物联网仓储项目——A9上的框架搭建（串口处理和数据流向分析以及通信结构体设置）

目录

串口的处理

数据流向分析

通信结构体设置

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串口的处理

我的技术和整体把握和老师差太多了，先搭建起框架有点困难，所以我决定从数据流的角度开始写程序，先写数据接收，这次我们的数据主要来源于zigbee节点的采集，我使用的zigbee模块是串口通信的，我用了一个串口转USB，让他作为一个USB设备在linux中存在。

#include "linuxuart.h"

int set_com_config(int fd, int baud_rate, int data_bits, char parity, int stop_bits)
{
	struct termios new_cfg, old_cfg;
	int speed;
	/*保存原有串口配置*/
	if (tcgetattr(fd, &old_cfg) != 0){
		perror("tcgetattr");
		return -1;
	}

	new_cfg =old_cfg;

	/*配置为原始模式*/
	cfmakeraw(&new_cfg);
	new_cfg.c_cflag &= ~CSIZE;

	/*设置波特率*/
	switch (baud_rate)
	{
		case 2400:{
					  speed = B2400;
					  break; 
				  }
		case 4800:{
					  speed = B4800;
					  break;
				  }
		case 9600:{
					  speed = B9600;
					  break;
				  }
		case 19200:{
					   speed = B19200;
					   break;
				   }
		case 38400:{
					   speed = B38400;
					   break;
				   }

		default:
		case 115000:{
						speed = B115200;
						break;
					}
	}

	cfsetispeed(&new_cfg, speed);
	cfsetospeed(&new_cfg, speed);

	/*设置数据位*/
	switch (data_bits)
	{
		case 7:{
				   new_cfg.c_cflag |= CS7;
				   break;
			   }   
		default:	
		case 8:{
				   new_cfg.c_cflag |= CS8;
				   break;
			   }
	}

	/*设置奇偶校验位*/
	switch (parity)
	{
		default:
		case 'n':
		case 'N':{
					 new_cfg.c_cflag &= ~PARENB;
					 new_cfg.c_iflag &= ~INPCK;
					 break;
				 }
		case 'o':
		case 'O':{
					 new_cfg.c_cflag |= (PARODD |PARENB);
					 new_cfg.c_iflag |= INPCK;
					 break;
				 }
		case 'e':
		case 'E':{
					 new_cfg.c_cflag |= PARENB;
					 new_cfg.c_cflag &= ~PARODD;
					 new_cfg.c_iflag |= INPCK;
					 break;
				 }
		case 's':
		case 'S':{
					 new_cfg.c_cflag &= ~PARENB;
					 new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB;
					 break;
				 }
	}

	/*设置停止位*/
	switch (stop_bits)
	{
		default:
		case 1:{
				   new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB;
				   break;
			   }   	
		case 2:{
				   new_cfg.c_cflag |= CSTOPB;
				   break;
			   }
	}

	/*设置等待时间和最小接收字符*/
	new_cfg.c_cc[VTIME] = 0;
	new_cfg.c_cc[VMIN] = 1;
	tcflush(fd, TCIFLUSH);
	if ((tcsetattr(fd, TCSANOW, &new_cfg)) != 0)
	{
		perror("tcsetattr");
		return -1;
	}

	return 0;
}


int open_port(char *com_port)
{
	int fd;

	/*打开串口*/
	fd = open(com_port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
	if (fd < 0){
		perror("open serial port");
		return -1;
	}

	/*恢复串口阻塞状态*/
	if (fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0){
		perror("fcntl F_SETFL\n");
	}

	/*判断是否为终端设备*/
	if (isatty(fd) == 0){
		perror("This is not a terminal device");
	}

	return fd;
}


/*--------------------CH340Ƥ׃---------------------------*/
void USB_UART_Config(char* path, int baud_rate)
{
	int fd;
	fd = open_port(path);
	if(fd < 0){
		printf("open %s failed\n",path);
		return ;
	}
	if (set_com_config(fd, baud_rate, 8, 'N', 1) < 0)
	{
		perror("set_com_config");
		return ;
	}
	close(fd);
	return ;
}

#ifndef __LINUX_UART_H_
#define __LINUX_UART_H_

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include "data_global.h"

extern int set_com_config(int fd, int baud_rate, int data_bits, char parity, int stop_bits);
extern int open_port(char *com_port);
extern void USB_UART_Config(char* path, int baud_rate);

#endif

数据流向分析

画的不太好，没有办法审美不太行。

在框架上我是仿照嵌入式安防监控项目搞得，但是内容上全换了，唯一可以直接用的只有a9上的LED和蜂鸣器驱动，还有之前移植好的视频服务器。

通信结构体设置

通信结构体设置

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Linux主框架：
pthread_buzzer         ---> 蜂鸣器控制线程 ---> 通过操作寄存器的方式操作蜂鸣器
pthread_led            ---> 指示灯控制线程 ---> 操作驱动控制LED
pthread_transfer       ---> 数据采集线程   ---> 采集通过zigbee上传的数据
pthread_sqlite         ---> 数据库线程     ---> 操作sqlite3数据库
linuxuart              ---> 串口处理函数   ---> 设置串口，尤其是封装一下ch340的接口
data_global            ---> 全局性的定义   ---> 全局宏定义、线程函数、设备节点声明、消息队列结构体信息和extern声明
pthread_client_request ---> 客户端请求     ---> 主要是对zigbee和服务器所在开发板上的外设进行控制
pthread_refresh        ---> 数据刷新       ---> 按照设定的时间将数据刷新到前端
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

#define QUEUE_MSG_LEN 32  //消息队列传递命令最大长度

#define		ZIGBEE_DEV 		 "/dev/ttyUSB0"
#define		BEEPER_DEV 		 "/dev/fsbeeper0"
#define		LED_DEV    		 "/dev/fsled0"
//未来还要实现WiFi路由器属性这里还缺一个驱动设备暂时不会做
//和上一条一样加一个触屏继续优化保留一下驱动的坑


typedef  unsigned char uint8_t;
typedef  unsigned short uint16_t;
typedef  unsigned int uint32_t;
//需要考虑内存对齐问题size = 64;
struct zigbee_info{
    uint8_t head;             // 标识位   @作为一条消息的头  #作为一条指令的头
    uint8_t demo;			  // 货物的流向： 入库i 出库 o 
    uint8_t device[2];        // 设备类型
    uint8_t device_id[4];     // 设备id
    float humidity;           // 湿度
    float temperature;        // 温度
    float tempMIN;            // 温度下限
    float tempMAX;            // 温度上限
    float humidityMIN;        // 湿度下限
    float humidityMAX;        // 湿度上限
    float smokescope;         // 烟雾浓度
    float precipitation;      // 降雨量
    uint8_t fire[2];          // 火灾地点
    uint8_t RFID[8];          // RFID的ID
    uint8_t reserved_char[2]; // 预留
    uint32_t reservef_int[3]; // 预留
};


//消息队列结构体
struct msg{
    uint8_t head;                        // 标识位   @作为一条消息的头  #作为一条指令的头
    uint8_t ctrl;                        // 控制指令
    uint8_t device[2];                   // 设备类型
    uint8_t device_id[4];                // 设备id
    uint8_t test[QUEUE_MSG_LEN];         // 消息正文
};

设备类型和id的分配：
A9 ---> 服务器平台
LE ---> 整体灯源控制
RF ---> RFID
WI ---> 开关窗
RW ---> 雨水
SD ---> 湿度
WD ---> 温度
GS ---> GSM
FA ---> 火焰
SM ---> 烟雾
SR ---> 扇热模块
JR ---> 加热模块
BP ---> 蜂鸣器
GR ---> 机器人 //预留的坑，暂时还没有机器人

由于除了蜂鸣器和LED每种感知节点只有一个下面只介绍蜂鸣器ID其它默认0000
A9平台       ---> 0000  
温湿度节点   ---> 1000
火焰节点     ---> 2000
烟雾节点     ---> 3000
RFID节点     ---> 4000
struct msgbuf {
   long mtype;       /* message type, must be > 0 */
   char mtext[1];    /* message data */
};
ctrl
BEEP：

关闭： 0000 0000 ---> 0x00
打开： 0000 0001 ---> 0x01

LED：
全部关闭 0000 0000 ---> 0x00
全部打开 1111 1111 ---> 0xFF // 节日模式
智能模式 1111 0000 ---> 0xF0 
节能模式 0101 0101 ---> 0x55
自动模式 1010 1010 ---> 0xAA
手动模式分别控制八个灯的开关 0关1开

暂时先这样后面实际操作可能会微调一下。