实验六: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

打开"IoT-Demo-LiteOS\targets\MDK-ARM"文件夹下的IoT-Demo工程;
在keil环境中右击"IoT-Demo"选择"Manage Project Items...";


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在"Project Items"标签下的"Groups"中添加"Hardware",并在该group下添加光敏传感器代码;
添加"IoT-Demo-LiteOS\targets\Hareware\BH1750"目录下的"BH1750.c"文件,点击"OK";


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点击工具栏中的"Option for Target",选择"C/C++";
在"Include Paths"栏添加光敏传感器代码的头文件路径("IoT-Demo-LiteOS\targets\Hardware\BH1750");


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在"main.h"/USBR CODE BEGIN Includes/与/USBR CODE END Includes/之间添加引用定义标准扩展整数类型的头文件代码;

!#include "stdint.h"

在"main.h"的/USBR CODE BEGIN Private defines/与/USBR 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/USBR CODE BEGIN Includes /与/USBR 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携带messageld的代码;

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

在"main.c"的/USBR CODE BEGIN 0 /与/USBR 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/USBR CODE BEGIN 2/与/USBR CODE END 2/之间生成地代码,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;

 {
        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;
        }
    LOS_Start();
    }

点击"Rebuild",编译工程;


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点击"Download",下载程序至开发板;


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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;


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步骤二 移植NB入网代码,通过NB模组将数据上报至平台

登陆OceanConnect平台,参考实验三的方法注册设备(设备名称自定义,设备验证码为NB模组的IMEI号);


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打开Keil,在keil中右击"IoT-Demo"选择"Manage Project Items...";
在"Project Items"标签下的"Applicatiao/User"中添加"IoT-Demo-LiteOS\targets\Src"目录下的"at_hal.c"文件,(注:"at_hal.c"文件包含用于链接LiteOS与HAL函数库控制外设的代码);


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在"Project Items"标签下的"Groups"中添加"at_device",并在该group下添加基于LiteOS的NB模组代码;
添加"IoT-Demo-LiteOS\components\net\at_device\nb_bc95"目录下的"bc95.c"文件;


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在"Project Items"标签下的"Groups"中添加"at_framework",并在该group下添加基于LiteOS AT框架实现的代码;
添加"IoT-Demo-LiteOS\components\net\at_frame"目录下全部.c文件;


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在"Project Items"标签下的"Groups"中添加"nb-iot_api",并在该group下添加基于LiteOS的NB-IoT API的代码;
添加"IoT-Demo-LiteOS\components\connectivity\nb_iot"目录下"los_nb_api.c"文件,;


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完成NB模组与AT框架相关代码添加,点击"OK";


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添加完成后,Keil的Project导航栏出现相关文件;


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点击工具栏中的"Option for Target 'IoT-Demo' ",选择"C/C++",在"Define"中添加全局宏观定义标识符:


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在"Include Paths"栏添加相应文件的头文件路径;


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在"main.c"的/USBR CODE BEGIN Includes/与/USBR 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/USBR CODE BEGIN Private defines/与/USBR 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;

在"main.c"的/USBR CODE BEGIN 0 /与/USBR 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BC95发送平台ip及port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;


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#define AT_USART_PORT       2

基于步骤一,在"main.c"的/USBR CODE BEGIN 2 /与/USBR CODE END 2/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",编译工程;


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点击"Download",下载程序至开发板;


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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,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;


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登陆平台,可以查看到注册的设备处于已绑定状态,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;

    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;

#define Light_Pin GPIO_PIN_5
#define Light_GPIO_Port GPIOA

打开"bc95.c",在该.c文件中添加收命令代码,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;
}

打开"bc95.c"的"nb_cmd_match"回调函数中,将"nb_handle_data_ind(buf);";该为"nb_handle_data_coap(buf);";

nb_handle_data_coap(buf);

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

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

点击"Rebuild",编译工程;


实验六:基于LiteOS实现端到端物联实验_第22张图片
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点击"Download",下载程序至开发板;


实验六:基于LiteOS实现端到端物联实验_第23张图片
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登陆平台,在“我的设备”中进行命令下发;
选择"value"为“ON”,即下发开灯命令,点击“缓存发送”;
点击“我的设备”中“历史命令”,可以看见命令已下发并执行,此时光敏传感器上的LED灯点亮;
同时,选择"value"为“OFF”,即下发关灯命令,点击“缓存发送”在“历史命令”中,可以看见命令已下发并执行,此时光敏传感器上的LED灯熄灭。

网络拓扑图:

实验六:基于LiteOS实现端到端物联实验_第24张图片
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