一、基于TencentOS Tiny的智能甲醛监测仪
甲醛是室内一项非常重要的指标，对眼、鼻、喉的黏膜有强烈的刺激作用，最普遍的症状就是眼睛受刺激和头痛，严重的可引起过敏性皮炎和哮喘。由于新房装修场景对甲醛监测的需求越来越多，拥有一台准确、性价比高、稳定的智能甲醛监测仪能给大家的健康生活带来一份便利，今天小编就来教大家如何基于STM32G0开发板+ESP8266 WiFi + TencentOS Tiny物联网操作系统，来自制一个智能甲醛监测仪。
本项目制作的甲醛监测仪可以实时的检测室内甲醛浓度，在OLED屏幕上显示具体数值，同时还可以将数据实时上报到腾讯云物联网开发平台IoT Explorer，用户可以在“腾讯连连”小程序实时查看数据，并通过公众号及时接收告警信息。
本项目所需要的物品清单有：
TOS_EVB_G0开发板 x 1
英国 Dart 甲醛传感器 x 1
E53甲醛传感器底板 x 1
成品组装图（安装各接插件时，请务必参考成品图，不要弄错方向，否则可能烧坏MCU）
好啦~接下来开始我们的制作！
二、TOS EVB G0开发板介绍
1. 开发板特性
TOS_EVB_G0 开发板是由腾讯TencentOS-tiny团队设计的一款物联网开发板，板载资源如下：
- 主控芯片采用STM32G070RB，Flash空间仅有128KB、RAM空间仅有20KB；
- 板载腾讯云定制固件版ESP8266 WIFI模组；
- 板载E53传感器标准接口，方便连接各种E53传感器；
- 板载0.91'OLED显示屏幕；
- 板载8MB SPI Flash，可用于固件升级；
- 板载CH340 转串口连接，可以使用一根USB线连接至电脑，查看串口日志；
2. 开发板硬件电路详解
2.1. 最小系统电路
最小系统部分由电源电路、时钟电路、Boot电路、复位电路、下载电路组成：
2.2. WIFI电路
WIFI部分包括ESP8266 WIFI模组供电电路、串口通信电路：
2.3. E53扩展接口电路
E53扩展接口是由物联网俱乐部定义的标准接口，供外部传感器连接，包括：一个串口、一个SPI接口、一个IIC接口、四个普通GPIO口、一个ADC模拟采集接口，一个DAC模拟输出接口，如图：
2.4. USB转串口电路
USB转串口电路将串口信息转换为USB口信号，使得开发板可以直接通过USB线连接至PC，在PC上使用串口助手查看日志：
2.5. OLED显示屏幕电路
OLED屏幕部分包括OLED供电部分和通信部分：
2.6. 连接Micor USB线
2.7. 连接ST-Link下载器
开发板3v3---> STlink 3.3V
开发板DIO---> STlink SWDIO
开发板CLK---> STlink SWCLK
开发板GND---> STlink GND
请大家参考下图进行连接，千万不要接反接错，以免烧掉MCU
3. 开发板软件环境准备
3.1 MDK软件介绍
MDK 即RealView MDK 或MDK-ARM（Microcontroller Development kit），是 ARM 公司收购Keil公司以后，基于uVision界面推出的针对ARM7、ARM9、Cortex-M0、Cortex-M1、Cortex-M2、Cortex-M3、Cortex-R4等ARM处理器的嵌入式软件开发工具。MDK-ARM 集成了业内最领先的技术，包括 uVision4 集成开发环境与 RealView 编译器RVCT。支持 ARM7、ARM9 和最新的Cortex-M3/M1/M0 核处理器，自动配置启动代码，集成 Flash 烧写模块，强大的 Simulation 设备模拟，性能分析等功能，与 ARM 之前的工具包 ADS 等相比，RealView 编译器的最新版本可将性能改善超过 20%。
Keil公司开发的ARM开发工具MDK，是用来开发基于ARM核的系列微控制器的嵌入式应用程序。它适合不同层次的开发者使用，包括专业的应用程序开发工程师和嵌入式软件开发的入门者。MDK包含了工业标准的Keil C编译器、宏汇编器、调试器、实时内核等组件，支持所有基于ARM的设备，能帮助工程师按照计划完成项目。
3.2 MDK安装
登录MDK官网，下载MDK5软件，下载地址：
http://www2.keil.com/mdk5
或者 https://www.keil.com/download/product/
下载的版本最好在5.24以上，本开发教程以5.24版本为例，双击MDK524应用程序文件，点击next>>。
打上 I agree前面的勾勾，即是同意一些安装协议。点击next>>。
选择安装路径，可以默认也可以安装在我们自己建立的文件夹下。点击next>>。
这里填写的是我们的一些信息，填写完整后，继续next>>。
然后等待安装完成即可。
安装完成，点击Finish。
然后会跳出来这个界面，这个我们后面再讲，先点OK，把弹框都叉掉。
激活MDK，导入License,激活MDK后便可使用了。
特别提示：一定要输入License激活MDK软件，建议购买正版License。
3.3 PACK安装
安装完MDK后，我们需要安装开发套件中单片机型号对应的Pack。
安装方式一
登录官网：http://www.keil.com/dd2/pack/
下载Keil.STM32G0xx_DFP.x.x.x.pack 后安装。
安装方式二 MDK软件上在线安装
打开软件，在导航栏打开Pack安装界面，然后选择ok选项。
进入在线安装界面，选着STM32G0XX Pack,点击Install进行安装。
至此，我们开发板的单片机程序开发环境已经搭建完毕，重启MDK软件就可以使用了。
3.4 ST-Link驱动安装
前面讲了开发板单片机程序的开发环境的搭建，但是为了将程序烧录到开发板中我们还需要使用仿真器。我们这套开发板选用ST公司的ST-Link V2仿真器进行开发板程序的烧写和仿真，下面介绍ST-Link驱动的安装及环境搭建。
在ST官网下载ST-Link驱动，
https://www.st.com/content/st_com/zh/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-utilities/stsw-link009.html
（驱动有2种：32位电脑系统安装“dpinst_x86”、64位电脑系统安装“dpinst_amd64”）。
运行对应的驱动，安装ST-Link V2驱动程序。安装路径尽量保持默认路径。
安装完成后, 将ST-Link通过USB接口连入电脑。打开“设备管理器”。若看到如下图所示，表示驱动安装成功。
这里提醒 2 点:
1， 各种 windows 版本设备名称和所在设备管理器栏目可能不一样，例如 WIN10 插上STLINK 后显示的是 STM32 STLINK。
2， 如果设备名称旁边显示的是黄色的叹号，请直接点击设备名称，然后在弹出的界面点击更新设备驱动
至此， ST-Link 驱动已经安装完成。接下来大家只需要在 MDK工程里面配置一下 ST-Link即可。
3.5 CH340串口驱动安装
互联网搜索下载CH340 串口芯片的驱动
安装方法：打开驱动安装程序点击安装即可。
注：若安装失败，请先点击卸载，后点击安装。
3.6 串口调试助手的安装与使用
工具下载：
http://www.daxia.com/download/sscom.rar
安装方法：串口调试助手sscom5.13.1是免安装的，解压出压缩包即可直接使用。
根据PC和终端之间的连接，选择正确的串行端口。
打开电脑的设备管理器，在端口列表可以看到PC与开发板连接的端口号。
我这里显示的是COM26，所以要在sscom工具中选择COM26，开发板程序波特率设置为115200，所以我在sscom串口工具中选择115200波特率。
三、烧写腾讯云IoT定制固件
1. 下载固件
腾讯云IoT AT指令是一套针对使用通讯模组（2G/4G/NB/WIFI）接入腾讯云物联平台的定制AT指令集，如果通讯模组实现了该指令集，则设备接入和通讯更为简单，所需代码量更少。ESP8266作为IoT领域使用最广泛的一款WiFi芯片/模组，腾讯云在其通用AT指令基础上，增加了腾讯云IoT AT指令集，形成一个定制的模组固件QCloud_IoT_AT_ESP8266。
下载链接：https://github.com/tencentyun/qcloud-iot-esp-wifi
使用git下载的命令如下：
git clone https://github.com/tencentyun/qcloud-iot-esp-wifi.git
下载之后即可在图中圈出的文件夹中看到定制固件：
2. 下载烧写工具
使用乐鑫官方下载工具ESPFlashDownloadTool，下载链接如下：
https://www.espressif.com/zh-hans/support/download/other-tools
点击下载Flash 下载工具（ESP8266 & ESP32 & ESP32-S2）：
下载之后解压即可。
3. 固件说明
腾讯云IoT定制的AT模组固件适用于所有FLASH大小为2MB或者2MB以上的ESP8266模组。
AT串口使用UART0，默认的Tx为GPIO1，Rx为GPIO3。但因为ESP8266的UART0 默认会在上电启动期间输出一些打印，如果打印信息影响设备功能，可在上电期间将 U0TXD(GPIO1)、U0RXD(GPIO3) 分别与 U0RTS (GPIO15)，U0CTS(GPIO13)进行交换，以屏蔽打印。因此提供两个版本的固件：
- 名称包含UART_1_3的固件串口使用的Tx为GPIO1，Rx为GPIO3。
- 名称包含UART_15_13的固件串口使用的Tx为GPIO15，Rx为GPIO13。
进入QCloud_IoT_AT_ESP8266_FW，本文中我们使用第一个固件：
4. 烧写固件
4.1. 切换boot选择端子和串口选择端子
① 将开发板上的ESP8266启动引脚配置端子切换到低电平；
② 将开发板上的串口选择端子置于中间，使ESP8266直接与PC串口连接：
方法参考下图：
4.2. 运行Flash烧写工具
双击工具，运行：
选择开发者模式：
选择ESP8266下载工具：
4.3. 开始下载
按照图中进行操作：
点击下载之后，按下开发板上的复位键，Flash下载工具开始下载：
若没有显示，请检查接线端子是否连接正确。
4.4. 下载完成
下载完成之后如图：
关闭工具，将boot选择引脚拔下，将串口选择端子恢复默认。
注意：完成固件下载后，一定切记将跳线端子恢复到默认状态，默认端子怎么短接可以参考前面完整的组装成品图，否则wifi将没法工作，MCU也没法控制wifi。
四、基于TencentOS Tiny接入腾讯云IoT Explorer
基于TencentOS Tiny EVB G0要完成腾讯云IoT Explorer对接，需要完成两个部分的工作。
一是：腾讯云IoT explorer 上完成项目、产品、设备创建、参数配置
二是：基于TencentOS Tiny完成应用开发，向腾讯云上报业务数据。
1. 云端操作步骤
1.1. 新建项目
登录腾讯云物联网开发平台
https://cloud.tencent.com/product/iotexplorer
点击新建项目，填写项目名称和简介：
1.2. 新建产品
点击项目名称进入到该项目中，点击新建产品：
产品新建成功后，可在产品列表页查看到：
1.3. 数据模板
进入产品，点击【数据模板】，点击【导入JSON】，导入下面的JSON代码：
{"version": "1.0","profile": {"ProductId": "BDDSF87WEA","CategoryId": "1"},"properties": [{"id": "ch20_ppm_value","name": "甲醛浓度值","desc": "","mode": "r","define": {"type": "float","min": "0","max": "2","start": "0","step": "0.001","unit": "ppm(mg/m3)"},"required": false}],"events": [],"actions": []}
导入之后自动根据json文件创建的属性如下：
1.4. 创建设备
点击【设备调试】，进入后点击【新建设备】，创建真实设备：
创建成功之后进入设备，查看到产品ID、设备名称、设备秘钥：
2. 基于TencentOS Tiny 完成设备侧应用开发
进入
<TencentOS-tiny\board\TencentOS_tiny_EVB_G0\KEIL\mqtt_iot_explorer_tc_ch20_oled> 目录，打开TencentOS_tiny.uvprojx工程。
2.1. 修改WIFI接入信息
打开mqtt_iot_explorer_tc_ch20_oled.c文件编辑，修改要接入WIFI的名称和密码（建议使用手机热点，不要有特殊字符）：
2.2. 修改云端对接信息
同样在此文件宏，修改云端配置信息，使用之前在云端查看的信息替换：
2.3. 编译工程
点击编译按钮，编译整个工程：
2.4. 下载程序
点击进入工程配置界面按纽，进入工程配置界面：
选择Debug选项，进入仿真器设置界面。
下拉仿真器选择列表，选着ST-Link Debugger并勾选右侧Use,点击Settings进入ST-Link V2仿真器配置界面。
开发板设计的程序烧录方式为SW，此处Unit选择ST-Link/V2,且Port选择SW,并确认右侧框内是否检测出SW设备，点击<确认>保存配置。
点击确定之后，回到主界面，点击下载按钮：
2.5. 使用串口助手查看日志
运行sscom软件，打开电脑上开发板对应的串口，比如我选择COM26，点击【打开串口】：
按下开发板上的复位键，程序开始运行，即可在串口助手中看到系统运行打印的日志：
3. 云端平台查看设备数据
回到腾讯云物联网开发平台，可以看到设备状态变为【在线】：
点击【设备日志】一栏，可以看到设备上报的甲醛浓度值：
点击【设备属性】一栏，点击【甲醛浓度值】后的【查看】，即可看到甲醛浓度值的历史数据曲线图：
五、腾讯连连小程序操作步骤
1. 添加家庭
手机端在【微信】搜索【腾讯连连】小程序，首次使用需要进入后点击【我的】->【家庭管理】，添加一个你喜欢的名称即可。
2. 添加调试设备
返回【首页】，点击右上角“加号”图标：
进入后点击右上角扫码图标：
在腾讯云物联网开发平台进入【设备调试】，点击对应设备后的【二维码】：
腾讯连连扫描此二维码即可成功添加设备，添加成功之后如图：
点击此设备即可实时查看数据，并下发控制指令：
3. 修改腾讯连连显示面板
进入【交互开发】，点击【面板配置】一栏：
在此页面中可以自己根据喜好配置小程序显示面板，如图：
保存之后，在腾讯连连小程序删除设备，重新扫描绑定设备即可生效。
六、腾讯连连公众号设备告警操作步骤
1. 创建数据流
点击左侧【数据开发】一栏，点击【新建数据流】：
填写数据流名称：
2. 设计数据流
添加并设置【设备数据】节点：
添加并设置【过滤节点】：
添加并设置【推送节点】：
3. 启动数据流
设计完成后，点击【保存按钮】，再点击【启用】：
4. 关注腾讯连连公众号
在微信关注【腾讯连连】公众号：
关注后，如果有任何告警消息，即可在公众号接收到。
>如果仅仅为了测试告警功能，可以先将告警值设较小的值，比如设为0.070，测试完成之后再恢复国家规定标准0.80。
至此，基于TencentOS Tiny的智能甲醛监测仪制作完成。
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