【RT-Thread作品秀】基于RT-Thread的氣壓溫度測量系統(tǒng)

作者：安靜的句型

概述（說明應(yīng)用產(chǎn)生的背景、實(shí)現(xiàn)功能）

基于ART-Pi，利用MS-P2XD10氣壓傳感器模塊，L610-CN-00-MiniPCIe-10Cat模塊，設(shè)計(jì)了一款氣壓溫度測量系統(tǒng)，測量環(huán)境的大氣壓力和溫度，并上報(bào)到阿里云，連接到物模型，實(shí)時(shí)顯示。

開發(fā)環(huán)境（所采用的軟、硬件方案）

硬件：ART-Pi；L610；LPS22HH

RT-Thread版本：4.0.3

開發(fā)工具及版本：MDK-v5.27.0.0

RT-Thread使用情況概述（簡要總結(jié)下應(yīng)用中RT-Thread使用情況：內(nèi)核部分、組件部分、軟件包部分、內(nèi)核、其他）

使用了RT-Thread內(nèi)核中使用線程、信號量、 郵箱、內(nèi)存池等功能，在讀取到傳感器數(shù)據(jù)后，將氣壓和溫度數(shù)據(jù)通過郵箱傳輸?shù)桨⒗镌瓢l(fā)布線程，向云端發(fā)送。

調(diào)用了FinSH組件用于系統(tǒng)過程調(diào)試，監(jiān)視線程應(yīng)用情況、設(shè)備使用情況、其它信息等。

加載了多個(gè)軟件包：

AT DEVICE軟件包，用于L610的驅(qū)動。

WebClient軟件包，測試L610功能。

ali_iotkit軟件包，配置阿里云三元組信息，連接阿里云。

cJSON軟件包，進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝。

硬件框架（概述應(yīng)用所采用的硬件方案框圖，并對核心部分做介紹）

利用ART-Pi作為主控單元，通過I2C接口與LPS22HH氣壓傳感器模塊通訊，獲取氣壓和溫度值。通過UART接口與L610Cat通訊模塊通訊，與云端連接。

其中LPS22HH需注意連線,具體連線如下：

其中VDD和VDDIO都是為LPS22HH供電，直接使用ART-Pi的3.3V電源。SA0是用于選擇地址，接地后地址為0x5C。SDA和SCL是I2C接口“i2c3”。CS作為片選信號，接高電平后選擇接口為I2C。

L610連線如下：

CTS短路帽不接。

電源短路帽接至VUSB。

連接USB接口供電和通訊。

軟件框架說明（介紹應(yīng)用所采用的軟件方案框圖、流程圖等，并加以解說）

    在main.c文件中首先進(jìn)行了L1610的上電，mqtt初始化，lps22hh初始化等，并創(chuàng)建了四個(gè)線程，LED閃爍線程、阿里云發(fā)送數(shù)據(jù)線程、接收阿里云命令線程、定時(shí)器線程。

    當(dāng)前實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)功能：

50. 通過控制臺發(fā)送讀取傳感器數(shù)據(jù)指令后，在阿里云顯示的功能。

后期還需繼續(xù)完善兩個(gè)功能：

50. 硬件定時(shí)器功能，可按設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行工作，采集傳感器數(shù)據(jù)并上報(bào)云端，當(dāng)前使能了timer13，但是定時(shí)器無法正常工作，程序是按照文檔和原潘多拉板直接移植的，暫未找到問題原因。
50. 阿里云下發(fā)命令功能，阿里云可以下發(fā)命令控制LED開關(guān)，下發(fā)命令控制硬件定時(shí)器定時(shí)間隔，隨時(shí)修改傳感器上報(bào)數(shù)據(jù)頻率。除了阿里云在線調(diào)試界面，暫未找到如何下發(fā)命令方法。

還有一些問題：

50. L610的初始化過程有些不太清楚，看at_device_l610.c文件，是在其中創(chuàng)建了一個(gè)初始化的線程并直接調(diào)用了，這個(gè)怎么能在main中統(tǒng)一初始化呢，現(xiàn)在是在main中延時(shí)了10秒等待初始化完成后再執(zhí)行mqtt等初始化。
50. 對接sensor設(shè)備框架未成功，嘗試了創(chuàng)建sensor設(shè)備成功，但是初始化過程應(yīng)該有問題，對于一個(gè)傳感器兩個(gè)參數(shù)的情況暫未了解透徹。

軟件模塊說明（介紹應(yīng)用軟件關(guān)鍵部分的邏輯、采用的實(shí)現(xiàn)方式等）

sensor_st_lps22hh應(yīng)用模塊

直接調(diào)用了st的函數(shù)庫lps2hh_reg，首先創(chuàng)建了stmdev_ctx_t變量，完成了寄存器讀寫函數(shù)的實(shí)例化，在此需注意lps22hh的地址，選擇了sa0為gnd后地址為0x5c，此地址為7位，可以直接在i2c設(shè)備框架中直接賦值無需右移。另外在讀取寄存器值時(shí)應(yīng)首先寫地址然后才是讀數(shù)據(jù)。參考st的polling文件，編寫了初始化函數(shù)和讀取數(shù)據(jù)函數(shù)，直接讀取氣壓和溫度值，并發(fā)送至郵箱。

api_ali應(yīng)用模塊

    參考ali-iotkit的mqtt_example文件，在ENV中配置好三元組信息后，進(jìn)行mqtt初始化，讀取三元組，與云端建立mqtt連接，并訂閱了發(fā)布和讀取主題。編寫了數(shù)據(jù)發(fā)布函數(shù)，可由發(fā)布線程直接調(diào)用。試驗(yàn)了cJSON軟件包，直接打包成json數(shù)據(jù)，試驗(yàn)了直接賦值字符串，均可正常實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)了接收命令線程，在阿里云中在線調(diào)試發(fā)送命令，可以在串口助手中看到接收的命令。

演示效果（演示效果請采用3張高清圖片，并錄制一段不少于1min視頻解說應(yīng)用所實(shí)現(xiàn)的效果，視頻上傳至B站或者騰訊視頻或其他視頻平臺，給出鏈接即可）

比賽感悟（可以圍繞這次比賽學(xué)到了什么，克服了哪些困難，有哪些收獲，不低于200字）

50. 第一次使用L610這種無線通訊模塊，遇到了很多問題，從模塊連接、模塊自測、模塊連云等，還出現(xiàn)了USB插座掉落等問題，感謝群里的leon和廣和通技術(shù)王工，耐心的指點(diǎn)，解決了很多問題，例如沒有例程中的算法，其實(shí)加載rtt的算法也可以正常運(yùn)行；L610的連線和功能定義；AT+CLOUDAUTH錯(cuò)誤；模塊有多個(gè)程序版本（有的可以直接連阿里云，有的是通過ART-Pi連接）；物聯(lián)網(wǎng)卡初始化過程需要屏蔽掉CREG自測等等。
50. lps22hh使用過程中的問題主要是連線，對于開發(fā)板的各個(gè)引腳連接不太清楚，查看手冊后根據(jù)開發(fā)板上絲印嘗試了CS和SA0等的連接，解決問題。
50. 還有一些問題，sensor框架對接還是沒有實(shí)現(xiàn)，硬件定時(shí)器不工作。
50. ART-Pi及L610的手冊還是有豐富和規(guī)范的空間。例如ART-Pi找各個(gè)功能模塊和引腳定義比較復(fù)雜，后來看到了《RT-Thread 開源硬件ART-Pi引腳擴(kuò)展說明》簡化了很多工作，還可以有很多類似工作。

L610的手冊很多而且是一個(gè)個(gè)給出，沒有一個(gè)清晰的了解。希望能有一個(gè)包括連線說明、快速使用、自測方法、移植方法等的一個(gè)循序漸進(jìn)的說明手冊。

50. 沒有提供IAR的工程模板，用MDK編譯太慢了。另外文件結(jié)構(gòu)也與原來的stm32文件夾下的其他板不一樣，沒有在board中找到kconfig文件，希望能夠統(tǒng)一或者能有指導(dǎo)文件，如何創(chuàng)建IAR工程，如何增加外設(shè)等。
50. 后續(xù)還需在上位機(jī)或者APP上做一些工作，形成完整的可應(yīng)用系統(tǒng)。