概述

本方案利用 Renesas RA4M2 MCU 與涂鴉智能預認證 Wi-Fi 模組的深度結合，實現多種傳感器數據的云端采集與可視化管理。RA4M2 負責對傳感器進行高速采樣，并通過 UART接口將整合后的數據流推送給內置涂鴉協議棧的 Wi-Fi 模組。模組通過 TLS 加密通道與涂鴉云平臺雙向通信，既可將上傳的數據點（DP）實時同步至云端，也可接收來自 App 或自建后臺的控制指令。
借助涂鸚 IoT 平臺，開發者只需在控制臺一次性定義數據模型（DP）、下載 MCU 二次開發包并完成少量底層 HAL 實現，即可在幾天內完成從硬件到移動端的端到端 Demo，在涂鴉智能 App 或基于 MQTT/HTTP 的自建后臺中，可實時監控歷史趨勢并下發命令。
通過本方案，您可以在 1–2 天內完成硬件、固件與云端的一體化部署，實現任意傳感器數據的可視化管理和智能聯動。

最近在瑞薩RA的課程，需要樣片的可以加qun申請：925643491。

視頻教學

https://www.bilibili.com/video/BV1JHTbzjEht/

樣品申請

https://www.wjx.top/vm/rCrkUrz.aspx

硬件準備

首先需要準備一個開發板，這里我準備的是自己繪制的開發板，需要的可以進行申請。
主控為R7FA4M2AD3CFL#AA0

這里使用的無線硬件是涂鴉CBU模組。

參考程序

https://github.com/CoreMaker-lab/RA4M2_IOT

https://gitee.com/CoreMaker/RA4M2_IOT

涂鴉官網鏈接

https://platform.tuya.com/

創建一個項目

在涂鴉開發者平臺左側導航欄依次展開 「產品」→「產品開發」，進入產品列表頁面后，可在右上角看到藍色 「創建產品」 按鈕。

選擇對應產品

在“創建產品”向導中，先在左側分類欄選擇 「傳感器」，隨后在右側環境類設備列表里點擊 「多功能傳感器」，作為本項目的產品型號。

產品基本配置

在“完成產品信息”頁面，按下列要點填寫并選擇：

1. 產品名稱：輸入自定義名稱，例如 RA4M2_IOT。
2. 通訊協議：選中 Wi-Fi+藍牙（帶藍牙輔助配網）。
3. 功能類型：保持默認 標準功能。
   確認無誤后點擊底部藍色 「創建產品」，即可生成 PID 并進入功能點配置流程。

添加標準功能

在 「添加標準功能」 彈窗中，左側顯示平臺預置的所有標準 DP（數據點）。將所需功能點逐一點擊加入右側 「已選功能」 區即可。
確認列表無誤后點擊右下角 「確定」，即可完成標準功能的添加，后續固件需按照對應 DP ID 與數據格式進行上報或解析。

修改“震動狀態”功能點（DPID 10）為“單擊 / 雙擊”步驟

1. 點擊「編輯」
   在產品功能列表中找到 DP 10 – 震動狀態（shock_state），點擊右側 「編輯」 按鈕。

在“編輯標準功能”彈窗中：

1. 刪除多余枚舉
   ○ 保留 normal，將原有不需要的枚舉全部點擊 X 刪除。
2. 添加新枚舉
   ○ 點擊 「＋ 枚舉值」 兩次，依次輸入
   ■ single_tap → 單擊
   ■ double_tap → 雙擊
3. 確認并保存
   ○ 列表中應僅剩 normal / single_tap / double_tap 三項。
   ○ 點擊 「確定」 保存，功能點即更新為新枚舉定義。

在 產品功能 頁面，你既可以點擊右側 「添加功能」 按鈕補充更多 標準功能點 (DP)，也可以下拉到 自定義功能 區域按需新增專屬 DP；完成后點擊底部 「下一步 設備交互」 繼續流程。

APP界面配置

在 設備交互 階段，可為新建產品選擇手機 App 的控制面板樣式：

1. 公版面板
   ○ 無需開發，直接套用涂鴉提供的默認 UI，最快速上線。
2. 自定義面板（Studio）
   ○ 通過低代碼拖拽方式，自行設計組件布局、配色與圖標，滿足差異化外觀需求。
   確認所選面板后，點擊底部 「下一步 硬件開發」 即可進入模組選型與固件下載環節。

完成面板選擇后，平臺會立即生成對應的 App 預覽界面。在頁面可見二維碼，用手機安裝的 涂鴉智能 App / Smart Life（開發者模式） 掃碼，即可實時預覽剛才選定的控制面板效果，方便在進入硬件開發前先確認布局與交互是否符合需求。

硬件選擇

在 硬件開發 頁面完成三件事即可進入下一步：

1. 開發方式
   選 「MCU SDK」，表示由 RA4M2 作為主控，涂鴉模組僅負責聯網。

產品配置

產品配置里的“設備詳情頁、品牌頁、推送模板”等均可沿用平臺默認設置，無需額外修改。
● 在 「產品配置」→「App 相關配置」 中找到 「多語言管理」，點擊 「設置」。
● 在彈出的語言列表里，分別為 single_tap / double_tap 添加對應翻譯。

修改多語言文案（single / double tap） ， 依次點擊每行右側 「修改文案」。

修改單擊single tap參數。

修改雙擊double tap參數。

在 產品配置 頁面，常用選項（設備詳情頁、品牌頁、多語言管理等）都可保持默認或已完成編輯后，直接滾動到頁面底部，點擊藍色 「下一步 產品測試」。

硬件詳情

在 硬件開發 步驟里，已選好的模組卡片下方點擊 「模塊詳情」，右側會彈出規格書面板。
在該面板頂部即可看到 「下載 PDF」 按鈕，包含模組引腳定義、電氣特性、天線設計指南及 AT 指令集等全部技術資料，方便隨時查看與保存。

PCB設計文檔可以按照下方方式進行查找。
https://developer.tuya.com/cn/docs/iot/CBxxSerialModuleUART?id=Kajjtxaiaeh5j

PCB原理圖

涂鴉調試文件下載

在 硬件開發 > 下載資料 區域，務必先把下面兩份核心文件點 「下載」 保存本地，后續 MCU 聯調都會用到

進入調試

模組跳線接線方式如下。

接入USB數據線。

打開下載的涂鴉模組調試助手，進行串口調試。

對應手冊在官方可以直接下載。
快速入門指南、MCU SDK、涂鴉低功耗串口協議手冊等全部技術資料，都可以在“ 硬件開發→下載資料”區直接點擊 「下載」 取得。

涂鴉模塊串口協議

https://developer.tuya.com/cn/docs/iot/tuya-cloud-universal-serial-port-access-protocol?id=K9hhi0xxtn9cb

涂鴉 Wi-Fi 串口通用協議為涂鴉定制的 Wi-Fi 或 Wi-Fi & 藍牙 LE 模組串口通用協議，主要用于涂鴉 Wi-Fi 或 Wi-Fi & 藍牙 LE 模組與其它 MCU 串口直連做串口通信，其架構如下圖所示。

心跳檢測

Wi-Fi 模組上電后，將會以 1 秒/次的頻率持續發送心跳包，等待 MCU 回復。模組若收正確的心跳包回復，心跳包發送間隔變為 15 秒/次，繼續執行其余初始化指令。模組若未收到正確回復，將保持 1 秒/次心跳包發送頻率，直到收到正確回復。
MCU 也可依據心跳定期檢測模組是否正常工作。若模組無心跳下發，則 MCU 可通過模組提供的硬件復位引腳復位 Wi-Fi 模組。若模組在超時時間（3s）內，未收到 MCU 的回應，則認為 MCU 離線。

涂鴉模組第一次發出
55 aa 00 00 00 01 00 03
MCU第一次發出
55 AA 03 00 00 01 00 03

涂鴉模組之后發出
55 aa 00 00 00 01 00 03
MCU發出
55 AA 03 00 00 01 01 04

完整的協議對照表如下。

查詢產品信息

產品信息由產品 ID 和 MCU 軟件版本構成：
● 產品 ID：即 PID（product ID），對應 涂鴉開發者平臺 上產品的 PID，由涂鴉開發者平臺生成，用于云端記錄產品相關信息。
● MCU 軟件版本：采用點分十進制形式，格式為 x.x.x，其中 x 為十進制數，取值范圍為 0-99。

涂鴉模組發出
55 AA 00 01 00 00 00
MCU發出
55 AA 03 01 00 2A 7B 22 70 22 3A 22 36 33 70 6E 66 69 72 6D 72 73 6C 78 74 75 72 38 22 2C 22 76 22 3A 22 31 2E 30 2E 30 22 2C 22 6D 22 3A 30 7D 40

框內的數據轉換為ASCII如下所示。

PID如下所示，他是一個產品的身份證。

查詢工作模式

模組的配網觸發及指示方式，由 MCU 選擇設定。模組工作模式主要針對如何指示 Wi-Fi 的工作狀態以及如何重置配網 Wi-Fi 而言，主要分兩種情況：
● MCU 與模組配合處理模式：
MCU 檢測配網觸發信號，通過串口指令讓 Wi-Fi 模組重置配網。模組通過串口通知 MCU，Wi-Fi 當前的工作狀態，由 MCU 提供顯示支持，家電類產品通常建議選擇此模式。

涂鴉模組發出
55 AA 00 02 00 00 01
MCU發出
55 AA 03 02 00 00 04

AP配網

配網相關命令，模組收到該指令后會重啟，初始化相關命令交互完成后模組進入配網模式，可以使用 App 進行配網。

在涂鴉模組調試助手 → MCU 模擬 → 配網功能 區點擊 「AP配網」 按鈕。

助手會模擬 MCU 下發命令：
55 AA 03 05 00 01 01 09
涂鴉模組發出
55 AA 00 05 00 00 04

APP鏈接設備

主頁右上角「＋」 → 選擇 「添加設備」 。

保證模組已進入 AP/SmartConfig 配網狀態（指示燈慢閃或熱點已開啟）。
App 會搜索附近待配網設備，并在列表中出現 多功能報警器（即你創建的 RA4M2_IOT 產品）。
選中列表里的 多功能報警器，App 自動與模組握手并完成 Wi-Fi 配網。

出現綠色對勾后，點擊底部 「完成」。
設備隨即出現在首頁，可實時查看“電池電量 / 當前溫度 / 震動狀態（single tap / double tap）”等 DP 數據。

連接過程

報告設備聯網狀態。

通訊模式如下所示。

配網過程中，MCU只需要上報
55 AA 03 03 00 00 05

上電，Wi-Fi 設備處于 Wi-Fi 快連配網和熱點聯網配置狀態（Wi-Fi & 藍牙 LE 模組：藍牙也處于配網狀態）。

進行配網。Wi-Fi 已配置但未連上路由器。

Wi-Fi 已配置且連上路由器。

設備成功連接到云端。

功能上報

雖然PDF有數據通訊協議，但還是以實際調試上報為準。

電池上報

MCU 真正“主動上報”電池電量給模組/云端時，應該發下面的協議。

55 AA 03 07 00 08 03 02 00 04 00 00 00 14 2E
│  │  │  │  │  │  │  │  │  │  │        │  │
│  │  │  │  │  │  │  │  │  │  │        │  │
│  │  │  │  │  │  │  │  │  │  │        │  └─ 校驗和
│  │  │  │  │  │  │  │  │  │  └────────└─ 電量
│  │  │  │  │  │  │  │  └──└── 長度 4
│  │  │  │  │  │  │  └────── 數據類型 0x02 
│  │  │  │  │  │  └───────── DPID 0x03 
│  │  │  │  └──└──────────── 數據區長度 0x0008
│  │  │  └──────────────────命令字 0x07 
│  │  └──────────────────── 版本 0x03 (MCU 發)
└─ 幀頭 55 AA

溫度上報

MCU 真正“主動上報”當前溫度給模組/云端時，應該發下面的協議。

55 AA 03 07 00 08 08 02 00 04 00 00 00 F0 0F
│  │  │  │  │  │   │  │  │  │  │        │  │
│  │  │  │  │  │   │  │  │  │  │        │  │
│  │  │  │  │  │   │  │  │  │  │        │  └─ 校驗和
│  │  │  │  │  │   │  │  │  │  └────────└─ 溫度
│  │  │  │  │  │   │  │  └──└── 長度 4
│  │  │  │  │  │   │  └────── 數據類型 0x02 
│  │  │  │  │  │   └───────── DPID 0x08 
│  │  │  │  └──└──────────── 數據區長度 0x0008
│  │  │  └──────────────────命令字 0x07 
│  │  └──────────────────── 版本 0x03 (MCU 發)
└─ 幀頭 55 AA

狀態上報

55 AA 03 07 00 05 0A 04 00 01 01 1E
│  │  │  │  │  │   │  │  │  │  │ │
│  │  │  │  │  │   │  │  │  │  │ │ 
│  │  │  │  │  │   │  │  │  │  │ └─ 校驗和
│  │  │  │  │  │   │  │  │  │  └──數據 0x01 → single_tap
│  │  │  │  │  │   │  │  └──└── 長度 1
│  │  │  │  │  │   │  └────── 數據類型 0x04 
│  │  │  │  │  │   └───────── DPID 0x0A 
│  │  │  │  └──└──────────── 數據區長度 0x0005
│  │  │  └──────────────────命令字 0x07 
│  │  └──────────────────── 版本 0x03 (MCU 發)
└─ 幀頭 55 AA

普通通訊指令