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下一站是幸福使用AliOS Things快速构建温度计应用
本文是基于AliOS Things 3.1快速构建温度计的应用场景。涉及AliOS Things组件开发，构建AliOS Things用户项目，AliOS Things HAL API使用，向AliOS Things中添加并使用组件。用到的硬件设备有半导体开发板、温度传感器、数码管显示器。 背景信息
AliOS Things HAL APIAliOS Things向用户提供的统一硬件抽象API，为用户提供标准的对MCU片上硬件操作的能力。使得用户应用在多个不同平台之间迁移时，可以无需考虑硬件平台本身的区别，同时也使外设驱动类组件可以快速地在适配过AliOS Things的不同硬件之间复用，提高开发效率。
AliOS Things 组件AliOS Things提供的功能扩展能力。通过将外设驱动，通信协议，控制算法，数据算法等通用能力封装为符合AliOS Things标准的组件，是各种附加能力可以快速被用户复用于自己的应用中。同时，组件与OS分离设计，按需安装使用，可以有效地控制资源占用。
I2C总线I2C总线用于总线上的器件之间传送信息，是一种简单、双向二线制同步串行总线。发送数据一方称为主器件，被寻址的器件称为从器件，由主器件负责产生定时时钟和终止数据传送。
TM1637芯片TM1637 是一种带键盘扫描接口的LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路，内部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、LED 高压驱动、键盘扫描等电路。主要应用于电磁炉、微波炉及小家电产品的显示屏驱动。 整体流程图如下： image.png
物联网系统使用AliOS Things 3.1版本作为基础软件平台。 设备端开发使用AliOS Things的HAL（硬件抽象层） API及组件，实现片上外设的使用及外部传感器的数据采集。 开发板采用意法半导体NUCLEO-F103RB开发板，主控芯片为stm32f103RBT6。AliOS Things已完成对该主板的适配。 温度传感器采用LM75A数字温度传感器，该传感器通过I2C总线与主控MCU通信，可以提供0.125℃精度的温度输出。 数码管采用由TM1637驱动的6位数码管进行显示。硬件连接图如下： image.png 步骤一：创建AliOS Things用户项目
1.单击左下角+按钮。在弹窗的选项框中选择project。 image.png 2.选择helloworld_demo作为工程构建模板。 image.png 3.选择stm32f103rb-nucleo作为开发板。 image.png 4.输入应用名，按enter键，例如：myapp_wdj。 image.png 5.选择工程存储目录，按enter键生成项目工程。 image.png 6.开发工具Visual Studio Code自动打开生成的用户应用。 用户应用主入口位于appdemo.c文件中。 image.png 7.单击下面的编译图标image.png进行编译。 在控制台中看到编译结果。 image.png 8.单击下面的烧录image.png图标，将编译好的固件烧写到开发板中。 9.单击插头图标，可以打开串口调试工具进行观察。 开发板已在按照模板程序打印hello world字符及打印计数。 image.png 至此，用户应用工程建立完毕。 步骤二：加入温度采集
1.在工程appdemo.c文件中加入如下代码。
#include <aos/hal/i2c.h> // 包含需要用到的I2C HAL驱动 #define I2C1_PORT_NUM PORT_I2C_1 // 使用开发板的第一路I2C通道 #define I2C_RX_TIMEOUT 10 // 定义接收超时时间宏 i2c_dev_t i2c1; // 定义一个I2C设备结构体，用户后续操作具体的I2C接口
/* i2c初始化函数 */
void i2c1_init(void) { int ret = -1; /* i2c attr config / i2c1.port = PORT_I2C_1; i2c1.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT; i2c1.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_400K; i2c1.config.mode = I2C_MODE_MASTER; / init i2c1 with the given settings */ ret = hal_i2c_init(&i2c1); }
HAL的其他参数细节请参考文档。
2.在方法application_start中加入I2C初始化。
int application_start(int argc, char *argv[]) {
int count = 0; printf("nano entry here!\r\n"); //fd = board_lcd_create("name"); //board_lcd_write(fd,buffer,len); i2c1_init(); // 调用I2C初始化 while(1) { printf("hello world! count %d \r\n", count++); aos_msleep(1000); };}
3.加入温度采集及相关数据处理部分到主循环中。
int application_start(int argc, char *argv[])
{
int count = 0; int ret = -1; float temp; unsigned char i2c_data_buf[10]; uint16_t TempAll; int sig = 1; int temp_int; printf("nano entry here!\r\n"); i2c1_init(); // 调用I2C初始化 while(1) { // printf("hello world! count %d \r\n", count++); /*通过HAL读取 0x90地址设备的0x00寄存器，读取长度为2字节，返回数据放入i2c_data_buf中*/ ret = hal_i2c_mem_read(&i2c1, 0x90, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,i2c_data_buf,2,I2C_RX_TIMEOUT); if(ret != 0) { printf("read fail!\r\n"); // return; } TempAll = ((i2c_data_buf[0] << 8) + i2c_data_buf[1]); // 根据LM75自身特性拼接温度数据 printf("middle=%d\r\n",TempAll); if ((i2c_data_buf[0] & 0x80) != 0) // 判断数据的符号 { TempAll = ~(TempAll) + 1; sig = -1; } TempAll >>=5; // 低5位无效数据除 printf("middle=%d\r\n",TempAll); // 打印中间数据用于调试 temp = TempAll * 0.125* sig; // 计算最终数据 printf("temp = %.2f\n",temp); // 打印最终数据 aos_msleep(1000); };}
4.再次编译、烧录、串口监控。 在串口调试框中看到数据已完成采集。至此，温度采集部分完成。 步骤三：加入本地显示
1.组件包安装。 在组件包所在目录，输入如下安装命令。
aos install comp -L aos_TM1637-1.0.3.zip
aos-cube工具会把组件安装到AliOS Things源码目录。 输入以下命令查看安装的组件。
aos list comp
image.png 2.在应用中加入组件。
在应用中进行组件的头文件引用。加入的代码如下：
#include <aos_TM1637.h> // 包含组件头文件
在应用中加入组件提供的相关API，完成显示设备驱动输出。加入的代码如下：
aos_drv_TM1637_init(1,0); // 组件初始化，PA1=clk；PA0=data aos_drv_TM1637_SetBrightness(3); // 通过组件设置数码管亮度 temp_int = temp * 100; // 数码管不支持小数显示，先将温度转为整数 aos_drv_TM1637_DisplayDecimal(temp_int,2); // 通过组件API使数码管显示，并将小数点定到第二位以匹配真实数据
3.再次编译、烧录、进行串口监控。 看到温度数据显示到了数码管上，和串口输出一致。 image.png appdemo.c文件的完整代码如下：
/* * Copyright (C) 2015-2020 Alibaba Group Holding Limited */
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <aos/kernel.h> #include "aos/init.h" #include "board.h" #include <k_api.h>
#include <aos/hal/i2c.h> // 包含需要用到的I2C HAL驱动
#include <aos_TM1637.h> // 包含组件头文件
#define I2C1_PORT_NUM PORT_I2C_1 // 使用开发板的第一路I2C通道 #define I2C_RX_TIMEOUT 10 // 定义接收超时时间宏
i2c_dev_t i2c1; // 定义一个I2C设备结构体，用户后续操作具体的I2C接口
/* i2c初始化函数 */ void i2c1_init(void) { int ret = -1;
/* i2c attr config */ i2c1.port = PORT_I2C_1; i2c1.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT; i2c1.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_400K; i2c1.config.mode = I2C_MODE_MASTER; /* init i2c1 with the given settings */ ret = hal_i2c_init(&i2c1);}
int application_start(int argc, char *argv[]) { int count = 0; int ret = -1; float temp; unsigned char i2c_data_buf[10]; uint16_t TempAll; int sig = 1; int temp_int; printf("nano entry here!\r\n");
i2c1_init(); // 调用I2C初始化 aos_drv_TM1637_init(1,0); // 组件初始化，PA1=clk；PA0=data aos_drv_TM1637_SetBrightness(3); // 通过组件设置数码管亮度 while(1) { // printf("hello world! count %d \r\n", count++); /*通过HAL读取 0x90地址设备的0x00寄存器，读取长度为2字节，返回数据放入i2c_data_buf中*/ ret = hal_i2c_mem_read(&i2c1, 0x90, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,i2c_data_buf,2, I2C_RX_TIMEOUT); if(ret != 0) { printf("read fail!\r\n"); // return; } TempAll = ((i2c_data_buf[0] << 8) + i2c_data_buf[1]); // 根据LM75自身特性拼接温度数据 printf("middle=%d\r\n",TempAll); if ((i2c_data_buf[0] & 0x80) != 0) // 判断数据的符号 { TempAll = ~(TempAll) + 1; sig = -1; } TempAll >>= 5; // 低5位无效数据除 printf("middle=%d\r\n",TempAll); // 打印中间数据用于调试 temp = TempAll * 0.125 * sig; // 计算最终数据 printf("temp = %.2f\n",temp); // 打印最终数据 temp_int = temp * 100; // 数码管不支持小数显示，先将温度转为整数 aos_drv_TM1637_DisplayDecimal(temp_int,2); // 通过组件API使数码管显示，并将小数点定到第二位以匹配真实数据 aos_msleep(1000); };}
2021-04-02 21:55:01赞同 展开评论 打赏 -
45271990@qq.com
使用 AliOS Things 快速构建温度计应用 本文是基于 AliOS Things 3.1 快速构建温度计的应用场景。涉及 AliOS Things 组件开发，构建 AliOS Things 用户项目，AliOS Things HAL API 使用，向 AliOS Things 中添加并使用组件。用到的硬件设备有半 导体开发板、温度传感器、数码管显示器。 一、背景信息 AliOS Things HAL API AliOS Things 向用户提供的统一硬件抽象 API，为用户提供标准的对 MCU 片上硬件操作的能力。 使得用户应用在多个不同平台之间迁移时，可以无需考虑硬件平台本身的区别，同时也使外设驱动类 组件可以快速地在适配过 AliOS Things 的不同硬件之间复用，提高开发效率。 AliOS Things 组件 AliOS Things 提供的功能扩展能力。通过将外设驱动，通信协议，控制算法，数据算法等通用能 力封装为符合 AliOS Things 标准的组件，是各种附加能力可以快速被用户复用于自己的应用中。同时， 组件与 OS 分离设计，按需安装使用，可以有效地控制资源占用。 I2C 总线 I2C 总线用于总线上的器件之间传送信息，是一种简单、双向二线制同步串行总线。发送数据一 方称为主器件，被寻址的器件称为从器件，由主器件负责产生定时时钟和终止数据传送。 TM1637 芯片 TM1637 是一种带键盘扫描接口的 LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路，内部集成有 MCU 数字接口、数据锁存器、LED 高压驱动、键盘扫描等电路。主要应用于电磁炉、微波炉及小家 电产品的显示屏驱动。 物联网系统使用 AliOS Things 3.1 版本作为基础软件平台。 设备端开发使用 AliOS Things 的 HAL（硬件抽象层） API 及组件，实现片上外设的使用及外部传 感器的数据采集。 开发板采用意法半导体 NUCLEO-F103RB 开发板，主控芯片为 stm32f103RBT6。AliOS Things 已完 成对该主板的适配。 温度传感器采用 LM75A 数字温度传感器，该传感器通过 I2C 总线与主控 MCU 通信，可以提供 0.125℃精度的温度输出。 数码管采用由 TM1637 驱动的 6 位数码管进行显示。步骤一：创建 AliOS Things 用户项目 1. 单击左下角+按钮。在弹窗的选项框中选择 project。 2. 选择 helloworld_demo 作为工程构建模板。 3. 选择 stm32f103rb-nucleo 作为开发板。 4. 输入应用名，按 enter 键，例如：myapp_wdj。 5. 选择工程存储目录，按 enter 键生成项目工程。 6. 开发工具 Visual Studio Code 自动打开生成的用户应用。 用户应用主入口位于 appdemo.c 文件中。 7. 单击下面的编译图标 进行编译。 在控制台中看到编译结果。 8. 单击下面的烧录 图标，将编译好的固件烧写到开发板中。 9. 单击插头图标，可以打开串口调试工具进行观察。 开发板已在按照模板程序打印 hello world 字符及打印计数。 至此，用户应用工程建立完毕。 步骤二：加入温度采集 1. 在工程 appdemo.c 文件中加入代码。
#include <aos/hal/i2c.h> // 包含需要用到的 I2C HAL 驱动 #define I2C1_PORT_NUM PORT_I2C_1 // 使用开发板的第一路 I2C 通道 #define I2C_RX_TIMEOUT 10 // 定义接收超时时间宏 i2c_dev_t i2c1; // 定义一个 I2C 设备结构体，用户后续操作具体的 I2C 接口 /* i2c 初始化函数 */ void i2c1_init(void) { int ret = -1; /* i2c attr config */ i2c1.port = PORT_I2C_1; i2c1.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT; i2c1.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_400K; i2c1.config.mode = I2C_MODE_MASTER; /* init i2c1 with the given settings * / ret = hal_i2c_init(&i2c1); }-
在方法 application_start 中加入 I2C 初始化。
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加入温度采集及相关数据处理部分到主循环中。
- 再次编译、烧录、串口监控。 在串口调试框中看到数据已完成采集。至此，温度采集部分完成。 步骤三：加入本地显示 1. 组件包安装。
在组件包所在目录，输入如下安装命令。 aos install comp -L aos_TM1637-1.0.3.zipaos-cube 工具会把组件安装到 AliOS Things 源码目录。 输入以下命令查看安装的组件。 ```js aos list comp
2. 在应用中加入组件。 a. 在应用中进行组件的头文件引用。 加入的代码如下： #include <aos_TM1637.h> // 包含组件头文件 b. 在应用中加入组件提供的相关 API，完成显示设备驱动输出。 加入的代码如下： ```js ```js aos_drv_TM1637_init(1,0); // 组件初始化，PA1=clk；PA0=dataaos_drv_TM1637_SetBrightness(3); // 通过组件设置数码管亮度 temp_int = temp * 100; // 数码管不支持小数显示，先将温度转为整数 aos_drv_TM1637_DisplayDecimal(temp_int,2); // 通过组件 API 使数码管显示，并将小数点定到第二 位以匹配真实数据
3. 再次编译、烧录、进行串口监控。 看到温度数据显示到了数码管上，和串口输出一致。2021-04-02 21:46:33赞同 展开评论 打赏 -
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