如何用Arduino MKR WAN 1310搭配红外读取头获取电表数据

1. 硬件接线（关键前提） #

Hichi TTL-IR读取头是TTL串口输出设备，并非红外遥控类的调制信号发射器，直接用硬件串口连接即可，接线对应：

• 读取头VCC → Arduino MKR WAN 1310的3.3V引脚（MKR系列为3.3V逻辑，禁止接5V）
• 读取头GND → Arduino GND引脚
• 读取头TX → Arduino MKR WAN 1310的RX1引脚（引脚14）

注：读取头的RX引脚无需连接，我们只需要接收电表的输出数据

2. 替换串口方案（放弃SoftwareSerial） #

Arduino MKR WAN 1310自带硬件串口Serial1，完美适配9600波特率的8-N-1格式，直接使用即可，初始化代码示例：

void setup() {
  Serial.begin(9600); // USB串口用于调试打印
  Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1); // 连接读取头的硬件串口，匹配电表参数
}

3. 解析SML协议数据 #

电表输出的是SML 1.04格式的二进制报文，核心逻辑是先捕获帧头0x1B 0x1B 0x1B 0x1B，再读取完整报文后解析：

基础数据读取示例（捕获帧头+完整报文） #

const byte SML_HEADER[] = {0x1B, 0x1B, 0x1B, 0x1B};
const int HEADER_LEN = sizeof(SML_HEADER);
byte buffer[1024];
int bufferIndex = 0;

void loop() {
  while (Serial1.available()) {
    byte incoming = Serial1.read();
    
    // 匹配SML帧头
    if (bufferIndex < HEADER_LEN) {
      if (incoming == SML_HEADER[bufferIndex]) {
        bufferIndex++;
      } else {
        bufferIndex = 0; // 匹配失败，重置缓冲区
      }
    } else {
      // 帧头匹配成功，存储后续数据
      if (bufferIndex < sizeof(buffer)) {
        buffer[bufferIndex++] = incoming;
        // 遇到SML结束符0x1A时，处理完整报文
        if (incoming == 0x1A) {
          processSMLPacket(buffer, bufferIndex);
          bufferIndex = 0; // 重置缓冲区，准备下一次捕获
        }
      } else {
        bufferIndex = 0; // 缓冲区满，强制重置
      }
    }
  }
}

void processSMLPacket(byte* packet, int length) {
  // 此处可调用SML解析库处理报文，或手动提取电表读数
  // 调试示例：打印原始报文
  Serial.print("捕获到SML报文，长度：");
  Serial.println(length);
  for (int i=0; i<length; i++) {
    if (packet[i] < 0x10) Serial.print("0");
    Serial.print(packet[i], HEX);
    Serial.print(" ");
  }
  Serial.println();
}

进阶：使用SML解析库 #

可以直接使用适配Arduino的SML解析库，这类库会自动处理SML的结构解析，无需手动拆解二进制，直接提取总用电量、各相电流电压等关键读数。

之前方案无效的原因 #

• IRremote.h是用于处理红外遥控调制信号的库，而你的读取头输出的是TTL电平的串口数据，信号类型完全不匹配，因此无法获取有效数据。
• SoftwareSerial.h对ARM架构的MKR系列兼容性极差，而MKR自带硬件串口，完全没必要使用软件模拟串口。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者EikeJoo