1.E53_SC1扩展板及其驱动
关于E53标准接口
E53接口标准的E取自扩展(Expansion)的英文首字母,板子的尺寸为5×3cm,故采用E53作为前缀来命名尺寸为 5×3cm 类型的案例扩展板,任何一款满足标准设计的开发板均可直接适配E53扩展板。
E53扩展板是根据不同的应用场景来设计的,以最大的程度在扩展板上还原真实应用场景,不同案例的扩展板根据不同的应用场景来命名后缀。例如:E53_SC1,SC是智慧城市(Smart City)的缩写,SC1表示的是智慧城市中的智慧路灯,再比如SC2则表示的是智慧城市中的智慧井盖。
E53扩展接口在电气特性上,包含了常用的物联网感知层传感器通信接口,比如5V、3.3V、GND、SPI、UART、IIC、ADC、DAC等等,可以适配各种传感器,还留有4个普通GPIO,如图:

E53_SC1智慧路灯扩展板
E53_SC1扩展板采用了E53标准接口,包含了一个路灯灯珠,一个BH1750光照强度传感器,其中路灯灯珠使用普通GPIO控制,BH1750使用IIC接口通信。

2. 移植E53_SC1驱动到LiteOS
复制裸机驱动文件到LiteOS工程
E53_SC1扩展板上的 BH1750 光照强度传感器使用的是 IIC 通信接口,所以除了复制 STM32CubeMX 生成的i2c.h和i2c.h文件,还需要在此基础上复制包含了 BH1750 传感器驱动的 E53_SC1 扩展板驱动文件。
在复制文件的时候,按照上一篇**中所说的,复制i2c.h到Inc 文件夹,复制i2c.c到 Src 文件夹,再复制自己编写的驱动文件E53_SC1.c、E53_SC1.h到 Hardware文件夹。
IoT-Studio中提供的默认工程已经复制好了这些文件,无需再次添加,如图:

添加驱动文件路径
因为 LiteOS 的整个项目工程使用 make 构建,所以复制驱动文件之后,需要添加驱动文件的路径到 makefile 中,加入编译。
project.mk文件指明了工程中所有文件的路径:

在该文件中:
- C文件路径
- HARDWARE_SRC:对应Hardware文件夹下的Src文件夹
- USER_SRC:对应Src文件夹
- 头文件路径
- HARDWARE_INC:对应Hardware文件夹下的Inc文件夹
- USER_INC:对应Inc文件夹
如下,E53_SC1 驱动的底层 I2C 接口代码i2c.c路径添加到USER_SRC中:

E53_SC1 驱动的底层 I2C 接口代码i2c.h路径添加到USER_INC中:

基于 I2C 驱动的 E53_SC1 驱动文件E53_SC1.c添加到HARDWARE_SRC中(默认未添加,需要手动添加):

基于 I2C 驱动的 E53_SC1 驱动文件E53_SC1.h添加到 HARDWARE_INC 中(默认未添加,需要手动添加):

至此,复制文件到LiteOS工程中,并将新复制的文件路径添加到makefile中,加入工程编译,就完成了驱动的移植。
3. E53_SC1裸机驱动的使用
初始化E53_SC1扩展板
在上一篇**中详细的讲述了在LiteOS中初始化设备的两种方式:
- 在系统启动调度之前初始化:设备在系统中随时可被任意任务使用
- 在任务中初始化:设备一般只在该任务中被使用
本文中移植的 E53_SC1 扩展板驱动,不需要多个任务去操作,只需要传感器数据采集任务操作即可,所以初始化放在数据采集任务中。
操作E53_SC1扩展板
接下来首先创建一个文件夹(如果已有,不用再次创建),用于存放本系列教程实验的代码:


在该文件夹中创建一个文件:

编写代码:
- #include <osal.h>
- #include "lcd.h"
- #include "E53_SC1.h"
- /* 存放E53_SC1扩展板传感器数据,可在E53_SC1.h中查看定义 */
- E53_SC1_Data_TypeDef E53_SC1_Data;
- /* 用于数据采集和数据处理任务间同步的信号量 */
- osal_semp_t sync_semp;
- /* 数据采集任务-低优先级 */
- static int data_collect_task_entry()
- {
- /* 初始化扩展板 */
- Init_E53_SC1();
- while (1)
- {
- /* 读取扩展板板载数据,存到数据结构体E53_SC1_Data中 */
- E53_SC1_Read_Data();
- /* 数据读取完毕,释放信号量,唤醒数据处理任务 */
- osal_semp_post(sync_semp);
- /* 任务睡眠2s */
- osal_task_sleep(2*1000);
- }
- }
- /* 数据处理任务-高优先级 */
- static int data_deal_task_entry()
- {
- /* lux- 当次数据,old-lux-上次数据 */
- int lux = 0, old_lux = 0;
- /* LCD清屏,防止干扰显示 */
- LCD_Clear(WHITE);
- while (1)
- {
- /* 等待信号量,未等到说明数据还未采集,阻塞等待 */
- osal_semp_pend(sync_semp, cn_osal_timeout_forever);
- /* 信号量等待,被唤醒,开始处理数据 */
- old_lux = lux;
- lux = (int)E53_SC1_Data.Lux;
- printf("BH1750 Value is %d\r\n", lux);
- LCD_ShowString(10, 100, 200, 16, 16, "BH1750 Value is:");
- LCD_ShowNum(140, 100, lux, 5, 16);
- /* 阈值为1000,自动点亮或者熄灭路灯 */
- if(old_lux < 1000 && lux > 1000)
- {
- HAL_GPIO_WritePin(SC1_Light_GPIO_Port, SC1_Light_Pin, GPIO_PIN_RESET);
- printf("Street Light OFF!\r\n");
- }
- else if(old_lux > 1000 && lux < 1000)
- {
- HAL_GPIO_WritePin(SC1_Light_GPIO_Port, SC1_Light_Pin, GPIO_PIN_SET);
- printf("Street Light ON!\r\n");
- }
- }
- }
- /* 标准demo启动函数,函数名不要修改,否则会影响下一步实验 */
- int standard_app_demo_main()
- {
- /* 创建信号量 */
- osal_semp_create(&sync_semp, 1, 0);
- /* 数据处理任务的优先级应高于数据采集任务 */
- osal_task_create("data_collect",data_collect_task_entry,NULL,0x400,NULL,3);
- osal_task_create("data_deal",data_deal_task_entry,NULL,0x400,NULL,2);
- return 0;
- }
然后按照之前的方法,在 user_demo.mk 中将lcd_driver_demo.c文件添加到makefile中,加入编译:

最后在.sdkconfig中配置开启宏定义:

编译,烧录,即可看到实验现象。
LCD屏幕上显示当前传感器采集的亮度值,并且每2s更新一次,当亮度值低于1000时,E53_SC1扩展板的路灯自动点亮:

当亮度值高于1000时,E53_SC1扩展板的路灯自动熄灭:

另外,打开IoT-Studio自带的串口终端,可以查看到串口输出的工作信息:
- linkmain:V1.2.1 AT 10:40:09 ON Dec 5 2019
- BH1750 Value is 220
- WELCOME TO IOT_LINK SHELL
- LiteOS:/>BH1750 Value is 612
- BH1750 Value is 566
- BH1750 Value is 14109
- Street Light OFF!
- BH1750 Value is 14814
- BH1750 Value is 178
- Street Light ON!
- BH1750 Value is 179
- ……
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