风速监测报警

作者：苏庆洪

概述

风速监测报警系统基于 MCU芯片开发，支持采集多路从机分节点的风速数据，通过无线主从传输，主机收集数据，通过显示屏实时监视，在风速超过报警值时，通过GPIO输出接点信号，启动预警，降低自然风灾害对生命财产损失的风险。点对点无线传输距离可达 2000m ~ 3000m，具有传输距离远的特点，通过组网可以覆盖大面积预警区域，该系统适用于野外对风速敏感的设备，房屋进行监测，特别是各风景名胜区，地处名山大川，其载客索道缆车，当线路上风速过大时，可以和主控系统联动，进行减速和停机控制。

开发环境

硬件：stm32f103-atk-mini

RT-Thread版本：RT-Thread V 4.0.3

开发工具及版本：MDK 5.25

RT-Thread使用情况概述

内核部分：调度器，信号量，消息队列。

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。

设备框架：通过 RT-Thread提供的 I/O 设备管理接口来访问串口硬件。

硬件框架

从机MCU 定时读取 风速传感器数据，然后通过 ATK-LORA 传输到主机，主机对数据进行比例运算处理，LCD显示和GPIO输出

软件框架说明

MCU 上电之后首先完成板级外设的初始化，图形界面littleVGL初始化，定时请求数据，串口中断释放信号量，线程实时处理数据，并显示、控制。

软件模块说明

主机创建了3个线程，1个信号量。

main：完成初始化，创建信号量，打开串口设备，设置中断响应函数，创建线程，定时请求从机数据。

lcd_thread_entry：开启littlevgl的事务处理lv_task_handler()。

usart_thread_entry：take信号量的方式，获取到信号量之后，开始数据接收，正确收到数据后，显示，并输出IO信号。

演示效果

模拟仪表显示，绿色指针为当前风速值，红色指针为故障上限，黄色指针为报警上限

拖动滑块左右移动可以设定报警值

切换软件开关，对太阳能电池进行充电

B站地址

比赛感悟

时代的发展，MCU的性能也越来越强，万物互联的需求也愈加强烈，使用RTOS来实现物与网的链接，是时代发展的潮流，当我接触到RT-Thread 这个国人自主RTOS后，经过对比其他的freertos，ucos等，RT-Thread代码很优雅，组件功能多，小而美，我开始了深入的学习。

通过 RT-Thread官网上的文档中心，我学习了多线程及其调度、信号量、邮箱、消息队列、内存管理、定时器等，但是感觉认识很肤浅，对于信号量是怎么实现的？rtos是怎么达到实时性？还是一头雾水。

于是又学习了火哥出版的《RT-Thread 内核实现与应用开发实战—基于STM32》，手把手，一步一步实现了RT-Thread，终于有了深刻认识，可以实际操作了。

通过这次比赛的项目实践，我对RT-Thread有了全新的认识，他不仅仅是一个嵌入式RTOS，当各种组件有序结合起来，必能够发挥出更大能量，体现无与伦比的扩展性和灵活性，无愧小而美物联网操作系统的称呼，现在RT-Thread smart已经上线了，无疑体现出来RT-Thread的蓬勃生命力和无限美好的发展前景，我相信选择RT-Thread绝对是正确的。

这个小作品，还有待完善，现在仅能通过触摸屏显示一些数据，并调整参数，还得增加一些功能，比如省电管理，远程开关机，还得解决开发硬件、软件的版权问题，在此仅作为演示，给下一步的开发提供一些思路，距离产品还有很长的路要走。

美中不足的地方，RT-Thread studio编译代码偏大，以至于我这个mini板flash和ram容量不够，下一步还得好好研究，怎样裁剪，用RT-Thread studio做产品的问题。

最后感谢主办方提供了这么好的一个平台，不仅能展示自我，也能学到很多知识，还要感谢论坛上那些解决我问题以及制作软件包的大佬，希望有朝一日我也能给开源社区贡献一份自己力量。