基于LiteOS实现端到端物联实验

步骤一 移植光敏传感器代码,通过传感器采集光照亮度

在keil中右击“loT-Demo”选择“Manage Project Items...”


image.png

在“Project Items”标签下的“Groups”中添加“hardware”,添加“loT-Demo-LiteOS\targes\Hareware\BH1750”目录下的BH1750.c文件


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在"Option for Target 'loT-Demo' "界面下选择"C/C++”,添加光感传感器代码的头文件路径(”IoT-Demo-LiteOS\targets\Hardware\BH1750“);


image.png

在"main.h"/*USER CODE BEGIN indudes /与/USER CODE END indudes */之间添加引用定义标准扩展整数类型的头文件代码:
代码段:

#include "stdint.h"

在" main h"的/* USER CODE BEGIN Private defines /与/ USER CODE END Private defines */之间添加全局变量"msg_ for. BH1750"与”BH1750 send定义的代码:

typedef struct
{
uint8_t messageId;
char Data[5];
} msg_for_BH1750;
extern msg_for_BH1750 BH1750_send;

在"main.c"的/ * USER CODE BEGIN Includes * /与 / * USER CODE END Includes * /之间添加引用光敏传感器头文件的代码与BH1750数据的全局变量,并根据1.2.1章节步骤3中设计的数据码流,添加光敏传感器数据上报时携带messageld的代码:

#include "BH1750.h"
msg_for_BH1750 BH1750_send={02};

在”main.c"的/ * USER CODE BEGIN 0 */与/ *USER CODE END 0 */之间添加光敏传感器任务代码;定义光敏传感器任务名为"LightSensor. task" ,优先级为0;通过该任务,对光敏传感器进行初始化,并打印任务信息与光敏传感器数据:

VOID LightSensor_task(VOID)
{
UINT32 uwRet = LOS_OK;

short int Data;
Init_BH1750();
while(1)
{
    printf("This is LightSensor_task!\r\n");
    Data = (int)Convert_BH1750();
    printf("\r\n***********************BH1750 Value is %d\r\n", Data);
    sprintf(BH1750_send.Data, "%5d", Data);
    uwRet = LOS_TaskDelay(500);
    if (uwRet != LOS_OK)
        return;
}
}

UINT32 creat_LightSensor_task()
{
UINT32 uwRet = LOS_OK;
TSK_INIT_PARAM_S task_init_param;

task_init_param.usTaskPrio = 0;
task_init_param.pcName = "LightSensor_task";
task_init_param.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)LightSensor_task;
task_init_param.uwStackSize = 0x800;

uwRet = LOS_TaskCreate(&g_TskHandle, &task_init_param);
if (LOS_OK != uwRet)
{
    return uwRet;
}

return uwRet;
}

基于步骤3在”main.c"的/* USER CODE BEGIN 2 * / 与/* USER CODE END2 */之间生成的代码,添加创建光敏传感器任务的代码,并注释创建task1与task2的代码:


image.png

点击Rebuild,编译程序;点击Download,下载程序至开发板;
打开QCOM串口调试助手,根据对应的串口,选择对应的串口号,配置相应信息,按下"MCU_ RST",开发板运行程序;此时在QCOM上可以看到任务打印的信息。

image

步骤二移植NB入网代码,通过NB模组将数据上报至平台

登录OceanConnect平台,注册设备,设备标识码为NB模组的IMEI号;


image.png

打开Keil,在Keil中右击"loT-Demo"选择”Manage Project Items.." ;
在"Project Items'标签下的"Aplcation/User"中添加"IoT Demo-LiteOSItargetslSrc"目录下的"at hal.c"文件(注: "at _hal.c" 文件包含用于连接LiteOS与HAL函数库控制外设的代码);


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Groups Files
添加at_device 添加”loT-Demo-LiteOS\components\net\at _device\ nb_bc95" 目录下的"bc95.c"文件;
添加"at_framework" 添加"IoT-Demo-Lite0S\components\net\at_frame'" 目录下的全部.C文件:
添加"nb-iot_api" 添加"IoT-Demo-Lite0S\components\connectivity\nb_iot'" 目录下的los_nb_api.C文件
image.png

完成NB模组与AT框架相关代码添加,点击OK;
添加完成后,Keil的Project导航栏出现相应的文件;

image.png

在"Option for Target 'loT-Demo'”界面下选择"C/C++”,在"Define" 中添加全局宏定义标识符: "WITH_ AT_ FRAMEWORK","USE_ NB_NEUL95";

image.png

在"Include Paths"栏添加相应文件的头文件路径;头文件路径分别为:
"loT-Demo-LiteOS\components\connectivity\lwm2m\core\er-coap-13"
”IoT-Demo-LiteOS\components\net\at device\nb bc95"

image.png

在main.c的/ * USER CODE BEGIN Icudes * /与/* USER CODE END Includes */之间添加调用AT框架与BC95头文件的代码,并声明BC95入网的全局变量;

#if defined WITH_AT_FRAMEWORK
#include "at_frame/at_api.h"
#if defined USE_NB_NEUL95
#include "nb_iot/los_nb_api.h"
#include "at_device/bc95.h"
#endif
#endif
msg_sys_type bc95_net_data;

在"main h"的/* USER CODE BEGIN Private defines * / 与/* USER CODE END Private defines */之间添加”msg. sys_ type bc95_ net_ data' 定义的代码;

typedef struct
{
char net_nmgr[30];
} msg_sys_type;
extern msg_sys_type bc95_net_data;

<meta charset="utf-8">

在"main.c"的/ * USER CODE BEGIN 0 * /与/ *USER CODE END 0“/之间添加BC95模组入网连接平台发送数据任务代码;定义该任务名为"data_send_task" ,优先级为1;通过该任务,MCU向BC9S发送平台ip及pont信息和光敏传感器数据并通过串口打印发送结果:

VOID data_send_task(VOID)
{
    UINT32 uwRet = LOS_OK;
    los_nb_init((const int8_t*)"49.4.85.232", (const int8_t*)"5683", NULL);
    los_nb_notify("+NNMI:", strlen("+NNMI:"), NULL, nb_cmd_match);
    LOS_TaskDelay(3000);
    while(1)
   {
        if (los_nb_report((const char*)(&BH1750_send), sizeof(BH1750_send)) >= 0)
           printf("Data send OK!\n");
        else
           printf("Data send Failed!\n");
        uwRet = LOS_TaskDelay(2000);
        if (uwRet != LOS_OK)
           return;
    }

}

UINT32 creat_data_send_task()
{
    UINT32 uwRet = LOS_OK;
    TSK_INIT_PARAM_S task_init_param;

    task_init_param.usTaskPrio = 1;
    task_init_param.pcName = "data_send_task";
    task_init_param.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)data_send_task;
    task_init_param.uwStackSize = 0x400;
    uwRet = LOS_TaskCreate(&g_TskHandle, &task_init_param);
    if (uwRet != LOS_OK)
    {
       return uwRet;
     }
    return uwRet;   
}

打开' 'bc95.h”, 在该文件中修改AT _USART_PORT为2 (本 实验开发板MCU通过USART2向BC95模组发送数据,不同开发板根据实际硬件情况配置);

image
image.png

基于步骤1在"main.C" 的/* USER CODE BEGIN2 * /与/ * USER CODE END2 */之间生成的代码,添加创建BC95模组入网连接平台发送数据任务的代码;

{
     UINT32 uwRet = LOS_OK;
     uwRet = LOS_KernelInit();
     if (uwRet != LOS_OK)
     {
         return LOS_NOK;
     }
//      uwRet = creat_task1();
//      if (uwRet != LOS_OK)
//      {
//          return LOS_NOK;
//      }
//      
//      uwRet = creat_task2();
//      if (uwRet != LOS_OK)
//      {
//          return LOS_NOK;
//      }
    uwRet = creat_LightSensor_task();
    if (uwRet != LOS_OK)
    {
        return LOS_NOK;
    }

    uwRet = creat_data_send_task();
    if (uwRet != LOS_OK)
    {
        return LOS_NOK;
    }

    LOS_Start();
}

点击Rebuild,编译程序;点击Download,下载程序至开发板;

打开QCOM串口调试助手,根据对应的串口,选择对应的串口号,配置相应信息;通过跳线帽将开发板.上的UART1的RX和TX与CH340的TX和RX连接,将开发板上的UART2的RX和TX与NB-IoT的TX和RX连接;按下"MCU_ RST",开发板运行程序;此时在QCOM上可以看到任务打印的信息。

image.png

登陆平台,可以查看到注册的设备处于在线状态, 通过历史数据”可以查看到开发板上报的数据:


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步骤三 编写命令响应代码,通过平台下发命令开关光敏传感器上的LED灯

MCU通过PA5口控制光敏传感器上的LED灯,打开“gpio.c”,在GPIO初始化函数下添加PIN5的初始化代码;


image.png
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);
    
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

打开main.h,添加定义LED引脚的代码

image.png
#define Light_Pin GPIO_PIN_5
#define Light_GPIO_Port GPIOA

打开bc95.c,在该文件中添加接受命令代码,根据命令执行控制LED灯代码及命令答复代码

static int32_t nb_handle_data_coap(const char* buf)
{
    int readln = 0;
    char tmpbuf[1064] = {0};
    
    if(NULL == buf)
    {
        AT_LOG("param invalid!");
        return -1;
    }
    
    printf("####################%s\n", (char*)buf);
    sscanf((char*)buf, "\r\n+NNMI:%d,%s\r\n", &readln, tmpbuf);
    AT_LOG("buff is: %s\n", tmpbuf);
    
    char tmpvalue[7] = {0};
    
    strcpy(tmpvalue, &tmpbuf[6]);
    
    AT_LOG("tmpvalue:%s", tmpvalue);
    
    char tempMid[5] = {0};
    strncpy(tempMid, &tmpbuf[2], 4);
    printf("#####################%s\n", tempMid);
    
    char mid[2] = {0};
    
    memset(bc95_net_data.net_nmgr, 0, 30);
    
    if(readln > 0)
    {
        HexStrToStr(tmpvalue, bc95_net_data.net_nmgr, strlen(tmpvalue));
        HexStrToStr(tempMid, mid, strlen(tempMid));
    }
    
    AT_LOG("cmd is:%s\n", bc95_net_data.net_nmgr);
    
    if(strlen(bc95_net_data.net_nmgr) > 0)
    {
        char report[20] = {0};
        report[0] = 4;
        report[1] = 0;
        report[2] = mid[0];
        report[3] = mid[1];
        report[4] = 0;
        
        if(strcmp(bc95_net_data.net_nmgr, "ON") == 0)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(Light_GPIO_Port, Light_Pin, GPIO_PIN_RESET);
        }
        
        if(strcmp(bc95_net_data.net_nmgr, "OFF") == 0)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(Light_GPIO_Port, Light_Pin, GPIO_PIN_SET);
        }
        
        if(los_nb_report((const char*) (&report), 5) >= 0)
            printf("cmd send OK\n");
        else
            printf("cmd send fail!\n");
    }
    
    return 0;
}

在bc95.c的“nb_cmd_match”回调函数中,将“nb_handle_data_ind(buf);”改为“nb_handle_data_coap(buf);”


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在步骤2“main.c”中创建的data_send_task任务中添加命令回复代码


image.png
 los_nb_notify("+NNMI:", strlen("+NNMI:"), NULL, nb_cmd_match);

点击Rebuild,编译工程,点击Download,下载程序到开发板;

登录平台在我的设备中进行命令下发。选value为ON,即下发开灯命令,点击缓存发送,在历史命令中可以看到命令已下发并执行,此时光敏传感器上的LED灯点亮;选value为OFF,即下发关灯命令,点击缓存发送,在历史命令中可以看到命令已下发并执行,此时光敏传感器上的LED灯熄灭;

image.png

设备之间进行相互通信
传感器把数据发送给NB-IoT开发板,通过NB-IoT网络发送至oc平台
oc平台也可以通过NB-IoT网络发送读取光照的命令给NB-IoT开发板,NB-IoT开发板收到命令后,通过杜邦线读取传感器的数据,并反馈给oc平台,oc平台也可以下发命令,然后终端开发板接受下发命令,执行命令并作出响应

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