【RTOS】+环境检测与控制

成成杰 · 2020-7-3 21:02

【RT-Thread作品秀】环境检测与控制 作者：成成杰
QQ:1713732776

概述这当下环境的监管与控制是物联网发展的一大方向，也是应用的最多和最广的，在温室种植中可以应用到，农作业中可以应用到，人的工作环境中也可以用的。环境监管与控制的目的在与给人和一些作物提供更好的环境，使得其用有更加良好的环境。
本作品采用stm32作为MCU，使用ESP8266作为网络传输，实现底层硬件与云服务器进行数据通信。使用DHT11做温湿度采集。使用ULN2003做控制驱动，给喷水、控温等作业控制信号。
本作品运用Rt-Thread物联网操作系统实现底层硬件的所有功能。云服务器端使用Linux操作系统，本次演示使用了腾讯云的服务器。手机app端使用Android Studio做原生开发，开发了演示使用的app。
本作品实现的功能是，采集环境的温湿度上传到云端，在手机app上显示。在手机app上可以设置环境温度达到多少后启动控制温湿作业，以及直接控制启动温湿作业。
本作品提交有stm32的源代码。linux的TCP透传服务器源代码，功能是将间接上的客端上传的数据分别发送给除自身外的其他客端。演示用手机app源代码一份。硬件原理图一份。

RT-Thread使用情况概述 本作品使用RT-Thread Nano来进行系统开发。使用到其中的动态线程与静态线程，FinSH控制台，信号机制以及消息队列机制。
硬件框架

软件框架说明

软件模块说明（介绍应用软件关键部分的逻辑、采用的实现方式等）       本软件关键部分在于ESP8266的通信控制以及DHT11温湿度采集通信。
   在ESP8266控制中，采用多线程分项控制，各项采用信号机制与消息队列机制进行通信，以确保ESP8266的正常运行。在wifiThread线程中，通过标志位标志ESP8266所在的状态，分别有初始状态、运行在station模式转态、连上wifi状态、连上服务器状态、以及其他状态。在初始状态时，发送AT命令转成station状态。在station状态时，连上指定wifi。在连上wifi状态时，连上指定ip和端口。在连上服务器后，通过等待监听wifi_mq消息队列获取数据上传服务器。程序默认连接的wifi名是NX，密码是room-123，IP地址是212.64.15.155，端口是8888。这可以通过shell控制台更改，使用cmd+wifi+wifi名+wifi密码命令更改连接的wifi，使用cmd+ip+ip地址+端口号更改连接的服务器，使用cmd+tcp查询当前连接的信息。通过控制台更改完信息后，标志位更改成其他状态，使其重新启动连接。
   在DHT11采集通信中，使用定时器捕获进行数据采集。由于DHT11通信时间在几十个微秒的，在此过程中需要注意关闭系统调度，防止出错。在TemThread线程中，发送读数据信号并标志相应标志位后等待数据读完，捕获定时器中断中读取判断位0还是位1，将所读的数据位先存放在一个数组中，数据读取完后标志完成，TemThread线程进行数据校验与处理后发送至wifi_mq消息队列中进而上传到服务器。

演示效果（演示效果请采用3张高清图片，并录制一段不少于1min视频解说应用所实现的效果，视频上传至B站或者腾讯视频，给出链接即可）演示视频上传至B站，地址如下：
https://www.bilibili.com/video/BV1bv411B75J/

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