ART-PI + MicoKit-Ext 的智能精灵


2020年底的时候参加了ART-PI的开发板活动,这个开发板使用起来很赞,当时作为一次RT-thread的练手,传到了与非的网上了,现在将它搬到这里。

https://www.cirmall.com/circuit/22413/

部分代码在Gitee上 

https://gitee.com/xianting77/art-pi-smart-assist

          

概述(说明应用产生的背景、实现功能)

主控平台以 ART-PI 开发板为核心,主要任务是抓取网络数据、如天气、疫情等,并由OLED实时显示最新数据,同时将抓取的数据当做log文件存储在SD卡上,供后续分析使用。

并推送室内环境信息如温度,湿度到ONENET云端,,后续将扩展更多室内传感器,并同步的云端。由于时间原因,计划要做的摄像头室外监控,图片、视频传送没有在本次提交中实现。

开发环境(所采用的软、硬件方案)

硬件:

  1. 主控:ART-PI(STM32H750XB)
  2. MicoKit-Ext 板

软件:

  1. RT-Thread 版本:RT-Thread V 4.0.3
  2. 开发工具及版本:RT-studio 2.0.0

RT-Thread使用情况概述(简要总结下应用中RT-Thread使用情况:内核部分、组件部分、软件包部分、内核、其他)

(1)内核部分:调度器,信号量,libcpu/BSP。

 调度器:创建多个线程来实现不同的工作。

信号量:用来同步线程。

libcpu/BSP:UART 驱动。

(2)组件部分:UART 框架,

UART框:使用UART框架来与ART-PI-DOCK扩展板进行数据交互。

Fal Flash 抽象: Flash 抽象层,是对 Flash 及基于 Flash 的分区进行管理、操作的抽象层,对上层统一了 Flash 及 分区操作的 API。

LittleFs: 适合嵌入式系统的小而安全的文件系统

(3)软件包部分:

EasyFlash: 一款开源的轻量级嵌入式Flash存储器库

cJSON:C 语言实现的极简的解析 JSON 格式的软件包。

Dht11: 读取DHT11数字温湿度传感器的温度和湿度值。

WebNetClient 软件包:由 RT-Thread 自主研发的,基于 HTTP 协议的 Web 服务器实现,它不仅提供设备与 HTTP Client 通讯的基本功能, 而且支持多种模块功能扩展,且资源占用少、可裁剪性强,充分满足 开发者对嵌入式设备服务器的功能需求。

Onenet: RT-Thread 针对 OneNET 平台连接做的的适配,通过 这个软件包,可以让设备在 RT-Thread 上非常方便的连接 OneNet 平台,完成数据的发送、接收、设备的注册和控制等功能。

MbedTLS: C 编程语言以最小的编码占用空间实现了 SSL/TLS 功能及各种加密算法,易于理解、使用、集成和扩展,方便开发人员轻松地在嵌入式产品中使用 SSL/TLS 功能.

Netutils: RT-Thread 可用的全部网络小工具集合。

Pahomqtt: 是 Eclipse 实现的基于 MQTT 协议的客户端,本软件包是在 Eclipse paho-mqtt 源码包的基础上设计的一套 MQTT 客户端程序。

u8g2:单色屏驱动,现在移植到了 rt-thread,可以满足各种各种各样的需求。

软件框架说明(介绍应用所采用的软件方案框图、流程图等,并加以解说)

软件部分也相对简单,基于ART-PI 的WiFi样例程序,加上几个独立的模块(流程图见文档)

  1. 按键扫描模块
  2. OLED数据显示模块
  3. DHT11设备温湿度读取模块
  4. 心知天气预报API解析模块
  5. 疫情数据解析模块(不完善)
  6. 本地数据上传OneNet云

软件模块说明(介绍应用软件关键部分的逻辑、采用的实现方式等)

主要函数说明:

(1)get_Weather_Data():读取并解析心知API天气数据,写入封装数据结构,保存到SD卡log文件。

(2)get_NCOV_Data:读取并解析腾讯疫情API数据写入封装数据结构,;

(3)oled_display:实时扫描三个按键,并得到显示状态,并根据当前状态显示指定页面;

(4)main_interface:,根据网络通断显示图标,根据按键左移右移显示当前状态,根据选中主题,显示指定页面;

(5)oled_draw_menu:画出主页面布局

(6)oled_time_show:获取实时时间,并在OLED屏幕,画出小时:分钟,和年月日。

(7)oled_weather_report:在OLED屏幕画出室内温湿度和天气预报的温度天气情况。

(8)oled_covid_report:在OLED屏幕画出疫情解析所得数据。

(9)onenet_upload_entry : 与onenet同步任务。

(10)onenet_mqtt_upload_digit:向onenet网络平台上温度传数据。

(11)key_thread_entry:按键扫描任务。