RT-Thread-[RT-Thread x 大学生夏令营]基于星火一号的温度检测与报警散热系统RT-Thread问答社区

[RT-Thread x 大学生夏令营]基于星火一号的温度检测与报警散热系统

发布于 2023-07-25 23:59:04 浏览：1087 订阅该版

项目文档
21组
项目名称：基于星火一号的温度检测与报警散热系统
小组成员：纪梓翰，赵柏宇，毕昕鹏，廖弘毅

流程图：

![图片1.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/f7134d6e1601980930b709bdced7a68e.png.webp)

开发板：星火一号

![图片2.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/97ca09f8f8af9074478e60c5256069d2.png.webp)
              正面

![图片3.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/2d13961eefbd29836df333575b31322f.png.webp)
                                    背面
									
									
									
基础逻辑功能的实现
Aht10测温模块：
采用例程中的aht10模块代码（aht10软件包已配置好无需再配），并以此为“根据地”，将后续其他功能加入到此main.c的工程文件中。
调用函数读取当前的温度值，并根据温度区间（<30,30-32,>32）给控制参数crl赋值（0，1，2），以备后续使用。
 
 
 
Led_matrix矩阵灯模块
   枚举每个灯的名称，并对应地将Setcolor的函数加入不同温度区间的情况中去，即对crl使用switch语句，case0给矩阵灯赋绿色，1赋蓝色，2赋红色。
     过程中要注意矩阵灯的驱动文件夹是否使能且参与编译。

蜂鸣器模块
   将蜂鸣器的端口设置为输出模式后，对应地加入switch语句中，即0、1时beep_off，
2时调用beep_on。

Lcd显示屏模块
   对lcd初始化后，对应不同的情况调用显示函数，分别显示rt-thread的logo，调用字符串显示函数显示实时温度和对应的工作状态（0,1为SAFE,2显示TEMPERATURE IS TOO HIGH!!!）。
过程中要注意lcd驱动文件夹是否使能且参与编译。
且要主要lcd的配置与led矩阵灯是否有冲突。
 
   
 
舵机

![图片4.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/2bcfab2781d565b23a51bb1d6de8c1a2.png.webp)

为了更加形象的模拟系统温度过高后的冷却功能，我们在板子上增加一个舵机外设，通过定时器输出pw波，控制舵机在aht10检测到温度过高时转动吹风来降温。为了不影响板载外设的正常功能，我们打开Stm32CubeMX，寻找空闲引脚PE5，配置成Tim9——CH1输出。

接着，对Timer进行相关配置。

![图片5.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/cd06313567c6a718f082826520fcaeb2.png.webp)
配置完成后生成代码，删除掉不需要的文件夹。
![图片6.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/0245b8f928e1dacccf096cd16324076b.png)
点击rt setting，打开时钟和PWM驱动程序

![图片7.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/8a2f787a4660ffcaa3edfac8a62e76d5.png.webp)

系统设置完成后，开始编写代码。

![图片8.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/200bdc4e6e7ae6d51449dca59370eb91.png)

窗体底端
为了观察PE5输出的PWM波形，使用逻辑分析仪连接相关引脚后，打开Pulse view软件，观测到波形如下

![图片9.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/e0319cb8fa772c2eef914bef587eddf6.png)

![图片10.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/93951d38463914d7c1e5bbd153a6af59.png.webp)

与代码设置的理想波形几乎一致，因此可以确定，PWM波设置完成。
接着查阅资料，了解到给360度舵机一个PWM信号，舵机会以一个特定的速度转动，类似与电机。但与电机不同的是，360舵机是闭环控制，速度控制稳定。设置PWM周期为20ms，高电平为0.5ms时，占空比符合正向最大速度转动的要求。对代码重新进行设置后，连接舵机，发现舵机正转，符合要求。至此舵机模块配置完成。

按键控制舵机功能
本次实训中，为了完善功能，使我们的仪器更为可靠，我们创新性地加入了当温度未达到警戒值（32℃）时，也能通过手动调节的方式使舵机转动强制降温的功能。
对key1键进行分配（四个按键中最上方的按键），当此按键未pin_up状态时，强行调用mg90main函数（舵机启动函数），对一些温度传感器检测不到的故障进行强制降温，确保器件不被烧坏。

```c
void irq_callback(void *args)
{
    rt_uint32_t sign = (rt_uint32_t) args;
    switch (sign)
    {
    case PIN_WK_UP :
       flag=1;
        break;
    case PIN_KEY1 :
        flag=0;
        break;
    default:
        LOG_E("error sign= %d !", sign);
        break;
    }
}

void self_sg90()
{
    switch (flag)
        {
        case 1 :
           mg90main1();
            break;
        case 0 :
            if(temperature<30)
            {
                mg90mainstop();
            }
            break;
        default:
            LOG_E("error flag= %d !", flag);
            break;

}}
```

Onenet物联网传输数据
Abstract：该开发板基于RW007 WiFi模块的在RT-Thread studio进行开发，在联网之后，再连接到ONENet，即可将本地传感器信息上传至云端
一、代码软件包的设计与使用
（1）WiFi联网（下载rw007安装包），
该软件包使用rw007是通过SPI协议进行传输，所以在配置项中要使能SPI，并在SPI项目下配置引脚

（2）通过MQTT协议连接onenet（下载onenet软件包）
基于Mqtt协议，软件包中通过板载publish topic，代码如下：

![图片11.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/c0d94f5d7ecbe0bcc417ae6920e94935.png)
该函数在我们串口中初始化onenet时即调用

![图片12.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/04a657f6a793632ca2563d77916ef342.png)
（3）数据上传
使用板载示例程序中的函数将注册周期上传任务到 MSH，并通过终端指令调用该函数，将数据publish到物联网中对应话题当中

```c
static void onenet_upload_entry(void *parameter)
{
int value = 0;

while (1)
{
value = rand() % 100;

if (onenet_mqtt_upload_digit("temperature", value) < 0)
{
LOG_E("upload has an error, stop uploading");
break;
}
else
{
LOG_D("buffer : {\"temperature\":%d}", value);
}

rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(5 * 1000));
}
}

int onenet_upload_cycle(void)
{
rt_thread_t tid;

tid = rt_thread_create("onenet_send",onenet_upload_entry,RT_NULL,2 * 1024,
RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 3 - 1,5);
if (tid)
{
rt_thread_startup(tid);
}

return 0;
}
MSH_CMD_EXPORT(onenet_upload_cycle, send data to OneNET cloud cycle);
```

二、指令调用
通过板载的rw7000连接到局域网WiFi，再通过Mqtt协议将板载传感器测量得到的数据传输到物联网，从onenet官网注册设备并接收数据

![图片13.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/6c9f980d8836aaee74218fd95a0748f2.png)
三、物联网可视化显示
在onenet官网注册并创建一个设备和项目，并将设备ID与API key绑定到软件包的配置项中

![图片14.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/ddb283b3e4297c1423592c3c9c73d559.png)
我们在可视化项目中创建新项目，规划文本和图表显示，并通过API绑定数据流进行显示。

![图片15.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/875b40ae6058b9d266b5f692b9463e84.png.webp)

最终效果图
温度低于30度led矩阵为绿色

![图片16.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/0ed85fd13d1d76219f947cb006c8a783.png.webp)

温度介于30度与32度之间led矩阵为蓝色

![图片17.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/46a0ea50c875758cff5e0af9bf6b9881.png.webp)

温度高于32度led矩阵为红色

![图片18.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/8f3fd1b510ccf07c636a3759d3de27d2.png.webp)

物联网温度数据上传效果图

![图片19.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230726/b1207b2de7a9dfbd555e088923473d66.png.webp)

舵机效果详见答辩演示视频。