CSM")和本文的目标("RTL8720DN")对不上号...
不过这不是什么大问题，因为RTL8722的开发板非常贵(~300RMB),对于国内创客来说很不划算
并且RTL8720DN只是RTL8722的精简版，两者的SDK可以通用，只是前者缺少一些GPIO而已.

a2302004040 · 发表于 2020-11-16 19:39

2.点灯

由于官方只适配了官方的开发板，而官方开发板和教程中使用的开发板引脚数量不同，因此我们需要更改引脚的分配才能正常使用。
1-打开如下这个文件(其中的3.0.6是当前版本，之后可能不同)(假设你使用默认安装路径，如果不是，请自行查找这个文件)

C:\Users\user\AppData\Local\Arduino15\packages\realtek\hardware\AmebaD\3.0.6\variants\rtl8721d\variant.cpp

复制代码

2-修改分配:
将

/*
* Pins descriptions
*/
PinDescription g_APinDescription[TOTAL_GPIO_PIN_NUM]=
{
{PB_2, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D0
{PB_1, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D1
{PB_3, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D2
{PB_31, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D3
{PB_30, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D4
{PB_28, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D5
{PB_29, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D6
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //D7
{PB_22, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D8
{PB_23, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D9
{PB_21, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D10
{PB_18, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D11
{PB_19, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D12
{PB_20, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D13
{PA_7, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D14
{PA_8, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D15
{PA_25, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D16
{PA_26, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D17
{PB_7, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D18
{PB_6, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D19
{PB_5, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D20
{PB_4, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D21
{PA_28, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D22
{PA_24, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D23
{PA_23, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //D24
{PA_22, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D25
{PA_21, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D26
{PA_20, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //D27
{PA_19, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL} //D28
};

复制代码

改为

/*
* Pins descriptions
*/
PinDescription g_APinDescription[TOTAL_GPIO_PIN_NUM]=
{
{PA_7, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 0, Serial(0) TX
{PA_8, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 1, Serial(0) RX
{PA_27, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 2
{PA_30, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 3
{PB_1, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 4, A4, Recommended Serial2 TX
{PB_2, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 5, A5, Recommended Serial2 RX
{PB_3, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 6, A6,
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //7
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //8
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //9
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //10
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //11
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //12
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //13
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //14
{NC, NOT_INITIAL, NOT_INITIAL , NOT_INITIAL}, //15
{PA_25, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 16, PWM, Default Serial2 TX, I2C0 SCL, IR TX
{PA_26, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 17, PWM, Default Serial2 RX, I2C0 SDA, IR RX
{PA_15, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 18, SPI1 CS
{PA_14, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 19, SPI1 CLK, GREEN LED
{PA_13, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL}, //Arduino pin 20, SPI1 MISO, PWM, BLUE LED
{PA_12, NOT_INITIAL, PIO_GPIO | PIO_GPIO_IRQ | PIO_PWM , NOT_INITIAL} //Arduino pin 21, SPI1 MOSI, PWM, RED LED
};

复制代码

3-修改GPIO数量:
打开

C:\Users\user\AppData\Local\Arduino15\packages\realtek\hardware\AmebaD\3.0.6\variants\rtl8721d\variant.h

复制代码

将

#define TOTAL_GPIO_PIN_NUM (29)

复制代码

改为

#define TOTAL_GPIO_PIN_NUM (22)

复制代码

保存修改即可.

a2302004040 · 发表于 2020-11-17 22:33

感觉有好几楼被吞了，我还是做成pdf文档有时间发上来吧..

a2302004040 · 发表于 2020-11-18 22:00

1.点灯(下)
之后让我们尝试官方的Blink程序。需要注意的是，LED_BUILTIN在这个开发板上并不可用，你需要把它替换为19,20或21.

[pre]void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(19, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(19, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);                      // wait for a second
  digitalWrite(19, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);                      // wait for a second
}[/pre]

点击菜单栏里的对勾，代码应该可以成功通过编译。否则请检查之前的步骤是不是改错了什么东西。

接下来就要将代码上传到开发板上了，这也是这个开发板的第一个坑点：
这个芯片上传程序的串口是LOG_TX(PA7)和LOG_RX(PA8),而这个开发板的板载USB转串口芯片连接的是串口0:TX_0(PB1)和RX_0(PB2).
你可以使用另一个USB转串口模块来连接LOG_TX和LOG_RX串口，不过你也可以用两条线将PA7与PB1相连，PA8与PB2相连，这样就可以利用板载的USB转串口芯片上传程序。

这个开发板并没有自动下载的电路，你需要手动操作来进入下载模式:
在开发板通电的情况下，首先按住开发板右侧的"Burn"按钮不要松开，之后短按一下左侧的”RST“按钮，之后松开"Burn"按钮。此时以115200波特率打开串口监视器，如果你看见有方块在不断出现，那么已经进入了下载模式。
下载模式串口输出.PNG

之后你就可以点击上传按钮，将程序烧录到开发板中。需要注意的是，在上传成功后你的程序并不会自动开始执行，你需要再手动按一次"RST"按钮。

这时你应该可以看到板载的绿灯在闪烁，这标志着你已经成功完成了以上所有的步骤。

a2302004040 · 发表于 2020-12-23 23:52

2. 5G WiFi
这个开发板最大的亮点就是支持5G WiFi,并且使用起来也非常简单。

2.1 连接5G WiFi:
代码和Arduino WiFi库的基本一致。只要指定5G的WiFi ssid和密码，就可以直接连接，无需特殊的设置。

2.2 5G WiFi热点:直接上代码:

[pre]#include <WiFi.h>

char ssid[] = "yourNetwork";  //设置SSID
char pass[] = "Password";    //设置密码
char channel[] = "1";       //设置wifi信道. 如果要使用5G Wifi, 直接设置到对应的信道,比如52或153即可
int ssid_status = 0;          //是否隐藏ssid, 为1则隐藏

void setup() {
//初始化串口
Serial.begin(115200);

int status = WL_IDLE_STATUS;
//启动WiFi热点
while (status != WL_CONNECTED) {
      Serial.print("Attempting to start AP with SSID: ");
      Serial.println(ssid);
      status = WiFi.apbegin(ssid, pass, channel, ssid_status);
      delay(10000);
}

//热点已启动
Serial.println("AP mode already started");
Serial.println();
}

void loop() {
}[/pre]

a2302004040 · 发表于 2020-12-25 22:43

补图，第二个就是rtl8720的热点，此时信道为161，可以看到是5G wifi

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