# iot_dtu_c

**Repository Path**: superYZG/iot_dtu_c

## Basic Information

- **Project Name**: iot_dtu_c
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-07-18
- **Last Updated**: 2025-07-18

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# DTU数据传输单元系统文档

## 📚 文档结构

本目录包含DTU系统的完整文档，主要文档如下：

- **[README.md](README.md)** - 主文档（本文档），包含系统概述、快速开始、API说明等
- **[CLION_DEBUG.md](CLION_DEBUG.md)** - CLion调试配置详细指南
- **[FLASH_GUIDE.md](FLASH_GUIDE.md)** - 开发板刷写详细指南

> **注意**: 新功能和更新将优先在主文档(README.md)中记录，专门文档用于详细的操作指南。

## 📋 目录

- [项目概述](#项目概述)
- [快速开始](#快速开始)
- [系统架构](#系统架构)
- [DTU版本](#dtu版本)
- [编译构建](#编译构建)
- [开发调试](#开发调试)
- [刷写部署](#刷写部署)
- [Web API](#web-api)
- [功能特性](#功能特性)
- [常用命令](#常用命令)

## 🎯 项目概述

本项目实现了一个完整的工业级DTU（数据传输单元）系统，采用C语言开发，具有高可靠性、模块化设计和丰富的功能特性。

### 核心功能
- **多网络支持**: 以太网、WiFi、4G/LTE
- **双串口通信**: RS485、RS232
- **Modbus协议**: 完整的Modbus RTU/TCP支持
- **多协议推送**: MQTT、HTTP、TCP、UDP
- **Web管理**: 现代化Web管理界面
- **AT命令**: 完整的AT命令系统
- **配置管理**: JSON配置文件支持

### 项目结构
```
iot-dtu-c/
├── CMakeLists.txt              # CMake构建配置
├── main.c                      # 主程序入口
├── cmake-build-debug/          # CMake构建目录
├── config/                     # 配置文件目录
├── include/                    # 头文件目录
├── src/                        # 源文件目录
│   ├── core/                   # 核心模块
│   ├── config/                 # 配置管理
│   ├── network/                # 网络管理
│   ├── web/                    # Web服务器
│   ├── at_command/             # AT命令系统
│   ├── modbus/                 # Modbus协议
│   ├── data_collect/           # 数据采集
│   ├── data_push/              # 数据推送
│   └── mqtt/                   # MQTT客户端
├── web_ui/                     # Web界面文件
├── tests/                      # 测试程序
├── scripts/                    # 构建和刷写脚本（精简版）
└── docs/                       # 项目文档
```

## 🚀 快速开始

### 1. 编译系统
```bash
# 使用构建脚本（推荐）
./scripts/build.sh --wifi

# 编译发布版本（用于刷写开发板）
./scripts/build.sh --wifi --release
```

### 2. 运行系统
```bash
# 测试模式运行
./cmake-build-debug/bin/iot_dtu_c --test-mode

# 正常模式运行
./cmake-build-debug/bin/iot_dtu_c -c config/dtu.conf.example
```

### 3. 访问Web界面
- Web管理界面：http://localhost:10020
- API基础URL：http://localhost:10020/api

## 🏗️ 系统架构

### 模块架构
```
┌─────────────────────────────────────────┐
│              Web管理界面                 │
├─────────────────────────────────────────┤
│              Web API服务                 │
├─────────────────────────────────────────┤
│    配置管理  │  网络管理  │  数据采集    │
├─────────────────────────────────────────┤
│    AT命令    │  Modbus   │  数据推送    │
├─────────────────────────────────────────┤
│         核心系统 (DTU Core)              │
└─────────────────────────────────────────┘
```

### 网络架构
```
Internet/Cloud
      │
   ┌──▼──┐
   │ 4G  │ (4G版本)
   └──┬──┘
      │
   ┌──▼──┐
   │WiFi │ (WiFi版本)
   └──┬──┘
      │
   ┌──▼──┐
   │ ETH │ (所有版本)
   └──┬──┘
      │
   ┌──▼──┐
   │ DTU │
   └──┬──┘
      │
┌─────▼─────┐
│ RS485/232 │
└───────────┘
```

## 📦 DTU版本

系统支持三种硬件版本，每种版本具有不同的网络连接能力：

| 版本 | 网络接口 | 适用场景 | 编译参数 |
|------|---------|---------|----------|
| **Ethernet** | 仅以太网 | 有线网络环境 | `--ethernet` |
| **WiFi** | WiFi + 以太网 | 无线网络环境 | `--wifi` |
| **4G** | 4G + 以太网 | 移动网络环境 | `--4g` |

### 版本特性对比
- **Ethernet版本**：最稳定，适合工业环境
- **WiFi版本**：灵活部署，适合办公环境  
- **4G版本**：广域覆盖，适合远程监控

### 编译不同版本
```bash
# 编译纯网口版本（默认）
./scripts/build.sh --ethernet

# 编译WiFi+网口版本
./scripts/build.sh --wifi

# 编译4G+网口版本
./scripts/build.sh --4g
```

## 🔧 编译构建

### 构建脚本使用
```bash
# 查看帮助
./scripts/build.sh --help

# 编译不同DTU版本
./scripts/build.sh --ethernet          # 纯网口版本（默认）
./scripts/build.sh --wifi              # WiFi+网口版本
./scripts/build.sh --4g                # 4G+网口版本

# 编译发布版本（用于刷写开发板）
./scripts/build.sh --wifi --release

# 清理重新构建
./scripts/build.sh --clean --4g
```

> 📖 **详细脚本使用指南**: [scripts/README.md](SCRIPTS.md)

### CMake手动构建
```bash
# 基本编译流程
cd cmake-build-debug
cmake ..
make

# 清理重新构建
rm -rf cmake-build-debug
mkdir cmake-build-debug
cd cmake-build-debug
cmake -G "Unix Makefiles" ..
make

# 生成编译命令数据库（CLion支持）
cmake -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=ON ..
cp compile_commands.json ..
```

### 构建选项
- `CMAKE_BUILD_TYPE`: Debug/Release
- `DTU_ENABLE_TESTS`: 启用测试程序
- `DTU_VERSION`: ethernet/wifi/4g
- `DTU_ENABLE_SSL`: 启用SSL支持

## 🐛 开发调试

### CLion调试配置
详细的CLion调试配置请参考：[CLion调试配置指南](CLION_DEBUG.md)

**快速配置**：
1. **运行配置设置**：
   ```
   Name: DTU Debug
   Target: iot_dtu_c
   Program arguments: --test-mode
   Working directory: /path/to/iot-dtu-c
   ```

2. **推荐断点位置**：
   - `main.c:473` - 系统启动完成
   - `dtu_web.c:115` - Web UI路径设置
   - `dtu_web.c:351` - Web服务器线程启动

### 常见问题解决
- **404 File not found**: 检查工作目录设置
- **端口被占用**: 使用`lsof -i :10020`查找占用进程
- **编译错误**: 运行`./scripts/build.sh --clean`重新编译

## 📱 刷写部署

详细的刷写指南请参考：[DTU开发板刷写指南](FLASH_GUIDE.md)

### 快速刷写
```bash
# 查看帮助
./scripts/flash_board.sh --help

# 自动检测并刷写
./scripts/flash_board.sh --wifi

# 刷写到指定开发板
./scripts/flash_board.sh --wifi esp32              # ESP32开发板
./scripts/flash_board.sh --4g linux -i 192.168.1.100  # Linux开发板

# 重新编译并刷写
./scripts/flash_board.sh --build --4g esp32
```

> 📖 **详细刷写指南**: [FLASH_GUIDE.md](FLASH_GUIDE.md) | [脚本使用指南](SCRIPTS.md)

### 支持的开发板
| 开发板类型 | 支持状态 | 说明 |
|-----------|---------|------|
| ESP32系列 | 🔄 需要移植 | 需要使用ESP-IDF重新开发 |
| 树莓派 | ✅ 支持 | 需要ARM交叉编译或本地编译 |
| Orange Pi | ✅ 支持 | 需要ARM交叉编译或本地编译 |
| STM32系列 | 🔄 需要移植 | 需要使用STM32CubeMX重新开发 |

### 硬件连接
- 使用Type-C数据线连接开发板和电脑
- 确保使用支持数据传输的线缆
- 连接后开发板应该被识别为串口设备

## 🌐 Web API

### 基础信息
- **基础URL**: `http://device_ip:10020/api`
- **认证方式**: Session认证
- **数据格式**: JSON
- **字符编码**: UTF-8

### API接口列表
```
GET/POST /api/status     - 系统状态
GET/POST /api/config     - 系统配置
GET/POST /api/network    - 网络配置
GET/POST /api/serial     - 串口配置
GET/POST /api/collect    - 数据采集配置
GET/POST /api/push       - 数据推送配置
GET/POST /api/system     - 系统设置
POST     /api/login      - 用户登录
POST     /api/logout     - 用户登出
```

### 通用响应格式

#### 成功响应
```json
{
  "result": "success",
  "data": {
    // 具体数据内容
  }
}
```

#### 错误响应
```json
{
  "error": {
    "code": 400,
    "message": "错误描述"
  }
}
```

### 详细API说明

#### 1. 系统状态 - /api/status
```bash
# 获取系统状态
GET /api/status

# 响应示例
{
  "system": {
    "uptime": 3600,
    "memory_usage": 45.2,
    "cpu_usage": 12.5
  },
  "network": {
    "ethernet": "connected",
    "wifi": "disconnected",
    "lte": "not_available"
  },
  "services": {
    "web_server": "running",
    "modbus": "running",
    "mqtt": "connected"
  }
}
```

#### 2. 网络配置 - /api/network
```bash
# 获取网络配置
GET /api/network

# 保存网络配置
POST /api/network
Content-Type: application/json

{
  "dhcp_enable": false,
  "ip": "192.168.1.100",
  "netmask": "255.255.255.0",
  "gateway": "192.168.1.1",
  "dns1": "8.8.8.8",
  "dns2": "8.8.4.4",
  "wifi_ssid": "MyWiFi",
  "wifi_password": "password123",
  "wifi_security": 2,
  "lte_apn": "cmnet",
  "lte_username": "",
  "lte_password": ""
}
```

#### 3. 串口配置 - /api/serial
```bash
# 获取串口配置
GET /api/serial

# 保存串口配置
POST /api/serial
Content-Type: application/json

{
  "rs485_device": "/dev/ttyUSB0",
  "rs485_baudrate": 9600,
  "rs485_databits": 8,
  "rs485_stopbits": 1,
  "rs485_parity": "N",
  "rs485_timeout": 1000,
  "rs232_device": "/dev/ttyUSB1",
  "rs232_baudrate": 9600,
  "rs232_databits": 8,
  "rs232_stopbits": 1,
  "rs232_parity": "N",
  "rs232_timeout": 1000
}
```

#### 4. 数据采集配置 - /api/collect
```bash
# 获取采集配置
GET /api/collect

# 保存采集配置
POST /api/collect
Content-Type: application/json

{
  "auto_collect": true,
  "interval": 30,
  "retry_count": 3,
  "retry_interval": 5
}
```

#### 5. 数据推送配置 - /api/push
```bash
# 获取推送配置
GET /api/push

# 保存推送配置
POST /api/push
Content-Type: application/json

{
  "protocol": 0,
  "format": 0,
  "server_host": "mqtt.example.com",
  "server_port": 1883,
  "username": "user",
  "password": "pass",
  "topic": "dtu/data",
  "client_id": "DTU001",
  "timeout": 30,
  "retry_count": 3,
  "retry_interval": 5,
  "enable_ssl": false,
  "enable_compression": false,
  "keepalive": 60,
  "clean_session": true
}
```

### 使用示例
```bash
# 查看系统状态
curl http://localhost:10020/api/status

# 保存网络配置
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" \
     -d '{"dhcp_enable":false,"ip":"192.168.1.100"}' \
     http://localhost:10020/api/network

# 查看串口配置
curl http://localhost:10020/api/serial

# 测试推送配置
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" \
     -d '{"protocol":0,"server_host":"mqtt.test.com"}' \
     http://localhost:10020/api/push
```

## ✨ 功能特性

### 已实现功能 ✅
1. **JSON配置文件支持**: 所有配置自动保存到JSON文件
2. **完整的Web API接口**: RESTful API设计
3. **网络配置自动应用**: 保存后自动连接网络
4. **双串口配置支持**: RS485和RS232独立配置
5. **多协议数据推送**: MQTT/HTTP/TCP/UDP支持
6. **现代化Web界面**: 响应式设计，版本适配
7. **系统设置优化**: 移除日志文件，资源优化

### 网络功能
- **以太网**: DHCP/静态IP配置
- **WiFi**: SSID、密码、安全类型配置
- **4G/LTE**: APN、用户名、密码配置
- **自动切换**: 网络故障时自动切换备用网络

### 数据采集
- **Modbus RTU**: 完整的Modbus协议支持
- **双串口**: RS485和RS232同时支持
- **采集配置**: 间隔、重试、超时配置
- **设备管理**: 多设备地址支持

### 数据推送
- **MQTT**: 完整的MQTT客户端功能
- **HTTP**: POST/PUT请求，支持认证
- **TCP/UDP**: 原始协议推送
- **SSL/TLS**: 加密传输支持

## 📝 常用命令

### 系统管理
```bash
# 启动系统
./cmake-build-debug/bin/iot_dtu_c --test-mode

# 查看进程
ps aux | grep iot_dtu_c

# 停止系统
pkill iot_dtu_c

# 查看端口
lsof -i :10020
```

### 开发调试
```bash
# 编译调试版本
./scripts/build.sh --wifi --debug

# 运行测试模式
./cmake-build-debug/bin/iot_dtu_c --test-mode

# 刷写到开发板测试
./scripts/flash_board.sh --wifi esp32

# 代码格式化
find src -name "*.c" -o -name "*.h" | xargs clang-format -i
```

### 网络测试
```bash
# 测试Web服务
curl http://localhost:10020/

# 测试API接口
curl http://localhost:10020/api/status

# 监控网络连接
netstat -an | grep 10020
```

### 配置管理
```bash
# 查看配置文件
cat config/dtu.conf.example

# 备份配置
cp config/dtu.conf config/dtu.conf.backup

# 恢复配置
cp config/dtu.conf.backup config/dtu.conf
```

---

## 📝 更新日志

### 2024-12-19 - CLion调试配置文件路径彻底修复
- 🎯 **根本解决**: 彻底解决了CLion调试时配置文件路径问题
- ✅ **多路径支持**: 支持从项目根目录、cmake-build-debug等多个目录启动
- ✅ **智能路径搜索**: 自动搜索`config/dtu_config.ini`、`../config/dtu_config.ini`等多个路径
- ✅ **CLion完美兼容**: CLion调试时正确读取配置文件，显示真实配置值
- ✅ **命令行兼容**: 命令行运行完全正常，不影响现有功能
- ✅ **生产环境保持**: 生产环境配置文件路径功能完全正常

### 2024-12-19 - 脚本精简和文档优化
- 🧹 **脚本精简**: 删除无用脚本，只保留核心的`build.sh`和`flash_board.sh`
- ✅ **优化帮助信息**: 重新设计脚本帮助界面，更加清晰和实用
- ✅ **统一脚本风格**: 统一两个脚本的界面风格和参数格式
- ✅ **新增脚本文档**: 创建专门的[脚本使用指南](SCRIPTS.md)
- ✅ **更新相关文档**: 同步更新主文档和刷写指南中的脚本引用
- ✅ **简化维护成本**: 减少脚本数量，便于后续维护和更新

### 2024-12-19 - 生产环境配置文件路径优化
- 🎯 **生产环境适配**: 完美解决了编译后部署的配置文件路径问题
- ✅ **智能路径选择**: 开发环境使用`config/dtu_config.ini`，生产环境使用同级目录`dtu_config.ini`
- ✅ **自动配置创建**: 生产环境首次运行时自动创建默认配置文件
- ✅ **简化部署流程**: 只需复制可执行文件即可，配置文件自动生成
- ✅ **完整持久化**: 生产环境配置修改和重启恢复完全正常
- ✅ **兼容性保证**: 开发和生产环境都能正常工作，无需额外配置

### 2024-12-19 - 配置文件路径问题修复
- 🐛 **路径问题修复**: 解决了CLion调试时配置文件路径错误的问题
- ✅ 添加了多路径自动检测功能，支持不同工作目录
- ✅ 增加了详细的调试日志，显示配置文件路径和工作目录
- ✅ 更新了CLion调试配置文档，强调工作目录的重要性
- ✅ 删除了无用的default_config常量，完全依赖INI文件
- ✅ 验证了配置持久化在各种环境下都能正常工作

### 2024-12-19 - 代码结构优化和清理
- 🧹 **代码清理**: 删除了所有无用的JSON配置相关代码
- ✅ 移动头文件到正确位置：`include/dtu_ini.h`
- ✅ 删除无用的数据结构：`config_item_t`, `config_type_t`
- ✅ 删除无用的函数：JSON解析、配置项管理等
- ✅ 简化配置管理器结构，只保留必要字段
- ✅ 验证清理后的代码正常工作，配置持久化功能完整

### 2024-12-19 - INI配置文件持久化
- 🎯 **重大改进**: 实现了真正的配置持久化，支持断点重启
- ✅ 创建了`config/dtu_config.ini`配置文件，替代内存配置
- ✅ 实现了完整的INI文件读写功能模块(`dtu_ini.c/h`)
- ✅ 支持所有配置项的持久化保存：设备信息、串口、网络、采集、推送、Modbus设备
- ✅ 新增Modbus设备配置API (`/api/modbus`, `/api/modbus/test`)
- ✅ 配置修改后立即保存到文件，重启后自动加载
- ✅ 支持MQTT下发的设备采集指令持久化存储

### 2024-12-19 - JSON解析修复
- 🐛 修复了`get_json_string_value`函数的解析错误
- ✅ 解决了包含特殊字符的字符串值解析问题（如`/dev/tty.usbserial-1120`）
- ✅ 优化了JSON解析逻辑，正确处理键值对的定位
- ✅ 测试验证了所有API接口的JSON数据保存功能

### 2024-12-19 - 文档整理
- 合并了多个重复文档到主文档(README.md)
- 删除了重复内容：API.md、COMMANDS.md、IMPLEMENTATION.md、FEATURE_SUMMARY.md、DTU_VERSIONS.md
- 保留了专门的操作指南：CLION_DEBUG.md、FLASH_GUIDE.md
- 统一了文档结构，新功能将优先在主文档中记录

### 2024-12-19 - 功能完善
- ✅ 实现JSON配置文件支持
- ✅ 完善Web API接口（串口、采集、推送、系统配置）
- ✅ 网络配置自动应用功能
- ✅ 双串口配置支持（RS485/RS232）
- ✅ 多协议数据推送（MQTT/HTTP/TCP/UDP）
- ✅ 现代化Web界面，支持DTU版本适配
- ✅ 系统优化，移除日志文件支持

**注意**: 本文档会持续更新，新功能和改进将优先在此文档中记录。如有问题请参考相关章节或联系开发团队。