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小熊派华为物联网操作系统LiteOS裸机驱动移植05-E53_SF1扩展...

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1.E53_SF1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 5cm*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_SF1智慧消防扩展板

E53_SF1扩展板采用了E53标准接口,包含了一个可燃气体传感器MQ-2,一个无源蜂鸣器,一个LED,其中无源蜂鸣器使用定时器输出PWM信号控制,LED使用普通GPIO控制,可燃气体传感器的数据使用ADC读取。




2. 移植E53_SF1驱动到LiteOS

复制裸机驱动文件到LiteOS工程

本文中所使用的驱动文件,直接将用于产生PWM的定时器tiM16初始化配置代码和ADC初始化配置代码,所以无需复制其它底层文件。

IoT-Studio中提供的默认工程已经包含了该驱动文件,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。

之前我们都是在project.mk中直接添加,这里我们使用一种更加简便有效的方法,直接在user_demo.mk中配置,只有当开启了该demo后,才会添加这些驱动文件路径,不会造成冲突:

在user_demo.mk中添加如下代码:
  • #example for e53_sf1_driver_demo
  • IFeq ($(CONFIG_USER_DEMO), "e53_sf1_driver_demo")
  •     user_hardware_src = ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Hardware/E53_SF1/*.c}
  •     user_hardware_inc = -I ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Hardware/E53_SF1}
  • endif


[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码


添加位置如下:



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,如果开启了该demo,则加入工程编译,就完成了驱动的移植。

3. E53_SF1裸机驱动的使用

初始化E53_SF1扩展板

在第一篇**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_SF1 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_SF1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_SF1.h"
  • /* 存放E53_SF1扩展板传感器数据,可在E53_SF1.h中查看定义 */
  • E53_SF1_Data_TypeDef E53_SF1_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_SF1();
  •     while (1)
  •     {
  •         /* 读取扩展板板载数据,存到数据结构体E53_SF1_Data中 */
  •         E53_SF1_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()
  • {
  •     /* smoke_value- 当次数据,old-smoke_value-上次数据 */
  •         int smoke_value = 0, old_smoke_value = 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_smoke_value = smoke_value;
  •         smoke_value = (int)E53_SF1_Data.Smoke_Value;
  •         printf("Smoke Value is %d\r\n", smoke_value);
  •         LCD_ShowString(10, 100, 200, 16, 16, "Smoke Value is:");
  •         LCD_ShowNum(140, 100, smoke_value, 5, 16);
  •         /* 阈值为100,自动打开或关闭LED或蜂鸣器 */
  •         if(old_smoke_value < 100 && smoke_value > 100)
  •         {
  •             E53_SF1_LED_StatusSet(ON);
  •             E53_SF1_Beep_StatusSet(ON);
  •             printf("Beep and Light ON!\r\n");
  •         }
  •         else if(old_smoke_value > 100 && smoke_value < 100)
  •         {
  •             E53_SF1_LED_StatusSet(OFF);
  •             E53_SF1_Beep_StatusSet(OFF);
  •             printf("Beep and Light OFF!\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;
  • }


[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码


然后按照之前的方法,在]e53_sf1_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烟感值,并且每2s更新一次。
当烟感值高于100时,E53_SF1扩展板的LED灯自动点亮,蜂鸣器开始鸣叫:



当烟感值低于100时,E53_SF1扩展板的LED灯自动熄灭,蜂鸣器关闭鸣叫:



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 09:31:53 ON Dec  8 2019
  • Smoke Value is 0
  • WELCOME TO IOT_LINK SHELL
  • LiteOS:/>Smoke Value is 0
  • Smoke Value is 0
  • Smoke Value is 0
  • Smoke Value is 0
  • Smoke Value is 279
  • Beep and Light ON!
  • Smoke Value is 103
  • Smoke Value is 88
  • Beep and Light OFF!
  • Smoke Value is 0
  • Smoke Value is 278
  • Beep and Light ON!
  • Smoke Value is 27
  • Beep and Light OFF!
  • ……

[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码




关注“小熊派开源社区”微信公众号,回复“LiteOS内核实战”获取实战源代码。





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