【经验之谈】基于STM32L431使用TencentOS tiny操作系统连接腾讯物联网开发平台的经验分享

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STMCU小助手发布时间：2022-12-7 16:01

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文章简介:	基于STM32L431使用TencentOS tiny操作系统连接腾讯物联网开发平台的经验分享

去年腾讯为了宣传自己针对物联网的开源操作系统TencentOS tiny，举办了一场试用活动，当时幸运获得一块，但是当时公司任务较重，一直吃灰。

板子实物就这样，没啥好介绍的，都是基础的外设，如今闲来无事，再加上众多大神完善了git库，使开发变得容易，所以索性掏出来玩一下。这次主要实现以下几个功能：
在腾讯物联网平台创建项目和产品（此处为智能灯）
通过平台控制灯
使用腾讯连连微信小程序控制灯

一.上手体验helloworld
腾讯物联网终端操作系统（TencentOS tiny）是腾讯面向物联网领域开发的实时操作系统，具有低功耗，低资源占用，模块化，安全可靠等特点，可有效提升物联网终端产品开发效率。TencentOS tiny 提供精简的 RTOS 内核，内核组件可裁剪可配置，可快速移植到多种主流 MCU 及模组芯片上。而且，基于RTOS内核提供了丰富的物联网组件，内部集成主流物联网协议栈（如 CoAP/MQTT/TLS/DTLS/LoRaWAN/NB-IoT 等），可助力物联网终端设备及业务快速接入腾讯云物联网平台。

从仓库拉取下来后文件夹目录如下：

这里简单介绍几个主要的文件夹：
board文件夹
这个文件夹中包含了目前为止TencentOS tiny 适配的开发板合集，在测试学习的时候非常好用，基本上热门的开发板均有适配。如果自己适配了新的开发板可以在开发完成后提交合并上去，为后续的开发者提供便利，到手即用。目前已适配很多。

device文件夹
该文件夹为TencentOS tiny支持的通信模组，包括了NB-IOT,wifi，2G,4G,lora。基本满足开发需求，使用很方便。

components文件夹
组件文件夹，包括上云组件，文件系统，安全组件，其中上云组件集合了各种常用的上云方式：

测试第一个代码：
根据自己的开发板在encentOS-tiny\board文件夹下寻找相对应的开发板，我这里选择TencentOS_tiny_EVB_MX_Plus，进入文件夹，打开KEIL文件，打开hello_world工程。
工程结构：

主函数中初始化了开发板的外设和任务的创建启动

board_init();初始化了系统的时钟，UART，定时器和OLED的显示，所以编译烧录后可以在屏幕上显示相关信息。

hello_world.c文件主要是创建任务，以及任务之间的调用。可以在串口观察任务运行情况

#define TASK1_STK_SIZE 1024
void task1(void *arg);
osThreadDef(task1, osPriorityNormal, 1, TASK1_STK_SIZE);
#define TASK2_STK_SIZE 1024
void task2(void *arg);
osThreadDef(task2, osPriorityNormal, 1, TASK2_STK_SIZE);
#if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u
#define TASK3_STK_SIZE 512
void task3(void *arg);
#endif
void task1(void *arg)
{
#if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u
osThreadId task_dyn_created;
osThreadDynamicDef(task3, osPriorityNormal, 1, TASK3_STK_SIZE);
task_dyn_created = osThreadCreate(osThread(task3), NULL);
int count = 0;
#endif
while (1) {
printf("###I am task1\r\n");
osDelay(2000);
#if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u
if (count++ == 3) {
printf("###I am task1, kill the task3(dynamic created)\r\n");
osThreadTerminate(task_dyn_created);
}
#endif
}
}
void task2(void *arg)
{
while (1) {
#if TOS_CFG_TASK_STACK_DRAUGHT_DEPTH_DETACT_EN > 0u
k_err_t rc;
int depth;
rc = tos_task_stack_draught_depth(K_NULL, &depth);
printf("%d %d\n", rc, depth);
#endif
printf("***I am task2\r\n");
osDelay(1000);
}
}
#if TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN > 0u
void task3(void *arg)
{
while (1) {
printf("$I am task3(dynamic created)\r\n");
osDelay(2000);
}
}
#endif
void application_entry(void *arg)
{
printf("***I am task\r\n");
osThreadCreate(osThread(task1), NULL); // Create task1
osThreadCreate(osThread(task2), NULL); // Create task2
}

复制代码

二.上云！
既然是物联网操作系统，不联网那不就是耍流氓嘛！
因为是腾讯的物联网平台，那么针对自家的平台适配性肯定是最好的，我们就上腾讯云IoT Explorer平台。
1.云端配置
登录腾讯云物联网开发平台，登陆后点击立即使用进入产品开发界面。

1.1 新建项目
选择【公共实例】或您购买的【标准企业实例】。

进入项目列表页面，单击【新建项目】。
项目名称：输入“智能灯演示”或其他名称。
项目描述：按照实际需求填写项目描述。

项目基本信息填写完成后，单击【保存】，即可完成新建项目。
项目新建成功后，即可新建产品。

1.2 产品开发
1.2.1 新建产品进入该项目的产品列表页面，单击【新建产品】。
在新建产品页面，填写产品基本信息。
产品名称：输入“智能灯”或其他产品名称。
产品品类：选择“智慧城市”>“公共事业”>“路灯照明”。
设备类型：选择“设备”。
认证方式：选择“密钥认证”。
通信方式：这里选择其他。
其他都为默认选项。

产品创建成功后便可在产品列表里面看到“智能灯”

1.2.2 完善产品
点击产品名称进入产品配置页面
在数据模板页面系统会自动推介了标准功能，如果有需要可自行添加

数据模板是一个 JSON 格式的文件，使用数据模板协议，用户的设备需按数据模板定义要求传输设备数据到云端，并可使用基于数据模板的诸多业务功能，点击查看json可以看到上面创建功能的json格式：

{
"version": "1.0",
"properties": [
{
"id": "power_switch",
"name": "电灯开关",
"desc": "控制电灯开灭",
"required": true,
"mode": "rw",
"define": {
"type": "bool",
"mapping": {
"0": "关",
"1": "开"
}
}
},
{
"id": "brightness",
"name": "亮度",
"desc": "灯光亮度",
"mode": "rw",
"define": {
"type": "int",
"unit": "%",
"step": "1",
"min": "0",
"max": "100",
"start": "1"
}
},
{
"id": "color",
"name": "颜色",
"desc": "灯光颜色",
"mode": "rw",
"define": {
"type": "enum",
"mapping": {
"0": "Red",
"1": "Green",
"2": "Blue"
}
}
},
{
"id": "color_temp",
"name": "色温",
"desc": "灯光冷暖",
"mode": "rw",
"define": {
"type": "int",
"min": "0",
"max": "100",
"start": "0",
"step": "10",
"unit": "%"
}
},
{
"id": "name",
"name": "灯位置名称",
"desc": "灯位置名称：书房、客厅等",
"mode": "rw",
"required": false,
"define": {
"type": "string",
"min": "0",
"max": "64"
}
}
],
"events": [
{
"id": "status_report",
"name": "DeviceStatus",
"desc": "Report the device status",
"type": "info",
"required": false,
"params": [
{
"id": "status",
"name": "running_state",
"desc": "Report current device running state",
"define": {
"type": "bool",
"mapping": {
"0": "normal",
"1": "fault"
}
}
},
{
"id": "message",
"name": "Message",
"desc": "Some extra message",
"define": {
"type": "string",
"min": "0",
"max": "64"
}
}
},
{
"id": "low_voltage",
"name": "LowVoltage",
"desc": "Alert for device voltage is low",
"type": "alert",
"required": false,
"params": [
{
"id": "voltage",
"name": "Voltage",
"desc": "Current voltage",
"define": {
"type": "float",
"unit": "V",
"step": "1",
"min": "0.0",
"max": "24.0",
"start": "1"
}
}
},
{
"id": "hardware_fault",
"name": "Hardware_fault",
"desc": "Report hardware fault",
"type": "fault",
"required": false,
"params": [
{
"id": "name",
"name": "Name",
"desc": "Name like: memory,tf card, censors ...",
"define": {
"type": "string",
"min": "0",
"max": "64"
}
},
{
"id": "error_code",
"name": "Error_Code",
"desc": "Error code for fault",
"define": {
"type": "int",
"unit": "",
"step": "1",
"min": "0",
"max": "2000",
"start": "1"
}
}
}
],
"actions": [
{
"id": "light_blink",
"name": "行为测试",
"desc": "",
"input": [
{
"id": "time",
"name": "time",
"define": {
"type": "int",
"min": "0",
"max": "100",
"start": "0",
"step": "1",
"unit": ""
}
},
{
"id": "color",
"name": "color",
"define": {
"type": "enum",
"mapping": {
"0": "red",
"1": "yellow"
}
}
},
{
"id": "total_time",
"name": "total_time",
"define": {
"type": "int",
"min": "0",
"max": "100",
"start": "100",
"step": "1",
"unit": ""
}
},
{
"id": "switch",
"name": "switch",
"define": {
"type": "bool",
"mapping": {
"0": "关",
"1": "开"
}
}
}
],
"output": [
{
"id": "err_code",
"name": "err_code",
"define": {
"type": "bool",
"mapping": {
"0": "ok",
"1": "error"
}
}
}
],
"required": false
}
],
"profile": {
"ProductId": "4JE4PTXVC7",
"CategoryId": "141"
}
}

复制代码

1.3 创建测试设备
完成数据模板后直接进入设备调试，其他的功能暂时用不到。
在【设备调试】页面中，单击【新建设备】，设备名为 dev001：

三、开发板代码烧录
TencentOS tiny项目工程中包含了explorer的demo工程，进入该目录：
复制
D:\TencentOS-tiny\board\TencentOS_tiny_EVB_MX_Plus\KEIL\qcloud_iot_explorer_sdk_data_template
用keil打开工程，修改以下代码：

这三个数据信息在产品dev001详情页中，点击蓝色dev001字样便可进入：

产品 ID：将控制台的产品 ID ，复制到上图 sg_product_id。
设备名称：将控制台的设备名称，复制到上图 sg_device_name。
设备密钥：将控制台的设备密钥，复制到上图sg_device_secret。

配置wifi信息

将此处的wifi信息替换为自己的wifi信息，注意：wifi应是2.4G的wifi信号，因为ESP8266不支持5G。
编译下载到开发板。
查看设备状态
烧录完成后保证程序处于运行状态。进入【控制台】>【产品开发】>【设备调试】，可查看到设备 “dev001” 的状态为“上线”状态，表示 Demo 程序已成功连接上开发平台。

查看设备属性

云端控制设备
串口助手可看到设备一直等待平台的指令下发。

在云端平台进入设备在线调试，下发控制指令：

右侧通信日志窗口可查看指令的下发与开发板的回应。在串口助手同样可以看到收到的数据：

为了方便观察到设备受控，这里控制开发板上的灯，因为该灯只受高低电平控制，所以无法显示颜色，亮度的受控结果，这里会使用OLED来替代。
在gpio.c中先初始化PB9

在data_template_sample.c中添加控制代码：