物聯(lián)網(wǎng)衣柜控制器開源分享

描述

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物聯(lián)網(wǎng)衣柜控制器的主要功能是為用戶帶來適應(yīng)天氣條件的衣服。在當(dāng)前版本的驅(qū)動(dòng)程序中，編程了三件衣服：雨傘、圍巾、太陽鏡。可以通過附加元素（夾克、帽子、靴子等）擴(kuò)展功能。此外，控制器還可用作氣象站。

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硬件

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設(shè)備 iot-wardrobe 基于 cc3200 Launchpad 模塊。Launchpad 模塊由外部電源供電（電壓 3.3 V 最大電流 500 mA）。模塊 LaunchPad 安裝在 Z-52 盒中（尺寸 73 毫米/146 毫米/40 毫米）。此外還安裝了 LCD 驅(qū)動(dòng)器（單色、分辨率 48x84、驅(qū)動(dòng)器 pcd8544）、兩個(gè)功能按鈕（紅色和綠色）、兩個(gè)功能二極管（紅色和黃色）和三個(gè)信息二極管（全綠色）。設(shè)備 iot-wardrobe 如圖1 所示。

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圖 1. 物聯(lián)網(wǎng)衣柜控制器

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模塊 CC3200 Launchpad 控制 LCD 顯示屏、按鈕和二極管的工作。外圍電路電氣圖如圖1所示。

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圖 1. 示意圖。外圍設(shè)備

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您應(yīng)該開始在 LCD、二極管和按鈕的盒孔中銑削結(jié)構(gòu)。接下來您應(yīng)該安裝 LCD、二極管和按鈕。最后，您應(yīng)該使用 cc3200 線連接所有外圍設(shè)備（微控制器線在兩個(gè) Launchpad 2x20 連接器上延伸）。

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功能性

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Iot-wardrobe 驅(qū)動(dòng)程序可以工作在三種模式之一：正常工作、信息屏幕、檢查接入點(diǎn)。

正常工作模式（通過按下綠色按鈕激活）——在此模式下，控制器連接到接入點(diǎn)。在該控制器連接到氣象服務(wù)器openweathermap.org 之后并發(fā)送天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)請(qǐng)求（服務(wù)名稱：5 天/3 小時(shí)預(yù)報(bào)）。服務(wù)器以 XML 格式返回?cái)?shù)據(jù)（標(biāo)頭和五天的天氣預(yù)報(bào)，分辨率為每 3 小時(shí)一次）。當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，黃色 LED 會(huì)被激活。正確讀取數(shù)據(jù)后，控制器將繼續(xù)工作。微控制器 cc3200 分析讀取的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。從頁眉讀取日出和日落時(shí)間。接下來是閱讀未來九小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)（3 次，每次 3 小時(shí)）。每個(gè) 3 小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)都有詳細(xì)的分析。LCD 屏幕上每 3 小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)會(huì)顯示兩個(gè)帶有天氣數(shù)據(jù)（天氣現(xiàn)象、風(fēng)力、溫度、壓力、濕度、降水量、云量）的屏幕。下一個(gè)衣櫥選擇算法被激活。如果滿足定義的條件（雨傘 - 雨，圍巾 - 溫度低于 5 ° C，太陽鏡 - 云度低于 10%) 60 秒信息綠色 LED 亮起。啟用的 LED 會(huì)通知用戶他應(yīng)該選擇的衣櫥物品（例如：雨傘附近的二極管意味著下雨，你應(yīng)該帶把傘）。

信息屏幕模式（通過按紅色按鈕激活）——在此模式下，設(shè)備的工作方式與正常工作模式類似。除了設(shè)備不連接到接入點(diǎn)并且不從天氣預(yù)報(bào)服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)。設(shè)備使用正常工作時(shí)讀取的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和衣柜選擇算法與正常工作模式相同。

檢查接入點(diǎn)模式（微控制器啟動(dòng)后激活） - 在這種模式下檢查與接入點(diǎn)的連接。如果 cc3200 無法連接接入點(diǎn)信息 LED 將被激活（紅色二極管 AP）。

裝置工作如圖2所示。在正常工作和信息屏幕模式下，天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)屏幕顯示 3 次（天氣預(yù)報(bào) 9 小時(shí) – 3 次 3 小時(shí)）。

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圖 2. 司機(jī)在工作中 a) 檢查接入點(diǎn) b) 正常工作 c) 信息屏幕

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軟件

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項(xiàng)目是在 CCSv6 中制作的。軟件是用C語言編寫的。在 iot-wardrobe 項(xiàng)目中，使用了 freeRTOS 框架 SimpleLink 和 cc3200 的驅(qū)動(dòng)程序。在線程系統(tǒng)（文件system.c）中，最有趣的是過程SystemNormalWorkTask（正常工作模式實(shí)現(xiàn)）。

開始時(shí)顯示天氣預(yù)報(bào)屏幕。執(zhí)行與接入點(diǎn)的下一次連接（過程Connect2AccessPoint）。發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，黃色 LED 會(huì)亮起。

當(dāng)與接入點(diǎn)的連接完成時(shí)，設(shè)備正在從天氣預(yù)報(bào)服務(wù)器讀取 IP 地址（過程Network_IF_GetHost_IP）。在這種情況下，使用 DNS 查找方法。當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，黃色 LED 會(huì)被激活。下一個(gè)設(shè)備與天氣預(yù)報(bào)服務(wù)器建立 TCP 連接（過程CreateConnection）。在這個(gè)過程中，創(chuàng)建了 TCP 套接字，并建立了與天氣預(yù)報(bào)的下一個(gè)連接。當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，黃色 LED 會(huì)被激活。接下來 cc3200 從服務(wù)器openweathermap.org讀取天氣預(yù)報(bào)（過程WeatherForecastGet）。在這種情況下，使用 HTTP POST 方法。當(dāng)天氣預(yù)報(bào)被讀取時(shí)，數(shù)據(jù)解析過程被執(zhí)行（過程WeatherForecastParse). WeatherForecastGet和WeatherForecastParse這兩個(gè)過程都在weather.c文件中可用。當(dāng)讀取天氣預(yù)報(bào)時(shí)，cc3200 微控制器斷開與氣象服務(wù)器的連接（TCP socked 關(guān)閉）并關(guān)閉與接入點(diǎn)的連接（程序Network_IF_DeInitDrive r）。最后執(zhí)行衣櫥選擇程序（程序WardrobeWork）。SystemNormalWorkTask程序的源代碼在wardrobe.c文件中可用。

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開始

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Iot-wardrobe 源代碼可在 github 上獲得。您應(yīng)該下載代碼并配置設(shè)備參數(shù)。在configure.h文件中，您應(yīng)該設(shè)置接入點(diǎn) SSID 名稱、密碼，并且您應(yīng)該定義傳輸編碼算法。此外，您應(yīng)該設(shè)置 iot-wardrobe 驅(qū)動(dòng)程序的位置（城市名稱或 GPS 坐標(biāo)）。讀取位置參數(shù)中定義的地點(diǎn)的天氣預(yù)報(bào)。默認(rèn)使用城市名稱，但如果您想將定位方法更改為 GPS 坐標(biāo)，則應(yīng)更改項(xiàng)目設(shè)置。在未定義名稱的預(yù)定義符號(hào)選項(xiàng)卡中，您應(yīng)該刪除 LOCATION_GPS 值，在預(yù)定義名稱中，您應(yīng)該添加 LOCATION_GPS 值。

完成所有更改后，您應(yīng)該重建項(xiàng)目（項(xiàng)目 -> 全部構(gòu)建）。將創(chuàng)建二進(jìn)制文件 iot_wardrobe.bin。使用 CCS UniFlash 應(yīng)用程序，您應(yīng)該對(duì) S-FLASH 存儲(chǔ)器進(jìn)行編程。

最后你應(yīng)該在衣柜里安裝驅(qū)動(dòng)程序。您應(yīng)該安裝信息二極管并將其連接到衣柜（1-雨傘，2-圍巾，3-太陽鏡）。電源連接后，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備就可以工作了。實(shí)施示例如圖3所示。

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圖 3. 工作中的物聯(lián)網(wǎng)衣櫥

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?ukasz Krysiewicz, 波蘭

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