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RTduino物联网应用零基础入门

发布于 2024-11-11 18:53:29 浏览：378 订阅该版

[tocm]

### 硬件准备

- PSoC™6 RTT开发板(物联网专业平台)
https://item.taobao.com/item.htm?id=851394948290&skuId=5812861127627
- RTduino传感器扩展板

### 软件准备

- RT-Thread Studio
- MobaXterm（串口工具）

### 项目实践

**RTduino实践列表：**

**项目1：传感器数据采集实战**
- 任务难度：⭐️⭐️
- 任务内容：使用RTduino采集气压及温湿度数据并在串口显示
- 任务目标：顺利完成

**项目2：数据UI显示**
- 任务难度：⭐️⭐️⭐️
- 任务内容：使用RTduino将采集到的传感器数据显示在屏幕上
- 任务目标：顺利完成

**项目3：阿里云物联网应用实战**
- 任务难度：⭐️⭐️⭐️⭐️
- 任务内容：将采集的传感器数据上传至阿里云物联网云平台
- 任务目标：尽量完成

### 1.传感器数据采集实战

在本任务中，我们首先会使用到 BMP280（气压温度传感器）模块跟SHT31（温湿度传感器）模块进行数据采集，采集的数据有3个：温度（采用SHT采集的）、湿度、气压。并通过串口将采集到的数据输出出来。

#### **1.1 RTduino使能**

首先我们使能RTduino。打开RT-Thread Settings，然后进入配置页面再点击右方的箭头打开配置菜单

![1.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/cc33873967939217405a611cf3bb8ab8.png.webp)

选择** 硬件-->板载设备驱动-->使能RTduino**（此项仅当该bsp支持RTduino才可开启）

![2.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/95e9ce16e7b8f46b6049c1148cb0cea6.png.webp)
完成这一步以后，**Ctrl + S **保存一下并下载软件包。

#### **1.2 数据采集软件包配置**

本次会使用到Arduino库软件包：Adafruit BMP280，使能软件包以后，执行Ctrl + S 保存并自动下载软件包。

![3.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/615b72704a3d52dea2e686d650b221b3.png.webp)

在使用软件包的时候，我们需要修改一下BMP里面的默认的I2C地址。原本为**0x77**，修改为**0x76**

![4.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/078dd09fbf79b01a504d907ed81b16b6.png.webp)
与下载BMP280软件包操作相同，我们通过搜索使能SHT31软件包，然后下载下来。

![5.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/95b36e7e2bc70281e1c5c517503b4d18.png.webp)

#### 1.3 SConscript修改

SConscript的作用是选择把哪些文件添加到编译中，为了后续方便我们添加文件，需要修改一下。在所选的工程目录下，找到**applications/SConscript **然后将**src += ['arduino_main.cpp']** 修改为 **src += Glob('*.cpp')** 。这样它就能够把我们后续所添加的.cpp文件加入到编译中。
![6.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/8534917d24f7197784c8bba4aa7219c3.png.webp)

#### 1.4 数据采集线程设计

这一步我们需要创建两个新的线程，一个是用作BMP280来采集气压数据，一个是用作SHT31来采集温湿度数据。
我们在**applications**文件夹下新建两个文件，分别命名为：**BMP_Test.cpp **和 **SHT31_Test.cpp** 。再创建一个**Config.h**文件方便我们后续进行配置。然后把下面的代码内容分别粘贴上去。
![7.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/15eccc42aa85ba0a3c1d82347b7bcd66.png.webp)
![8.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/812c0c09d1e196e7bff7da4bf0407fb0.png)

同时我们分别修改以下文件内容，可点击链接进行下载查看详情：

**BMP_Test.cpp**: https://club.rt-thread.org/file_download/dd49f1210141606e
**SHT_Test.cpp**：https://club.rt-thread.org/file_download/f73c4180ee544e7a
**Config.h**：https://club.rt-thread.org/file_download/0cc46fb8eea26b00

#### 1.5 实验现象
把文件都添加好后就可以编译下载了，成功运行的话串口会一直输出数据信息。
![9.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/383cf3d5a48a2f39b14d280ea9a77f43.png)

### 2.数据UI显示

在本次任务中，我们会使用到拓展板上的SSD1306OLED模块来将BMP与SHT采集到的数据做一个简单的显示。

跟之前下载软件包的步骤相同，我们通过搜索找到并使能软件包，然后用Ctrl + S将软件包下载下来。（记得需要选择Adafruit库的）
![10.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/88637f051368f1148b649fb1baa20ca6.png)

#### ** 2.1 oled驱动配置**
我们需要给SSD1306新建一个线程用于显示。同样的我们在applications文件夹下新建一**个SSD_Test.cpp**文件。

![11.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/20689c1f2ecd5bd95ba7976d73ab0c36.png)

然后我们需要在**Config.h**中把#define DIS_THREAD_ENABLE打开，解除相关注释。
![12.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/8e0abc3d4deac89ce76ab3991879d596.png)
因为厂商生成批次不同，I2C地址可能会有区别。如果SSD1306无法使用的话可以修改一下I2C地址，改为**0x3C（默认是0x3D）。
**
**修改SSD_Test.cpp**（代码下载：https://club.rt-thread.org/file_download/65fffdd9784bbb48 ）

#### **2.2 实验现象**

添加完代码后可以编译下载，成功运行我们就可以看到拓展板上的OLED屏幕在不断的刷新数据。

![15.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/eec9d45b9a27634cc25b16806317cd79.jpg.webp)

### 3.阿里云物联网应用实战

在本次任务中，我们会使用到拓展板上的RW007与阿里云物联网平台快速生成一个物联网产品。

#### 3.1 使能RW007
首先我们需要在硬件选项中打开RW007的配置，然后把引脚修改成图中配置。并在SSID处填写WIFI名称（最好不要有中文）（热点的话需要是2.4G频段的），然后在password处填写密码。
![16.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/8da65cf362766fa019a0dc3209247dc7.png.webp)

然后搜索RW007软件包。它默认帮我们开启了Stm的示例，我们不需要它给的样例，直接选择不使用示例即可，然后把SPI时钟频率调整为10000000。
![17.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/45dc1d6b549b08f43031a8d1d6689577.png.webp)

接下来就是把软件包下载下来，这时候可以进行编译下载，然后可以在用命令**wifi join SSID password**手动连接wifi。（如果觉得数据输出频繁看不清命令可以在**Config.h**中把**#define NO_USING_DATA_OUTPUT**打开，这样就不会持续输出数据了）。

![18.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/b3de43dbec8ff98f1e313b5c7d97849e.png)
![19.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/85473ab58fabf4d84d808176010e153c.png)

#### 3.2 自动连接wifi
每次都手动输入Wifi有点复杂，我们可以在**main.c**（文件在此下载：(https://club.rt-thread.org/file_download/c83e2440c2339201 ） 文件中添加自动连接的代码。

#### 3.3 阿里云物联网平台搭建

首先搜索阿里云物联网平台（https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn），进入登录注册后点击管理控制台。

![20.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/34a9a8f1a1fe7a5bd59869f835dc7c6f.png.webp)

然后点击产品，选择创建产品。
![21.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/de330f028ac0e8513f795ccd3152c3b0.png.webp)

在创建面板中填入产品名称（随便起就好了），然后推荐选择自定义品类。
![22.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/aed0ede814e4ea92c6c7dec7328fe939.png.webp)

选择设备，新建一个设备。
![23.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/2a637c8e02dd3b9a475b0ce1988d795a.png.webp)

选择刚刚创建的产品，并且命名设备（随便起名）。
![24.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/a3fd0042d3e9251faede2a025a3ce4b5.png.webp)

回到刚刚的产品页面，点击刚刚新建的产品，查看产品信息。
![25.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/c545cc0183a995d26b5e048ce0eed4f3.png.webp)

再回刚刚新建的设备，同样查看设备信息。
![26.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/2f25127b64b586a49f8ac680ed538697.png.webp)

这时候在软件包中搜索Ali-iotkit，然后使能此软件包。并将刚刚记录的参数对应放置上去即可。然后把软件包下载下来。
![28.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/20e5afac02c87ee7485758775454fbf8.png.webp)

下完软件包以后，需要修改**packages/ali-iotkit/ports/wrapper.c**中最下面的那几个虚函数关键字**RT_WEAK**。因为现在的RTT版本把这个关键字改成了小写，我们修改成**rt_weak**即可。
![29.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/d52989263eec1d9391a661816e6bdc37.png.webp)

#### 3.4 阿里云物模型创建

首先点击产品，然后选择功能定义，前往编辑草稿（如果刚刚是选择自定义品类的话这里是空白的）
![30.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/174507661a0c4a4f994cf0babb82d8f4.png.webp)

然后我们把自己想要的属性添加上去，例如我这里填写的是温度，它一般会有一个提示，直接选择它所给的提示就好。配置完成后点击确认。
![31.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/2c786c51af38d2d456a647babbcf8824.png.webp)

填写气压的时候，记得把上限调整大一些。
![32.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/6220c4e537029c6ccd9acb8e00e6107a.png.webp)

还有湿度。
![33.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/011ef65f0afef4d331d8864b95b0af8e.png.webp)

把三个功能完成后应该是如图所示：
![34.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/2fdd25263d78ed51b7eab8a22a11173e.png.webp)

我们点击发布上线。
![35.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/1ca0c518e453cd511fc2da8b5c574bc3.png.webp)

在设备的物模型数据这里就能看到我们刚刚添加的功能了。
![36.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/9034a9555f6a049565ed088657bfa5e0.png.webp)

#### 3.5 添加AliCloud.c
把平台配置完成后，我们开一个阿里云的线程，让他去接收来自传感器的数据然后上传到云端。

记得这里添加的文件是**.c**文件不是**.cpp**
![37.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/9aa93b81bd90ab88aa45387e9d631392.png)

AliCloud.c代码修改
记得要在代码中
![38.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/df6e8c06c39bc45465ee6e48022a99ad.png)

也修改一下信息，把产品设备信息填写成个人的。
另外，需要对比一下标识符是否跟代码里的一致，如果你创建的功能标识符跟所给代码不一致也需要改过来。
![39.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/864d44671160a7901196b13a9500b04f.png.webp)

AliCloud.c（文件下载：https://club.rt-thread.org/file_download/87a1faa193d8afe9 ）文件修改：

#### 3.6 rt_vsnprintf软件包下载

这个软件包是辅助我们使用.2f%进行浮点数输出的。我们也是直接下载下来就能用了。
![40.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/f32f81e6d800f65ed915c76ffa9fa0c7.png.webp)

#### 3.7 烧录下载

到这里我们已经完成了环境的搭建，这时候来到Config.h中使能IOT线程，**#define IOT_THREAD_ENABLE**，然后进行编译下载即可。
![41.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/c5069ac0d1eaa070ad3509d27e9fbbe9.png)

#### 3.8 实验现象

当完成下载后，WIFI会自动连接然后启动IOT线程，然后将数据上传。我们在设备的物模型数据里就能直接看到上传的数据啦，到此任务完成。
![42.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20241111/4c3084ece0b6126930375a430414c15f.png.webp)

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