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【2024-RSOC】软件包与组件(MQTT+文件系统)(Day5)

发布于 2024-07-31 00:28:45 浏览：420 订阅该版

[tocm]

## 软件包
### 温湿度传感器

首先到Menuconfig开启下对应的软件包

![image-20240730000909378.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/34af9abe1244f20179809d20f3e91013.png)

保存后退出输入pkgs -update即可自动下载对应的代码

然后在代码目录下的packages即可看到刚刚下好的aht10的驱动了

虽然板子自带的是AHT21，但是这个驱动也是适配的了，而且温湿度传感器代码都差不多的，i2c地址正确就行

#### 另外

如果需要输出小数，那么还需要添加rt_vsnprintf_full包

![image-20240730002715510.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/a289591afc475e2a3e3cd6e841ebccee.png)

### MQTT

首先来到阿里云物联网平台注册一个账号，并且选择开通试用一个实例

![image-20240730003402010.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/8d0633d9850b211ee2f34463bec83ef8.png.webp)

然后新建一个产品和设备

![image-20240730004355727.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/7be2a29b1a7f7e2c23a33dd5f75d6732.png.webp)

![image-20240730004735507.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/d78b0fdfcfc7ba76b0361cd6e0d61ccc.png.webp)

![image-20240730085608448.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/ef61a5e9ab46497d78aefae86b0a15b4.png.webp)

顺便添加几个模块，方便后面代码实践

接下来到menuconfig去开启下wifi模块的软件包,需要按图配置下针脚

![image-20240730004935248.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/37fc7667c6676a23c8694004513476e1.png)

还有阿里云的物联网平台的软件包
注意：这里需要设置下前四个选项
分别是产品key和密钥
以及设备名和密钥
这些都可以刚创建的产品和设备那里查看

下面还有个simple也开一下，这是实例

![image-20240730005036877.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/af6df2155209c2ad7ca37aaee69d93d1.png)

#### 代码实践

实现下上传温湿度到阿里云以及通过mqtt控制板子的led
为了方便理解，所以直接在mqtt提供的示例代码里面改

![image-20240730200207232.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/841d9d5159f5386a1c304ab23baa7c53.png)

初始化温湿度设备

![image-20240730200249016.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/31314f92d3d31674db4d2dbfc2d639b1.png)

按下图实现温湿度上传

![image-20240730200359339.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/d789a1ce9a3c24f442ed75dcb7ad4191.png)

按下图实现控制亮灯

![image-20240730200427411.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/d82616175dc3c2edcb82105626e5b93f.png.webp)

## 组件

定义：指的是一个可以独立开发、测试、部署和维护的软件单元。

软件包跟组件大概就是类似于房子跟建房子用的砖块把
就好像温湿度软件包里面使用了I2C组件

### 文件系统

定义:
>**DFS** 是 RT-Thread 提供的虚拟文件系统组件，全称为 Device File System。

>在 RT-Thread DFS 中，文件系统有统一的根目录，使用 `/` 来表示。
>有点类似linux

![DFS 层次架构图](https://www.rt-thread.org/document/site/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/filesystem/figures/fs-layer.png)

| 类型    | 特点                                                                                                                                             |
| ----- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| FatFS | FatFS 是专为小型嵌入式设备开发的一个兼容微软 FAT 格式的文件系统，采用ANSI C编写，具有良好的硬件无关性以及可移植性，是 RT-Thread 中最常用的文件系统类型。我们今天使用到的elm_fat就是这个类型。                               |
| RomFS | 传统型的 RomFS 文件系统是一种简单的、紧凑的、只读的文件系统，不支持动态擦写保存，按顺序存放数据，因而支持应用程序以 XIP(execute In Place，片内运行) 方式运行，在系统运行时, 节省 RAM 空间。我们一般拿其作为挂载根目录的文件系统             |
| DevFS | 即设备文件系统，在 RT-Thread 操作系统中开启该功能后，可以将系统中的设备在 `/dev` 文件夹下虚拟成文件，使得设备可以按照文件的操作方式使用 read、write 等接口进行操作。                                              |
| UFFS  | UFFS 是 Ultra-low-cost Flash File System（超低功耗的闪存文件系统）的简称。它是国人开发的、专为嵌入式设备等小内存环境中使用 Nand Flash 的开源文件系统。与嵌入式中常使用的 Yaffs 文件系统相比具有资源占用少、启动速度快、免费等优势。 |
| NFS   | NFS 网络文件系统（Network File System）是一项在不同机器、不同操作系统之间通过网络共享文件的技术。在操作系统的开发调试阶段，可以利用该技术在主机上建立基于 NFS 的根文件系统，挂载到嵌入式设备上，可以很方便地修改根文件系统的内容。                |

### POSIX接口层

POSIX 表示可移植操作系统接口（Portable Operating System Interface of UNIX，缩写 POSIX），POSIX 标准定义了操作系统应该为应用程序提供的接口标准，是 IEEE 为要在各种 UNIX 操作系统上运行的软件而定义的一系列 API 标准的总称。

学过linux的应该都知道当需要对文件进行读写操作，都需要用到read open write那些函数，这就是POSIX接口层了

以上都是介绍，下面了解下原理就开始实践了

### 文件系统启动流程

内容比较复杂，先浅浅的来个概念的理解先

这里分为两部分理解

第一部分就是初始化一个DFS组件，把文件系统初始化好，但是还没办法存储东西，因为缺少了类似硬盘一样的东西，于是有了第二部分

第二部分就是针对W25Q64的，首先用SFUD进行驱动，然后通过FAL抽象层注册为BLK设备，然后绑定到第一部分里，这样就可以访问存储了

![image-20240730204807423.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/e84fe99d41d6fbd0fd6e07563cf10171.png.webp)

### 代码实践

打开一下相关的软件包和组件

![image-20240730204159854.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/039132755887225227954035b623a10a.png)

![image-20240730204351005.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/7df536f69ff5d2f6517a89e71d2622c5.png)

接下来开一下组件

![image-20240730204436529.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/211e05371f0c65c71542ca3ee85db168.png)

按路径打开完后在进去fatfs里面设置一下

![image-20240730204514525.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/44bfe880d8188121012b051db492640e.png)

顺便开下这个

![image-20240730215552901.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/d28fd68a3cd4418296ba8ef70c7a69e8.png)

然后保存编译运行即可使用

**注意**：由于Rw007模块和W25Q64用的同一个spi2所以还需要在main函数最底下空行加上这个代码
作用是初始化w25q64前先把Rw007关了

```
#define WIFI_CS GET_PIN(F, 10)

void WIFI_CS_PULL_DOWN(void)

{

rt_pin_mode(WIFI_CS,PIN_MODE_OUTPUT);

rt_pin_write(WIFI_CS, PIN_LOW);

}

INIT_BOARD_EXPORT(WIFI_CS_PULL_DOWN);
```

![image-20240730211658311.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/4c767103cb3bc42fc07e23d07ef7bdef.png.webp)

每次运行都可以看到这个分区表，这个分区表差不多类似于电脑的硬盘的分区

这是RT-Thread默认分的分区表，虽然有分区了但是还没有格式化
(默认格式化了filesystem分区,也就是/下的fas文件夹)

首先格式化一下font分区，在此之前需要分配个块设备，相当于硬盘分配盘符d盘，e盘之类

![image-20240730213009483.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/bac379a503853646bdc2d38e2fe7b6ec.png)

然后格式化一下,运行后来到终端输入mkfs -t elm font

**注意**：第一次的新板子可能需要mkfs -t elm filesystem
mount filesystem /fal elm 分配下filesystem，然后重启,不然可能会报错

```
[684] E/app.filesystem: Failed to initialize filesystem!
```

继续，挂载font上去就能用了

```
mkdir /fal/font
mouint font /fal/font elm
```

接下来可以写代码读写文件了

### 代码实践

实现以下每次mqtt发送温湿度的时候，另外存一份文件

>文件名为：1.txt；
	文件内容： 
	Num：0 (代表总数)
	Temp：XX ; Humi：XX ; Count： 1（自上电起所采集的数据次数）
    Temp：XX ; Humi：XX ; Count： 2（自上电起所采集的数据次数）
    Temp：XX ; Humi：XX ; Count： 3（自上电起所采集的数据次数）

```

static int file_data(void)

{

int fd;

fd = open("/fal/1.txt", O_RDWR | O_CREAT);

//如果打开成功

if (fd >= 0)

{

//判断文件是否为空

rt_uint32_t size = read(fd, buffer, 1);

if (size < 0)

{

rt_kprintf("Read File Fail.\n");

return ;

}

if(buffer[0]!='n')

{

//写入文件

write(fd, "num:0\r\n", 8);

num_count=0;

}else{

//读取num次数

lseek(fd, 0, SEEK_SET);

read(fd, buffer, 8);

char *ptr = NULL;

num_count=strtol(buffer+4,ptr,10);

rt_kprintf("count:%s\n",buffer);

rt_kprintf("count:%d\n",num_count);

}

num_count++;

lseek(fd, 0, SEEK_SET);

char temp[5] = {'\0'};

sprintf(temp, "%d", num_count);

write(fd, "num:", 4);

write(fd, temp,3);

write(fd, "\r\n", 2);

lseek(fd, 0, SEEK_END);

char temp_String[40] = {'\0'};

sprintf(temp_String,String, (int)Temp, (int)Humi, num_count);

write(fd, temp_String, sizeof(temp_String));

rt_kprintf("Write done.\n");

close(fd);

}

else

{

rt_kprintf("File Open Fail.\n");

}

return 0;

}
```

在上文推送数据到mqtt的时候调用这段代码

![image-20240731001501548.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240731/3396966e0fc73ab50acf1e0225ee19cf.png)

运行结果

代码写的比较粗糙，主要是帖子拖了这么久才发有点不好意思,故快速开发一下

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