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[STM32L4] STM32L431使用TencentOS tiny操作系统连接腾讯物联网开发平台

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 楼主| 呐咯密密 发表于 2021-8-6 15:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
stm32l431, 腾讯, 开发平台, centos, tiny, 操作系统
本帖最后由 呐咯密密 于 2021-8-5 13:28 编辑

[url=home.php?mod=space&uid=760190]@21小跑堂 #申请原创#[/url]
去年腾讯为了宣传自己针对物联网的开源操作系统TencentOS tiny，举办了一场试用活动，当时幸运获得一块，但是当时公司任务较重，一直吃灰。
3774610b4afa60833.png

板子实物就这样，没啥好介绍的，都是基础的外设，如今闲来无事，再加上众多大神完善了git库，使开发变得容易，所以索性掏出来玩一下。这次主要实现以下几个功能：
在腾讯物联网平台创建项目和产品（此处为智能灯）
通过平台控制灯
使用腾讯连连微信小程序控制灯





一.上手体验helloworld
腾讯物联网终端操作系统 TencentOS tiny 简介
腾讯物联网终端操作系统（TencentOS tiny）是腾讯面向物联网领域开发的实时操作系统，具有低功耗，低资源占用，模块化，安全可靠等特点，可有效提升物联网终端产品开发效率。TencentOS tiny 提供精简的 RTOS 内核，内核组件可裁剪可配置，可快速移植到多种主流 MCU 及模组芯片上。而且，基于RTOS内核提供了丰富的物联网组件，内部集成主流物联网协议栈（如 CoAP/MQTT/TLS/DTLS/LoRaWAN/NB-IoT 等），可助力物联网终端设备及业务快速接入腾讯云物联网平台。
这是来源于官网的介绍，到底好不好还得看使用，对于我们新手，直接从源码开始，方便体验上手：TencentOS_ting源码仓库
从仓库拉取下来后文件夹目录如下：
57219610b4e65b12f2.png
这里简单介绍几个主要的文件夹：
board文件夹
这个文件夹中包含了目前为止TencentOS tiny 适配的开发板合集，在测试学习的时候非常好用，基本上热门的开发板均有适配。如果自己适配了新的开发板可以在开发完成后提交合并上去，为后续的开发者提供便利，到手即用。目前已适配很多。
71820610b59a46d161.png 31732610b59b2cead4.png 48466610b59bd33b5d.png 82642610b59c609771.png
device文件夹
该文件夹为TencentOS tiny支持的通信模组，包括了NB-IOT,wifi，2G,4G,lora。基本满足开发需求，使用很方便。
18065610b5a6f38fd7.png
components文件夹
组件文件夹，包括上云组件，文件系统，安全组件，其中上云组件集合了各种常用的上云方式：
72847610b5b4820904.png
测试第一个代码：
根据自己的开发板在encentOS-tiny\board文件夹下寻找相对应的开发板，我这里选择TencentOS_tiny_EVB_MX_Plus，进入文件夹，打开KEIL文件，打开hello_world工程。
工程结构：
23341610b5e58b687e.png
主函数中初始化了开发板的外设和任务的创建启动
79990610b5d353fb92.png
board_init();初始化了系统的时钟，UART，定时器和OLED的显示，所以编译烧录后可以在屏幕上显示相关信息。
92801610b5d4e33f01.png
hello_world.c文件主要是创建任务，以及任务之间的调用。可以在串口观察任务运行情况
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  1. #define TASK1_STK_SIZE          1024
    

  2. void task1(void *arg);
    

  3. osThreadDef(task1, osPriorityNormal, 1, TASK1_STK_SIZE);
    


  4. 

  5. #define TASK2_STK_SIZE          1024
    

  6. void task2(void *arg);
    

  7. osThreadDef(task2, osPriorityNormal, 1, TASK2_STK_SIZE);
    


  8. 

  9. #if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u
    

  10. #define TASK3_STK_SIZE          512
    

  11. void task3(void *arg);
    

  12. #endif
    


  13. 

  14. void task1(void *arg)
    

  15. {
    

  16. #if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u
    

  17.     osThreadId task_dyn_created;
    


  18. 

  19.     osThreadDynamicDef(task3, osPriorityNormal, 1, TASK3_STK_SIZE);
    

  20.     task_dyn_created = osThreadCreate(osThread(task3), NULL);
    


  21. 

  22.     int count = 0;
    

  23. #endif
    


  24. 

  25.     while (1) {
    

  26.         printf("###I am task1\r\n");
    

  27.         osDelay(2000);
    


  28. 

  29. #if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u
    

  30.         if (count++ == 3) {
    

  31.             printf("###I am task1, kill the task3(dynamic created)\r\n");
    

  32.             osThreadTerminate(task_dyn_created);
    

  33.         }
    

  34. #endif
    

  35.     }
    

  36. }
    


  37. 

  38. void task2(void *arg)
    

  39. {
    

  40.     while (1) {
    

  41. #if TOS_CFG_TASK_STACK_DRAUGHT_DEPTH_DETACT_EN > 0u
    

  42.         k_err_t rc;
    

  43.         int depth;
    


  44. 

  45.         rc = tos_task_stack_draught_depth(K_NULL, &depth);
    

  46.         printf("%d  %d\n", rc, depth);
    

  47. #endif
    


  48. 

  49.         printf("***I am task2\r\n");
    

  50.         osDelay(1000);
    

  51.     }
    

  52. }
    


  53. 

  54. #if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u
    

  55. void task3(void *arg)
    

  56. {
    

  57.     while (1) {
    

  58.         printf("$I am task3(dynamic created)\r\n");
    

  59.         osDelay(2000);
    

  60.     }
    

  61. }
    

  62. #endif
    


  63. 

  64. void application_entry(void *arg)
    

  65. {
    

  66.     printf("***I am task\r\n");
    

  67.     osThreadCreate(osThread(task1), NULL); // Create task1
    

  68.     osThreadCreate(osThread(task2), NULL); // Create task2
    

  69. }
56726610b60d82e1fe.png
二.上云！
既然是物联网操作系统，不联网那不就是耍流氓嘛！
因为是腾讯的物联网平台，那么针对自家的平台适配性肯定是最好的，我们就上腾讯云IoT Explorer平台。
1.云端配置
登录腾讯云物联网开发平台，登陆后点击立即使用进入产品开发界面。
92122610b645b2475e.png
1.1 新建项目
选择【公共实例】或您购买的【标准企业实例】。
89872610b6515d024a.png
进入项目列表页面，单击【新建项目】。
项目名称：输入“智能灯演示”或其他名称。
项目描述：按照实际需求填写项目描述。
63407610b659782059.png
项目基本信息填写完成后，单击【保存】，即可完成新建项目。
项目新建成功后，即可新建产品。
1.2 产品开发
1.2.1 新建产品进入该项目的产品列表页面，单击【新建产品】。
在新建产品页面，填写产品基本信息。
  • 产品名称：输入“智能灯”或其他产品名称。
  • 产品品类：选择“智慧城市”>“公共事业”>“路灯照明”。
  • 设备类型：选择“设备”。
  • 认证方式：选择“密钥认证”。
  • 通信方式：这里选择其他。
  • 其他都为默认选项。

10694610b66b561850.png

产品创建成功后便可在产品列表里面看到“智能灯”
79307610b675f6fca5.png
1.2.2 完善产品
点击产品名称进入产品配置页面
在数据模板页面系统会自动推介了标准功能，如果有需要可自行添加
78859610b681997267.png
数据模板是一个 JSON 格式的文件，使用数据模板协议，用户的设备需按数据模板定义要求传输设备数据到云端，并可使用基于数据模板的诸多业务功能，点击查看json可以看到上面创建功能的json格式：
复制
  1. {
    

  2.   "version": "1.0",
    

  3.   "properties": [
    

  4.     {
    

  5.       "id": "power_switch",
    

  6.       "name": "电灯开关",
    

  7.       "desc": "控制电灯开灭",
    

  8.       "required": true,
    

  9.       "mode": "rw",
    

  10.       "define": {
    

  11.         "type": "bool",
    

  12.         "mapping": {
    

  13.           "0": "关",
    

  14.           "1": "开"
    

  15.         }
    

  16.       }
    

  17.     },
    

  18.     {
    

  19.       "id": "brightness",
    

  20.       "name": "亮度",
    

  21.       "desc": "灯光亮度",
    

  22.       "mode": "rw",
    

  23.       "define": {
    

  24.         "type": "int",
    

  25.         "unit": "%",
    

  26.         "step": "1",
    

  27.         "min": "0",
    

  28.         "max": "100",
    

  29.         "start": "1"
    

  30.       }
    

  31.     },
    

  32.     {
    

  33.       "id": "color",
    

  34.       "name": "颜色",
    

  35.       "desc": "灯光颜色",
    

  36.       "mode": "rw",
    

  37.       "define": {
    

  38.         "type": "enum",
    

  39.         "mapping": {
    

  40.           "0": "Red",
    

  41.           "1": "Green",
    

  42.           "2": "Blue"
    

  43.         }
    

  44.       }
    

  45.     },
    

  46.     {
    

  47.       "id": "color_temp",
    

  48.       "name": "色温",
    

  49.       "desc": "灯光冷暖",
    

  50.       "mode": "rw",
    

  51.       "define": {
    

  52.         "type": "int",
    

  53.         "min": "0",
    

  54.         "max": "100",
    

  55.         "start": "0",
    

  56.         "step": "10",
    

  57.         "unit": "%"
    

  58.       }
    

  59.     },
    

  60.     {
    

  61.       "id": "name",
    

  62.       "name": "灯位置名称",
    

  63.       "desc": "灯位置名称：书房、客厅等",
    

  64.       "mode": "rw",
    

  65.       "required": false,
    

  66.       "define": {
    

  67.         "type": "string",
    

  68.         "min": "0",
    

  69.         "max": "64"
    

  70.       }
    

  71.     }
    

  72.   ],
    

  73.   "events": [
    

  74.     {
    

  75.       "id": "status_report",
    

  76.       "name": "DeviceStatus",
    

  77.       "desc": "Report the device status",
    

  78.       "type": "info",
    

  79.       "required": false,
    

  80.       "params": [
    

  81.         {
    

  82.           "id": "status",
    

  83.           "name": "running_state",
    

  84.           "desc": "Report current device running state",
    

  85.           "define": {
    

  86.             "type": "bool",
    

  87.             "mapping": {
    

  88.               "0": "normal",
    

  89.               "1": "fault"
    

  90.             }
    

  91.           }
    

  92.         },
    

  93.         {
    

  94.           "id": "message",
    

  95.           "name": "Message",
    

  96.           "desc": "Some extra message",
    

  97.           "define": {
    

  98.             "type": "string",
    

  99.             "min": "0",
    

  100.             "max": "64"
    

  101.           }
    

  102.         }
    

  103.       ]
    

  104.     },
    

  105.     {
    

  106.       "id": "low_voltage",
    

  107.       "name": "LowVoltage",
    

  108.       "desc": "Alert for device voltage is low",
    

  109.       "type": "alert",
    

  110.       "required": false,
    

  111.       "params": [
    

  112.         {
    

  113.           "id": "voltage",
    

  114.           "name": "Voltage",
    

  115.           "desc": "Current voltage",
    

  116.           "define": {
    

  117.             "type": "float",
    

  118.             "unit": "V",
    

  119.             "step": "1",
    

  120.             "min": "0.0",
    

  121.             "max": "24.0",
    

  122.             "start": "1"
    

  123.           }
    

  124.         }
    

  125.       ]
    

  126.     },
    

  127.     {
    

  128.       "id": "hardware_fault",
    

  129.       "name": "Hardware_fault",
    

  130.       "desc": "Report hardware fault",
    

  131.       "type": "fault",
    

  132.       "required": false,
    

  133.       "params": [
    

  134.         {
    

  135.           "id": "name",
    

  136.           "name": "Name",
    

  137.           "desc": "Name like: memory,tf card, censors ...",
    

  138.           "define": {
    

  139.             "type": "string",
    

  140.             "min": "0",
    

  141.             "max": "64"
    

  142.           }
    

  143.         },
    

  144.         {
    

  145.           "id": "error_code",
    

  146.           "name": "Error_Code",
    

  147.           "desc": "Error code for fault",
    

  148.           "define": {
    

  149.             "type": "int",
    

  150.             "unit": "",
    

  151.             "step": "1",
    

  152.             "min": "0",
    

  153.             "max": "2000",
    

  154.             "start": "1"
    

  155.           }
    

  156.         }
    

  157.       ]
    

  158.     }
    

  159.   ],
    

  160.   "actions": [
    

  161.     {
    

  162.       "id": "light_blink",
    

  163.       "name": "行为测试",
    

  164.       "desc": "",
    

  165.       "input": [
    

  166.         {
    

  167.           "id": "time",
    

  168.           "name": "time",
    

  169.           "define": {
    

  170.             "type": "int",
    

  171.             "min": "0",
    

  172.             "max": "100",
    

  173.             "start": "0",
    

  174.             "step": "1",
    

  175.             "unit": ""
    

  176.           }
    

  177.         },
    

  178.         {
    

  179.           "id": "color",
    

  180.           "name": "color",
    

  181.           "define": {
    

  182.             "type": "enum",
    

  183.             "mapping": {
    

  184.               "0": "red",
    

  185.               "1": "yellow"
    

  186.             }
    

  187.           }
    

  188.         },
    

  189.         {
    

  190.           "id": "total_time",
    

  191.           "name": "total_time",
    

  192.           "define": {
    

  193.             "type": "int",
    

  194.             "min": "0",
    

  195.             "max": "100",
    

  196.             "start": "100",
    

  197.             "step": "1",
    

  198.             "unit": ""
    

  199.           }
    

  200.         },
    

  201.         {
    

  202.           "id": "switch",
    

  203.           "name": "switch",
    

  204.           "define": {
    

  205.             "type": "bool",
    

  206.             "mapping": {
    

  207.               "0": "关",
    

  208.               "1": "开"
    

  209.             }
    

  210.           }
    

  211.         }
    

  212.       ],
    

  213.       "output": [
    

  214.         {
    

  215.           "id": "err_code",
    

  216.           "name": "err_code",
    

  217.           "define": {
    

  218.             "type": "bool",
    

  219.             "mapping": {
    

  220.               "0": "ok",
    

  221.               "1": "error"
    

  222.             }
    

  223.           }
    

  224.         }
    

  225.       ],
    

  226.       "required": false
    

  227.     }
    

  228.   ],
    

  229.   "profile": {
    

  230.     "ProductId": "4JE4PTXVC7",
    

  231.     "CategoryId": "141"
    

  232.   }
    

  233. }
1.3 创建测试设备
完成数据模板后直接进入设备调试，其他的功能暂时用不到。
在【设备调试】页面中，单击【新建设备】，设备名为 dev001：
73949610b68ebef8f7.png
三、开发板代码烧录
TencentOS tiny项目工程中包含了explorer的demo工程，进入该目录：
复制
  1. D:\TencentOS-tiny\board\TencentOS_tiny_EVB_MX_Plus\KEIL\qcloud_iot_explorer_sdk_data_template
用keil打开工程，修改以下代码：
76824610b6a9c88959.png
这三个数据信息在产品dev001详情页中，点击蓝色dev001字样便可进入：
38390610b6b22305b6.png
32779610b6b13e8dfb.png
[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]产品 ID： 将控制台的产品 ID ，复制到上图 sg_product_id。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]设备名称： 将控制台的设备名称，复制到上图 sg_device_name。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]设备密钥：将控制台的设备密钥，复制到上图sg_device_secret。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]

配置wifi信息
21195610b6bcaf0cd0.png
将此处的wifi信息替换为自己的wifi信息，注意：wifi应是2.4G的wifi信号，因为ESP8266不支持5G。
编译下载到开发板。
查看设备状态
烧录完成后保证程序处于运行状态。进入【控制台】>【产品开发】>【设备调试】，可查看到设备 “dev001” 的状态为“上线”状态，表示 Demo 程序已成功连接上开发平台。
87712610b6cddf254a.png
查看设备属性
95917610b6d0c65d3d.png
云端控制设备
串口助手可看到设备一直等待平台的指令下发。
54021610b6dae80c2b.png
在云端平台进入设备在线调试，下发控制指令：
10190610b6de893a6d.png
右侧通信日志窗口可查看指令的下发与开发板的回应。在串口助手同样可以看到收到的数据：
6010610b6e3951d99.png
为了方便观察到设备受控，这里控制开发板上的灯，因为该灯只受高低电平控制，所以无法显示颜色，亮度的受控结果，这里会使用OLED来替代。
在gpio.c中先初始化PB9
78969610b6f1bdf17a.png
在data_template_sample.c中添加控制代码：
复制
  1. static void light_change_brightness(TYPE_DEF_TEMPLATE_INT brightness)
    

  2. {
    

  3.     // 作为demo，这里用oled屏字符显示来模拟灯颜色的切换
    

  4.     // 这里应该由用户实现硬件操作代码，来改变智能灯的颜色
    

  5.     // 此处demo，在开发板显示屏上显示具体的颜色
    

  6.     char brightness_str[12];
    


  7. 

  8.     snprintf(brightness_str, sizeof(brightness_str), "%d", brightness);
    

  9.     brightness_str[sizeof(brightness_str) - 1] = '\0';
    

  10.     OLED_ShowString(0, 2, (uint8_t *)brightness_str, 8);
    

  11. }
    


  12. 

  13. static void light_power_on(void)
    

  14. {
    

  15.     // 作为demo，这里用oled屏字符显示来模拟灯颜色的切换
    

  16.     OLED_Clear();
    

  17.         HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);        
    

  18. }
    


  19. 

  20. static void light_power_off(void)
    

  21. {
    

  22.     // 作为demo，这里用oled屏字符显示来模拟灯颜色的切换
    

  23.     char *info = "light off";
    

  24.         HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);        
    

  25.     OLED_Clear();
    

  26.     OLED_ShowString(0, 0, (uint8_t *)info, 16);
    

  27. }
定义三个控制函数，用来在接收到云端数据处理后控制硬件。
复制
  1. void deal_down_stream_user_logic(void *client, ProductDataDefine   * pData)
    

  2. {
    

  3.     Log_d("someting about your own product logic wait to be done");
    


  4. 

  5. /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    

  6.     char *color_name;
    


  7. 

  8.     /* 灯光颜色 */
    

  9.     switch (sg_ProductData.m_color) {
    

  10.         case 0:
    

  11.             color_name = " RED ";
    

  12.             break;
    


  13. 

  14.         case 1:
    

  15.             color_name = "GREEN";
    

  16.             break;
    


  17. 

  18.         case 2:
    

  19.             color_name = "BLUE";
    

  20.             break;
    

  21.     }
    


  22. 

  23.     if (sg_ProductData.m_power_switch == 1) {
    

  24.         /* 灯光开启式，按照控制参数展示 */
    

  25.         light_power_on();
    

  26.         light_change_color(color_name);
    

  27.         light_change_brightness(sg_ProductData.m_brightness);
    

  28.     } else {
    

  29.         /* 灯光关闭展示 */
    

  30.         light_power_off();
    

  31.     }
    

  32. }
在该函数中处理逻辑与硬件控制,当接收到云端的消息，数据已经处理封装在pdata。
此时我们在控制台发送新的指令：
11815610b716009c46.png
此时状态已改变:
80308610b71c08ce57.png
四、使用微信连连小程序控制：
既然是物联网设备，使用网页控制显然是不符合使用习惯的，但是腾讯自己有腾讯连连小程序，那我们就体验一番：
1.进入交互开发页面;
55879610b727c7a1a3.png
2.进入产品展示配置，我这里使用默认的图片，点击保存。
49247610b72b690e95.png
3.面板配置，如果没有特殊要求，直接默认，点击保存。
92666610b72f6c2a78.png
4.保存后进入设备调试，点击二维码：
52433610b7322d4b2a.png
微信搜索“腾讯连连”，打开微信连连小程序，授权后在主页面点击屏幕中间的“+”图标，使用扫一扫 扫描弹出的二维码即可绑定我们的智能灯。
95273610b74074e0de.png 98620610b7417be379.png
进入智能灯，更改灯的状态，下发指令，可以看到开发板的OLED已经更新。
11327610b74b81a74c.png 18397610b74cadea3f.png
结语：
腾讯的TencentOS tiny物联网开发还是很方便的，最重要的是网上的大神丰富了例程，很多东西拿来就能用，省去很大的精力开发，我也是借鉴了大神们的demo，此文最主要的目的是完善这个流程，代码还是其他人的，自己只是在上面做了一些修改。有需要的可以借鉴一下，其中有不到之处，望各位包涵。源代码就不贴了，大家直接去Git仓库拉取吧！

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打赏榜单

21小跑堂 打赏了 150.00 元 2021-08-11
理由：恭喜通过原创活动审核！请多多加油哦！

巧克力娃娃 打赏了 1.00 元 2021-08-10
理由：谢谢分享！

相关帖子
小叶三千 发表于 2021-8-6 17:35 | 显示全部楼层
腾讯物联网开发平台还有微信小程序啊？看起来比移动云强啊，有微信小程序的还是方便一点
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Gavin3389 发表于 2021-8-6 18:00 | 显示全部楼层
腾讯物联网收费么？
话说，楼主，你就是原创小王子啊
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 楼主| 呐咯密密 发表于 2021-8-6 21:14 | 显示全部楼层
Gavin3389 发表于 2021-8-6 18:00
腾讯物联网收费么？
话说，楼主，你就是原创小王子啊

物联网平台个人简单功能不收费
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alxd 发表于 2021-8-17 08:30 | 显示全部楼层
还没玩过腾讯云 看着还不错
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micoccd 发表于 2021-8-28 17:21 | 显示全部楼层
好详细啊，但是现在腾讯的物联网系统感觉都没消息了，
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 楼主| 呐咯密密 发表于 2021-8-28 17:44 | 显示全部楼层
micoccd 发表于 2021-8-28 17:21
好详细啊，但是现在腾讯的物联网系统感觉都没消息了，

是这样的，感觉腾讯维护力度跟不上了
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