【RT-Thread作品秀】工業(yè)多點傳感器信息收集子系統(tǒng)

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 概述：

　　多點傳感器采集子系統(tǒng)是用基于 STM32 系類芯片STM32H750開發(fā)板ART-Pi開發(fā)，支持無線采集多種傳感器數(shù)據(jù)，子系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)后通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳分站。訪問該子系統(tǒng)時會展示一個網(wǎng)頁顯示本系統(tǒng)采集到的傳感器數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)適用與工業(yè)現(xiàn)場各種傳感器數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)儲，可以用在傳感器較多的場景中。

開發(fā)環(huán)境

硬件:ART-Pi主板

擴展板： ESP8266 WIFI模塊

RT-Thread版本：RT-Thread V 4.0.3

開發(fā)工具及版本：RT-Thread Studio 2.0.0

RT-Thread使用情況概述

內(nèi)核部分：調(diào)度器，信號量，消息隊列。

調(diào)度器：創(chuàng)建多個線程來實現(xiàn)不同的工作。

信號量：用來同步線程。

消息隊列：用來實現(xiàn)線程之間傳遞的數(shù)據(jù)。

組件部分：SPI框架， Sensor框架,SAL 套接字抽象層

軟件包部分：

Webnet：建立一個簡單Web服務(wù)器，提供數(shù)據(jù)顯示界面。

cJSON：C語言實現(xiàn)的極簡的解析 JSON 格式的軟件包。

TFTP：上傳配置數(shù)據(jù)，網(wǎng)頁文件等。

MicroPython：邏輯實現(xiàn)的主要部分。實現(xiàn)與ESP8266的連接以傳輸收集的傳感器數(shù)據(jù)。還要實現(xiàn)對展示數(shù)據(jù)的網(wǎng)頁的動態(tài)生成。

硬件框架

將接收到ESP8266的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲后傳輸?shù)椒终?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E4%B8%8A%E4%BD%8D%E6%9C%BA/">上位機。

軟件框架

軟件框架說明

本項目使用2個線程，其中一個負(fù)責(zé)基于ESP8266的采集板通過發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包給ARIT-Pi獲得傳感器數(shù)據(jù)，另一個線程負(fù)責(zé)根據(jù)數(shù)據(jù)池的數(shù)據(jù)生成動態(tài)網(wǎng)頁并上傳數(shù)據(jù)。

第一部分：數(shù)據(jù)接收線程

此線程負(fù)責(zé)接收由基于ESP8266的采集板發(fā)送來的UDP數(shù)據(jù)。并儲存在數(shù)據(jù)池內(nèi)。

第二部分：網(wǎng)頁生成線程

另一個線程負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)池內(nèi)提取數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)生成網(wǎng)頁供展示傳感器數(shù)據(jù)。然后將接收到ESP8266的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲后傳輸?shù)椒终旧衔粰C。

軟件模塊說明

server_run：接收UDP數(shù)據(jù)包線程，提取有用傳感器數(shù)據(jù)，保存在數(shù)據(jù)池。

web_run：根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)生成網(wǎng)頁文件，并保存在/flash/webnet目錄下。然后將數(shù)據(jù)上傳至上位機。

main：負(fù)責(zé)led 閃爍，用來顯示當(dāng)前系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

演示效果

從傳感器傳來的數(shù)據(jù)是隨時變化的。

使用的材料其實也很簡單，就是一個ART-Pi主板和一個ESP8266模塊。

視頻觀看：

比賽感悟

通過這次實踐，我學(xué)習(xí)了RT-Thread 操作系統(tǒng)的裁剪和各種組件和軟件包的搭配使用。在過程中學(xué)到了許多以前沒有接觸過的知識，也對RT-Thread RTOS也有了新的認(rèn)識。對這種小操作系統(tǒng)能做到這樣的程度感到非常吃驚。這讓我以后使用該系統(tǒng)更有底氣。

RT-Thread的軟件包非常豐富，我在這個小操作系統(tǒng)上找到了需要的web服務(wù)器、TFTP服務(wù)器、socket組件，令人意外的是集成了MicroPython，而且在MicroPython中支持re和json，可以快速開發(fā)應(yīng)用，不用每一次修改程序都重新燒寫一遍芯片。但是我在試圖使用動態(tài)模塊時卻不順利，這讓我對這種操作系統(tǒng)的配置復(fù)雜性有一點卻步，感覺上手有一點難，其實還可以做的更好一些。

最后感謝主辦方提供了這么好的一個平臺，讓我學(xué)到了許多RT-Thread操作系統(tǒng)的特性。通過這次的實踐我對RT-Thread的許多特性有了了解，并且感受到此產(chǎn)品在工程開發(fā)上提供的許多便利性，我會在以后的作品中更多的使用RT-Thread產(chǎn)品，也會向朋友推薦這款產(chǎn)品。

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