RT-Thread-【RTTxIFX大赛】基于英飞凌的智能家居系统-浅谈我对rt-thread的理解RT-Thread问答社区

【RTTxIFX大赛】基于英飞凌的智能家居系统-浅谈我对rt-thread的理解

发布于 2023-07-15 23:06:32 浏览：864 订阅该版

[tocm]

## 一、事情起由-缘不知何起

忘了是哪一天晚上下班回家打开RT-Thread公众号，发现有一个活动，当时RTT的活动详情页的资料比较少，果断去rtt的gitee仓库看看都已经适配了哪些驱动，找到英飞凌的bsp，根据活动提示的evaluation关键词找到对应的板子，在README找到英飞凌的芯片型号和规格书，根据以上收罗到的三点内容，可以确定可以做啥。之前都没有用rtthread开发过东西，想着开发板是可以免费提供的，还有大咖带着，不懂可以问，怎么想都是稳赚的，果断报名，等名单公布的时候意外的发现自己是第一个报名的。开发过程中，有一些小感悟，在此做一个分享，如果您也疑惑于如何用rtthread去开发一个项目，可以小读一下，我分享技术的同时，也是分享我的喜悦，愿您也如此，看得开心，如果您开心了，别忘了点赞，如果您也有想说的，可以在评论区，我们乘着这个夏天，畅所欲言，在文字里一起感受英飞凌和RT-Thread给我们带来的开发享受。

## 二、开发过程-聊聊软件包的那些事

### 2.1 项目介绍
系统的主控是英飞凌的CY8C624ABZI，Cortex-M4主频 150MHz，Cortex-M0主频 100MHz，2MB Flash 和 1MB SRAM，运行RT-Thread操作系统，负责智能家居系统的控制。系统由驱动模块、蜂窝通信模块、天气时钟模块、腾讯云远程控制模块、界面显示模块组成。

- 驱动模块。驱动模块负责驱动ssd1306、ec800e，为上层的智能家居应用提供操作硬件的接口，在裸机中，驱动的编写根据不同的芯片提供的标准库或者更高级些的hal库去实现驱动，而在rt-thread中，则是使用设备的posix接口去实现驱动，常用的外设已经有开发者编写好并提交软件包，我们可以通过软件包的方式不写一行代码，很方便的通过配置的方式去驱动一个外设。
- 蜂窝通信模块。网络采用的是蜂窝通信，使用移远的EC800E作为网卡，负责将终端的数据上传上传到云端或者从云端接收控制消息。EC800E是一款低功耗的CAT1模组，得益于创新的PSM低功耗模式，功耗介于传统cat1和nb之间，是考虑功耗应用的不错选择，另外，成本也是cat1品类中最低的。使用蜂窝通信的好处是不需要配网，不需要搭建网络。在rtt配置使能ec200x后sal自动勾选，配置实际需要使用的串口号即可实现网络通信。
- 天气时钟模块。天气时钟模块负责获取天气数据和ntp时间，本模块通过webclient软件包以以http协议从心知天气的服务器获取天气数据，在rtt配置使能ntp自动从ntp服务器同步时间。
- 腾讯云远程控制模块。该模块负责从腾讯云获取控制消息，对继电器进行控制。通过qcloud的csdk提供的下行数据处理接口对继电器进行控制。
- 界面显示模块。该模块负责天气和时间的显示，通过使用u8g2软件包提供的接口绘制显示界面。

使用到的软件包：
u8g2
cJSON
mbedtls
tencent-iot-csdk
at_device
netutils
webclient

### 2.2 设备驱动-英飞凌CY8C624ABZI驱动
rt-thead的设备驱动框架为驱动提供了统一的需要实现的接口，不同的MCU平台根据接口的规定提供驱动数据的传输接口，外设的控制即可以由操作系统进行管理，基于rtthread的不同MCU的项目代码可以复用。CY8C624ABZI的驱动在libraries\HAL_Drivers文件夹下。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230715/7d9b46f587cb2eb94e8644701a1f0c1a.png.webp)
### 2.3 蜂窝通信-移远EC800E
ec800e是一款cat1通信模组，通过AT命令的方式提供网络服务，在at规范中叫做at server，rtthread实现at client，并基于at tcp为socket抽象层（sal）提供at socket。rtthread通过uart设备访问ec800e。在rtt中配置使能ec200x即可使用网络服务。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230715/8d1b0c13aa98740a2351a4da8e712913.png)
### 2.4 天气时钟-心知天气
心知天气提供了api，需要注册一个账号，下面的url中的xxx是自己的key，%s是城市名。

```c
"https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=xxx&location=%s"
```
配置好webclient软件包后通过接口从服务器获取给json格式的天气数据。
```c
				if ((resp_status = webclient_get(session, weather_url)) != 200)
                {
                    goto __exit;
                }

buffer = rt_calloc(1, GET_RESP_BUFSZ);
                if (buffer == RT_NULL)
                {
                    rt_kprintf("No memory for data receive buffer!\n");
                    goto __exit;
                }

content_length = webclient_content_length_get(session);
                if (content_length < 0)
                {
                    do
                    {
                        bytes_read = webclient_read(session, buffer, GET_RESP_BUFSZ);
                        if (bytes_read <= 0)
                        {
                            break;
                        }
                    } while (1);
                }
                else
                {
                    do
                    {
                        bytes_read = webclient_read(session, buffer,
                                                    content_length - content_pos > GET_RESP_BUFSZ ? GET_RESP_BUFSZ : content_length - content_pos);
                        if (bytes_read <= 0)
                        {
                            break;
                        }
                        content_pos += bytes_read;
                    } while (content_pos < content_length);
                }
                rt_kprintf("buffer = %s\n", buffer);
                cjson_now_weather_parse(buffer, NULL);
```
通过cjson_now_weather_parse解析出天气数据。

```c
static int cjson_now_weather_parse(char *JSON, void *result)
{

cJSON *json,*arrayItem,*object,*subobject,*item;

//printf("Receive now data:%s\r\n",JSON);

json = cJSON_Parse(JSON);
    if(json == NULL)
    {
        printf("Error before: [%s]\r\n",cJSON_GetErrorPtr());
        return 1;
    }
    else
    {
        if((arrayItem = cJSON_GetObjectItem(json,"results")) != NULL);
        {
            int size = cJSON_GetArraySize(arrayItem);
//          printf("cJSON_GetArraySize: size=%d\n",size);

if((object = cJSON_GetArrayItem(arrayItem,0)) != NULL)
            {
                printf("--------------------------------Now Weather Data Begin------------------------------\r\n");

if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"location")) != NULL)
                {

printf("---------------------------------subobject1-------------------------------\r\n");
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"id")) != NULL)
                    {
                        printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string,item->valuestring);
                    }
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"name")) != NULL)
                    {
                        printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string,item->valuestring);
                    }
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"country")) != NULL)
                    {
                        printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string,item->valuestring);
                    }
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"path")) != NULL)
                    {
                        printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string,item->valuestring);
                    }
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"timezone")) != NULL)
                    {
                        printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string,item->valuestring);
                    }
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"timezone_offset")) != NULL)
                    {
                        printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string,item->valuestring);
                    }
                }
                if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"now")) != NULL)
                {
                    printf("---------------------------------subobject2-------------------------------\r\n");
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"text")) != NULL)
                    {
                          printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string,item->valuestring);
                          strcpy(weather_weather, item->valuestring);
                    }
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"code")) != NULL)
                    {
                        printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string, item->valuestring);
                        //strcpy(weather_code, item->valuestring);
                    }
                    if((item = cJSON_GetObjectItem(subobject,"temperature")) != NULL)
                    {
                        printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",item->string, item->valuestring);
                        strcpy(weather_temprature, item->valuestring);
                    }
                }
                if((subobject = cJSON_GetObjectItem(object,"last_update")) != NULL)
                {
                    printf("---------------------------------subobject3-------------------------------\r\n");
                    printf("cJSON_GetObjectItem: %s:%s\r\n",subobject->string,subobject->valuestring);
                }
                printf("--------------------------------Now Weather Data End--------------------------------\r\n");
            }

}
    }

cJSON_Delete(json);

return 0;
}

```
### 2.5 物联网平台-腾讯云
rtthread适配好了腾讯云的csdk，配置腾讯云的软件包即可使用。在腾讯云创建好设备后可以获得设备ID和密钥，在配置软件包的的时候填上即可。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230715/b626c68cdeb6732a2e4d7c24037a9621.png)
腾讯云为了管理终端的数据，设计出了数据模板协议，数据模板以json的键值对的方式管理属性。常用的设备腾讯云已经定义好了属性，使用模板即可。这样做的好处是腾讯云平台不需要考虑终端的差异，在这套协议下，设备的本质是属性的集合，平台之上的应用（如腾讯连连）可以直接访问数据，方便终端的上层交互应用开发。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230715/20392d624cc84e976930be1dc35112fc.png.webp)
### 2.6 界面显示-u8g2
rtthread通过pin设备适配好u8g2，以模拟i2c的方式与ssd1306通信，驱动逻辑由u8g2提供。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230715/a1c910ef7847755f8785170db7d03062.png)
### 2.7 系统测试
![screenshot_e7df261f764c157de9838c6d289d929.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230715/ec775e4ec5e692524713b11e70fdcd75.jpg.webp)
### 2.8 视频和gitee
【基于英飞凌和rtthread的智能家居系统】 https://www.bilibili.com/video/BV1JV4y1b7uN/?share_source=copy_web&vd_source=0a2158ebe76a7be749b94e5ac51c9821
https://gitee.com/qinchang199/infenion_with_rtthread_smart_home
## 三、浅谈我对rt-thread的理解-岛上山楼凭此意，与君共饮一杯醉
有幸能参与这样一个有意义的活动，感谢英飞凌和RT-Thread提供的平台，结识一群志同道合的朋友，英飞凌资源很丰富，flash和ram都可以放下很多软件包，之前跑lvgl也不需要做裁剪，rtthread对英飞凌的支持很全面，不需要关心soc6的驱动，在开发中只需要关注应用代码。已有的基于rtthread的项目可以直接迁移到新的平台。驱动和应用分离，方便多平台的适配。特别的，sal套接字抽象层隔离具体网络的实现，配置好at devcice即可实现设备联网。
最后，再次感谢英飞凌和rtthread提供的学习机会，也希望有更多这样的活动，聚集一些开发者做些有意义的活动。祝英飞凌和rtthread越做越好。