【RT-Thread作品秀】智能管家精灵

作者：七星岩

概述（说明应用产生的背景、实现功能）

主控平台以 ART-PI 开发板为核心，主要任务是抓取网络数据、如天气、疫情等，并由OLED实时显示最新数据，同时将抓取的数据当做log文件存储在SD卡上，供后续分析使用。

并推送室内环境信息如温度，湿度到ONENET云端,，后续将扩展更多室内传感器，并同步的云端。由于时间原因，计划要做的摄像头室外监控，图片、视频传送没有在本次提交中实现。

开发环境（所采用的软、硬件方案）

硬件：

1. 主控：ART-PI（STM32H750XB）
2. MicoKit-Ext 板

软件：

3. RT-Thread 版本：RT-Thread V 4.0.3
4. 开发工具及版本：RT-studio 2.0.0

RT-Thread使用情况概述（简要总结下应用中RT-Thread使用情况：内核部分、组件部分、软件包部分、内核、其他）

（1）内核部分：调度器，信号量，libcpu/BSP。

 调度器：创建多个线程来实现不同的工作。

信号量：用来同步线程。

libcpu/BSP：UART 驱动。

（2）组件部分：UART 框架，

UART框：使用UART框架来与ART-PI-DOCK扩展板进行数据交互。

Fal Flash 抽象: Flash 抽象层，是对 Flash 及基于 Flash 的分区进行管理、操作的抽象层，对上层统一了 Flash 及 分区操作的 API。

LittleFs: 适合嵌入式系统的小而安全的文件系统

（3）软件包部分：

EasyFlash: 一款开源的轻量级嵌入式Flash存储器库

cJSON：C 语言实现的极简的解析 JSON 格式的软件包。

Dht11: 读取DHT11数字温湿度传感器的温度和湿度值。

WebNetClient 软件包：由 RT-Thread 自主研发的，基于 HTTP 协议的 Web 服务器实现，它不仅提供设备与 HTTP Client 通讯的基本功能， 而且支持多种模块功能扩展，且资源占用少、可裁剪性强，充分满足 开发者对嵌入式设备服务器的功能需求。

Onenet： RT-Thread 针对 OneNET 平台连接做的的适配，通过 这个软件包，可以让设备在 RT-Thread 上非常方便的连接 OneNet 平台，完成数据的发送、接收、设备的注册和控制等功能。

MbedTLS: C 编程语言以最小的编码占用空间实现了 SSL/TLS 功能及各种加密算法，易于理解、使用、集成和扩展，方便开发人员轻松地在嵌入式产品中使用 SSL/TLS 功能.

Netutils: RT-Thread 可用的全部网络小工具集合。

Pahomqtt: 是 Eclipse 实现的基于 MQTT 协议的客户端，本软件包是在 Eclipse paho-mqtt 源码包的基础上设计的一套 MQTT 客户端程序。

u8g2：单色屏驱动，现在移植到了 rt-thread，可以满足各种各种各样的需求。

硬件框架（概述应用所采用的硬件方案框图，并对核心部分做介绍）

硬件部分主要是ART-PI + 一块IOT外扩板

软件框架说明（介绍应用所采用的软件方案框图、流程图等，并加以解说）

软件部分也相对简单，基于ART-PI 的WiFi样例程序，加上几个独立的模块(流程图见文档)

1. 按键扫描模块
2. OLED数据显示模块
3. DHT11设备温湿度读取模块
4. 心知天气预报API解析模块
5. 疫情数据解析模块（不完善）
6. 本地数据上传OneNet云

软件模块说明（介绍应用软件关键部分的逻辑、采用的实现方式等）

主要函数说明：

（1）get_Weather_Data（）：读取并解析心知API天气数据，写入封装数据结构，保存到SD卡log文件。

（2）get_NCOV_Data：读取并解析腾讯疫情API数据写入封装数据结构，；

（3）oled_display：实时扫描三个按键，并得到显示状态，并根据当前状态显示指定页面；

（4）main_interface：，根据网络通断显示图标，根据按键左移右移显示当前状态，根据选中主题，显示指定页面；

（5）oled_draw_menu：画出主页面布局

（6）oled_time_show：获取实时时间，并在OLED屏幕，画出小时：分钟，和年月日。

（7）oled_weather_report：在OLED屏幕画出室内温湿度和天气预报的温度天气情况。

（8）oled_covid_report：在OLED屏幕画出疫情解析所得数据。

（9）onenet_upload_entry ： 与onenet同步任务。

（10）onenet_mqtt_upload_digit：向onenet网络平台上温度传数据。

（11）key_thread_entry：按键扫描任务。

演示效果（演示效果请采用3张高清图片，并录制一段不少于1min视频解说应用所实现的效果，视频上传至B站或者腾讯视频或其他视频平台，给出链接即可）

演示视频：

代码地址（代码可上传至gitee，给出链接地址）

https://gitee.com/xianting77/art-pi-smart-assist.git

比赛感悟（可以围绕这次比赛学到了什么，克服了哪些困难，有哪些收获，不低于200字）

认识RT-thread应该有10年了，10年来，我一直关注着RT-thread，连续参加来17,18,19年的开发者大会，并试用过基于RT-thread的IOT camera, 柿饼。可以说是看着RT成长起来的，本次ART-PI比赛我第一时间报名参与了，首先这块板子做的很精致，板子的配置，硬件资源相当牛逼，看过就像试用。第二，RT提供了那么多强悍的工具，ENV，RT-STUDIO…那么多有价值的软件包，只有使用才能体会这些很棒的轮子给开发带来的便利。第三，RT的开发生态和社区建设已成气候，对于开发者来说，无论新手还是大咖，都能一起互相学习，彼此进步，一个人做事很孤单，一群人做事能走得更远。

起初我想用ART-PI驱动自家的智能、小车，但是AP6212蓝牙模块的驱动没有调试出来，所以选择了相对参考多一些的智能家居类课题，我就乘着最后一两周的时间调试了智能管家精灵。谈不上作品，只想用RT的软件平台做有一些值得去做的事，目前疫情播报模块还没有最终完善，由于腾讯API的的疫情数据有120多K，task的栈大小没有设置的足够大，实际上我只要JSON文件开头的那部分数据，很多在内存中的数据都是无用的，后续要想个办法，截取下有用的JSON数据。另外选择腾讯的API，是因为原来小桥的丁香数据API挂掉了，无奈用了这个API。

由于网上购买的RGB屏幕还没有到手，摄像头视频和TOUCH-GFX部分来不及做了。所以想到用手上的OLED和按键及U8G2来做一个简单人机交互。

整体来说，管家精灵比较简单，不过这已然是下班后自己挤时间捣鼓出来的。但是做下来确实体验到RT，软件包和框架的强大，初步的完成一个业务需求真的很快，而且有很好的LOG提醒,各种辅助工具，用下来可以说是爱不释手。为国产OS，Rtthread默默的付出点赞，也坚定了我将一直跟随RT精进技术，做有益的尝试，做有价值的练习。

本次小尝试的总结就至此接近尾声。对于我来说，无论这份作业合不合格，我将继续RT之路。向优秀的小伙伴学习，后续我将更深入结合软件包使用开发板的其他硬件模块。谢谢ART-PI开源硬件团队的付出，没有你们的硬件，我将无法体验这么接地气的开发方式。