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

原创 嵌入式ARM 2021-08-10 18:12

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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。


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:



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。

   
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。



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:



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:



主函数中初始化了开发板的外设和任务的创建启动



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。



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

#define TASK1_STK_SIZE          1024void task1(void *arg);osThreadDef(task1, osPriorityNormal, 1, TASK1_STK_SIZE);#define TASK2_STK_SIZE          1024void task2(void *arg);osThreadDef(task2, osPriorityNormal, 1, TASK2_STK_SIZE);#if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u#define TASK3_STK_SIZE          512void task3(void *arg);#endifvoid task1(void *arg){#if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u    osThreadId task_dyn_created;    osThreadDynamicDef(task3, osPriorityNormal, 1, TASK3_STK_SIZE);    task_dyn_created = osThreadCreate(osThread(task3), NULL);int count = 0;#endifwhile (1) {printf("###I am task1\r\n");        osDelay(2000);#if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0uif (count++ == 3) {printf("###I am task1, kill the task3(dynamic created)\r\n");            osThreadTerminate(task_dyn_created);        }#endif    }}void task2(void *arg){while (1) {#if TOS_CFG_TASK_STACK_DRAUGHT_DEPTH_DETACT_EN > 0uk_err_t rc;int depth;        rc = tos_task_stack_draught_depth(K_NULL, &depth);printf("%d  %d\n", rc, depth);#endifprintf("***I am task2\r\n");        osDelay(1000);    }}#if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0uvoid task3(void *arg){while (1) {printf("$I am task3(dynamic created)\r\n");        osDelay(2000);    }}#endifvoid application_entry(void *arg){printf("***I am task\r\n");    osThreadCreate(osThread(task1), NULL); // Create task1    osThreadCreate(osThread(task2), NULL); // Create task2}



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。


1.1 新建项目

选择【公共实例】或您购买的【标准企业实例】。



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。



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。



产品创建成功后便可在产品列表里面看到“智能灯”



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。


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:

{"version": "1.0","properties": [ {"id": "power_switch","name": "电灯开关","desc": "控制电灯开灭","required": true,"mode": "rw","define": {"type": "bool","mapping": {"0": "关","1": "开" } } }, {"id": "brightness","name": "亮度","desc": "灯光亮度","mode": "rw","define": {"type": "int","unit": "%","step": "1","min": "0","max": "100","start": "1" } }, {"id": "color","name": "颜色","desc": "灯光颜色","mode": "rw","define": {"type": "enum","mapping": {"0": "Red","1": "Green","2": "Blue" } } }, {"id": "color_temp","name": "色温","desc": "灯光冷暖","mode": "rw","define": {"type": "int","min": "0","max": "100","start": "0","step": "10","unit": "%" } }, {"id": "name","name": "灯位置名称","desc": "灯位置名称:书房、客厅等","mode": "rw","required": false,"define": {"type": "string","min": "0","max": "64" } } ],"events": [ {"id": "status_report","name": "DeviceStatus","desc": "Report the device status","type": "info","required": false,"params": [ {"id": "status","name": "running_state","desc": "Report current device running state","define": {"type": "bool","mapping": {"0": "normal","1": "fault" } } }, {"id": "message","name": "Message","desc": "Some extra message","define": {"type": "string","min": "0","max": "64" } } ] }, {"id": "low_voltage","name": "LowVoltage","desc": "Alert for device voltage is low","type": "alert","required": false,"params": [ {"id": "voltage","name": "Voltage","desc": "Current voltage","define": {"type": "float","unit": "V","step": "1","min": "0.0","max": "24.0","start": "1" } } ] }, {"id": "hardware_fault","name": "Hardware_fault","desc": "Report hardware fault","type": "fault","required": false,"params": [ {"id": "name","name": "Name","desc": "Name like: memory,tf card, censors ...","define": {"type": "string","min": "0","max": "64" } }, {"id": "error_code","name": "Error_Code","desc": "Error code for fault","define": {"type": "int","unit": "","step": "1","min": "0","max": "2000","start": "1" } } ] } ],"actions": [ {"id": "light_blink","name": "行为测试","desc": "","input": [ {"id": "time","name": "time","define": {"type": "int","min": "0","max": "100","start": "0","step": "1","unit": "" } }, {"id": "color","name": "color","define": {"type": "enum","mapping": {"0": "red","1": "yellow" } } }, {"id": "total_time","name": "total_time","define": {"type": "int","min": "0","max": "100","start": "100","step": "1","unit": "" } }, {"id": "switch","name": "switch","define": {"type": "bool","mapping": {"0": "关","1": "开" } } } ],"output": [ {"id": "err_code","name": "err_code","define": {"type": "bool","mapping": {"0": "ok","1": "error" } } } ],"required": false } ],"profile": {"ProductId": "4JE4PTXVC7","CategoryId": "141" }}

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:



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:

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:


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:




[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


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。



查看设备属性



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。



在云端平台进入设备在线调试,下发控制指令:



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:



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



在data_template_sample.c中添加控制代码:

static void light_change_brightness(TYPE_DEF_TEMPLATE_INT brightness){// 作为demo,这里用oled屏字符显示来模拟灯颜色的切换// 这里应该由用户实现硬件操作代码,来改变智能灯的颜色// 此处demo,在开发板显示屏上显示具体的颜色char brightness_str[12];snprintf(brightness_str, sizeof(brightness_str), "%d", brightness);    brightness_str[sizeof(brightness_str) - 1] = '\0';    OLED_ShowString(0, 2, (uint8_t *)brightness_str, 8);}static void light_power_on(void){// 作为demo,这里用oled屏字符显示来模拟灯颜色的切换    OLED_Clear();        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);        }static void light_power_off(void){// 作为demo,这里用oled屏字符显示来模拟灯颜色的切换char *info = "light off";        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);            OLED_Clear();    OLED_ShowString(0, 0, (uint8_t *)info, 16);}

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。

void deal_down_stream_user_logic(void *client, ProductDataDefine   * pData){    Log_d("someting about your own product logic wait to be done");/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////char *color_name;/* 灯光颜色 */switch (sg_ProductData.m_color) {case 0:            color_name = " RED ";break;case 1:            color_name = "GREEN";break;case 2:            color_name = "BLUE";break;    }if (sg_ProductData.m_power_switch == 1) {/* 灯光开启式,按照控制参数展示 */        light_power_on();        light_change_color(color_name);        light_change_brightness(sg_ProductData.m_brightness);    } else {/* 灯光关闭展示 */        light_power_off();    }}

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:



此时状态已改变:


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;


2.进入产品展示配置,我这里使用默认的图片,点击保存。



3.面板配置,如果没有特殊要求,直接默认,点击保存。


4.保存后进入设备调试,点击二维码:



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。

 

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。

 

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!

END

本文系21ic蓝V作者呐咯密密原创撰写


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