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【24嵌入式设计大赛】【星火一号】物联网网关

发布于 2024-09-18 23:55:23 浏览：126 订阅该版

[tocm]

# 实现功能
本项目使用RT-Thread系统和以STM32F407为主控的星火一号开发板，实现一个物联网网关，通过wifi连接将外接传感器数据上传至阿里云云端，实现数据可视化。

# RT-Thread使用情况概述
本项目使用RT-Studio作为开发IED，基于RT-Thread系统和系统上各类组件如WIFI、传感器驱动框架，AHT10驱动，cJSON、Ali-iotkit等SDK。

# 硬件框架
星火一号主控选用了目前行业中普遍使用的MCU STM32F407ZGT6，板载丰富外设资源（NorFlash存储、WIFI通信、485接口、CAN通信、红外接收、多个传感器），支持丰富的扩展接口。

![SPARK.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240918/1770bb04a237eb750f28f90ddd9b6ee2.png.webp)
本项目使用外设包括AHT20温湿度传感器和RW007 WIFI模块；
因为时间问题，最近一直在加班，来不及适配485外设，以及实现其它功能，抱歉。

![SPARK1.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240918/536ce5ed358a969ba1980d88396ab382.png)

# 软件框架说明
软件功能主要是周期采集传感器数据，然后通过ali-iot SDK接口使用MQTT发送至阿里云端。

![SPARK2.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240918/5a8388792738607e4766c8ec6593adff.png)

# 软件模块说明
通过RT-Studio配置相关组件不详细介绍。
![SPARK3.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240918/f2b6ea47beb6345ea365aa48a268c0da.png.webp)
传感器数据采集

```c
    float humidity, temperature;
    aht10_device_t dev;

/* 总线名称 */
    const char *i2c_bus_name = "i2c3";
    int count = 0;

/* 等待传感器正常工作 */
    rt_thread_mdelay(2000);

/* 初始化 aht10 */
    dev = aht10_init(i2c_bus_name);
    if (dev == RT_NULL)
    {
        LOG_E(" The sensor initializes failure");
        return 0;
    }

while (count++ < 100)
    {
        /* 读取湿度 */
        humidity = aht10_read_humidity(dev);
        //LOG_D("humidity   : %d.%d %%", (int)humidity, (int)(humidity * 10) % 10);

/* 读取温度 */
        temperature = aht10_read_temperature(dev);
        temp = temperature * 100;
        LOG_D("temperature: %d.%d", (int)temperature, (int)(temperature * 10) % 10);

rt_thread_mdelay(3000);
    }
    return 0;
```
发送数据

```c
static int example_publish(void *handle)
{
    int             res = 0;
    const char     *fmt = "/%s/%s/user/get";
    char           *topic = NULL;
    int             topic_len = 0;
    char           payload[18];//= "{\"message\":\"hello!\"}"
    float          temperature = temp/100.00;

topic_len = strlen(fmt) + strlen(DEMO_PRODUCT_KEY) + strlen(DEMO_DEVICE_NAME) + 1;
    topic = HAL_Malloc(topic_len);
    if (topic == NULL) {
        EXAMPLE_TRACE("memory not enough");
        return -1;
    }
    memset(topic, 0, topic_len);
    HAL_Snprintf(topic, topic_len, fmt, DEMO_PRODUCT_KEY, DEMO_DEVICE_NAME);
    HAL_Snprintf(payload, 18, "{\"temp\":\"%d.%d\"}", (int)temperature, (int)(temperature * 100) % 100);
    res = IOT_MQTT_Publish_Simple(0, topic, IOTX_MQTT_QOS0, payload, strlen(payload));
    if (res < 0) {
        EXAMPLE_TRACE("publish failed, res = %d", res);
        HAL_Free(topic);
        return -1;
    }

HAL_Free(topic);
    return 0;
}
```

# 演示效果
阿里云端效果

![SPARK32.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240918/b2b37f8df7f601c5d35cd05b318479ac.png.webp)

# 代码地址

[iot_gateway.rar](https://club.rt-thread.org/file_download/c925afd85bdef148)