【RT Thread作品秀】基于RT Thread的数据采集 电路方案

概述:这是一个数据采集的装置,本身没有什么亮点。主要是基于RT-Thread操作系统,驱动NB模块-BC26来实现数据的发送。值得一说的是RT-Thread本身有BC-26的驱动包。不过这里并没有使用,而是使用at-device软件包来驱动的BC26。因此稍微改一改内部的代码,就能驱动其他的AT设备。话回正题,我使用at-thread的目的就是驱动BC26建立TCP或UDP连接,使得板卡采集得到的数据能发送到我电脑上的TCP Server。当然,除了数据上传之外,也能实现上位机控制板卡。还有则是在代码中发现利用邮箱+消息队列来进行数据传输和通信真的很爽。 开发环境:硬件部分 ART-Pi (主控) BC-26 (NB-IOT模块) BHT11 (温湿度传感器) RT-Thread版本 RT-Thread V4.0.2 开发工具及版本 RT-Thread Studio V2.0.0 :RT-thread推出的IDE,免费。 Putty V0.73:开源免费的一款工具,我纯把他当成串口助手使用 花生壳 V5 :内网穿透工具。 网络调试助手(MetAssist V4.3.13):网上下的,应该比较出名。 RT-Thread使用情况描述:内核部分 调度器 消息队列 邮箱 组件部分 at_device UART 硬件框架描述先附图一张: 很简单的一个框架,总共只有主控,传感器,执行器,以及比较重要的云平台,这四大部分。传感器可以是任意传感器,只要发送的数值种类不一次性超出两种即可。执行器我在这里使用了板载的LED灯充当。云平台则是利用网络调试助手搭了一个TCP Server来充当。由于我个人没有固定外网IP,所以我如果直接使用网络助手,是无法将ART采集得到的数据传输到我的电脑上的。因此我利用花生壳将我的IP映射到了外网,使得板卡能连接到我创建的TCP Server上。 软件框架说明流程图如下: 本人并不是很会画流程图,所以辛苦大家看一看介绍吧。 其实在这个板卡中是要烧两套程序的,一套是bootloader负责初始化QSPI并且运行QSPI内的程序。所以这份程序是下载到片内Flash的。另一份则是具体的功能添加的比较多的程序。他是运行在QSPI中的。这两个程序必须先运行BootLoader否则QSPI中的程序是无法运行的。而由于BootLoader的职责是让程序从0x08000000跳转到0x90000000运行所以,如果QSPI中没有其他程序的话,Bootloader只会运行一次,表现的现象就是只打印一个LOGO。 其实在RT-Thread中其实有BC26的驱动包,可以直接拿来用,不需要自己再对BC26进行初始化,但是我这里使用的是at_device驱动包,所以自己要写一部分的代码,进行初始化。创建邮箱和消息队列则是为了两者相互配合一起实现发送同步消息的功能。 数据采集线程和数据发送线程之间使用消息队列+邮箱的方式实现消息同步,在这里数据采集线程可以有多个,而数据发送线程我这设立了一个。发送线程会将接收到的信息都发送到云平台中。 数据接收则是利用at_device中的代码实现的。利用内部的代码还可实现云平台发送消息控制板卡上的LED灯或者其他执行器。 软件模块说明消息队列+邮箱的消息同步方式 在使用消息队列+邮箱的方式来进行线程间消息同步的话需要先创建一个结构体,一个动态邮箱,一个消息队列。然后对结构体进行填充后利用消息队列发送出去,具体请看以下代码示例: //创建结构体部分 struct msg //消息队列发送此结构体的地址来实现线程间的同步 { char *str; int vol; float data1; int data2; struct rt_mailbox* ack; }; //创建动态邮箱部分 rt_mailbox_t mail_box1 = RT_NULL; //创建二氧化氮线程应答邮箱控制块 rt_mailbox_t mail_box2 = RT_NULL; //创建二氧化硫线程应答邮箱控制块 rt_mailbox_t mail_box3 = RT_NULL; //创建粉尘数据线程应答邮箱控制块 rt_mailbox_t mail_box4 = RT_NULL; //创建备用线程邮箱控制块 /**************创建多个应答邮箱******************/ int move_mail_box_sample(void) { mail_box1 = rt_mb_create("mail_box1", 1, RT_IPC_FLAG_FIFO); //创建动态邮箱1 mail_box2 = rt_mb_create("mail_box2", 4, RT_IPC_FLAG_FIFO); //创