【星闪派物联网开发套件体验连载】智能交通灯

智能****交通灯本地控制逻辑的实现：

因为ws63 星闪派开发板运行的 RTOS 系统，本项目创建以下 6 个进程/任务实现红绿灯控制逻辑。系统运行时许如下


1，按键进程：初始化按键为中断模式，按下按键发出信号。Beep进程能收到，红绿灯主进程也能收到

2，beep进程：收到按键按下信号，发出pwm调制的方波信号，驱动无源蜂鸣器响。

3，红绿灯进程：收到按键按下信号，切换红绿灯闪烁模式，一共有四种模式：红绿灯交替闪烁模式，黄灯闪烁模式，红绿黄灯全亮，全灭。四种模式循环切换

4，红绿灯交替闪烁子进程：依次点亮绿-黄-红，交替亮起，循环下去

5，黄灯闪烁子进程：黄灯闪烁

6，oled显示进程：把oled显示缓存写入oled模块，周期性循环刷新。

红绿灯主进程，和两个子进程，控制红绿灯模式，红绿灯开关，同时也会把模式，红绿灯状态信息写入oled显示缓存。Oled显示进程刷新后，oled实时显示模式和状态

智能交通灯，云端部分

要实现的功能：

1，把本地交通灯状态推送到云端，云端可查看。

2，云端可以下发指令，远程控制本地交通灯。实现本地到云端，双向通信。

本项目，星闪派开发板不直接连接云端。

先接入阿里云网关，再通过阿里云网关和阿里云同步。

网络拓扑如下图：

通信数据流：

• 智能交通灯/星闪开发板 >> wifi >> 阿里云网关


• 阿里云网关>> wifi >> 无线路由器 >> 宽带 >> 阿里云

阿里云服务器

到阿里官网开物联网服务器，开通等一会就能用：

打开实例，创建产品：

在产品下面创建设备：

编辑产品物模型：

这个主灯亮度模块，可以满足需求，选这个

稍后阿里云网关上传数据，上传到这里，下发指令，也用这个属性

阿里云网关

阿里云网关，基于LinkSDK二次开发实现，怎么开发？

先理清LinkSDK怎么运行，什么运行逻辑，开放了什么接口，什么功能，怎么调用。

LinkSDK 代码分析：

先初始化SDK 底层依赖，参数就是要自己实现的部分，是一些posix标准系统接口，如下

有内存相关接口，malloc，free，

有时间戳接口time

有休眠接口sleep

有网络接口init ，recv，send，deinit，

有随机数接口rand

有互斥锁接口init，deinit，lock，unlock

有mqtt接口setopt，establish

这些接口移植到自己平台实现，就可以把mqtt客户端跑起来，接入阿里云物联网平台了。

直接移植到星闪派也可以

本项目是把mqtt客户端部署到linux主机，当作阿里云网关。阿里云网关连接阿里云服务器，星闪派开发板再连接阿里云网关。

这里注册recv handle，接受回调函数，网关收到阿里云服务器下发的指令，会调用这个函数处理。

这个函数中数据处理部分需要自己实现。下文会分析为什么需要

这里还注册了event handle，事件回调函数，主要是mqtt客户端保持心跳，断联，重连，会调用这个函数

函数 aiot_mqtt_connect，与阿里云服务器建立连接

创建两个进程，一个是g_mqtt_process_thread 进程如下，会遍历pub_list，发送消息

还有一个进程是g_mqtt_recv_thread，会遍历 sub_list 处理，调用recv_handle 处理数据

遍历了两个列表，处理数据。可是两个列表都是空的，肯定不会正常收发消息。

接着看以下两个函数

Aiot_mqtt_sub 函数最终把 node 插入到 sub_list 中，如下 186行

aiot_mqtt_pub 函数最终调用以下函数插入pub_list 列表

Mqtt 客户端框架基本理清。

• 自己开发时候，想要发送消息，调用 aiot_mqtt_pub就可以。g_mqtt_process_thread 进程遍历 pub_list 列表，发送消息


• 想要订阅消息，调用 aiot_mqtt_sub。g_mqtt_recv_thread，会遍历 sub_list 处理，调用recv_handle 处理数据


• 同时还要自己实现 recv_handle 处理函数，接受到数据怎么处理，什么业务逻辑，要自己实现

LinkSDK本质是个mqtt客户端，和阿里云服务器mqtt服务器通信。

稍后基于linkSDK二次开发，实现阿里云网关和阿里云服务器双向通信

阿里云网关，开发和调试

阿里云网关连阿里云物联网服务器，需要以下信息：

1，阿里云服务器网址，端口号：接入地址如下


端口号：1883

2，阿里云设备证书：

3，修改LinkSDK 设备证书，mqtt 地址，端口号

4，如上文所说：调用aiot_mqtt_pub 发布消息，到阿里云服务器。实现云端查看状态

5，调用aiot_mqtt_sub 订阅消息，阿里云服务器下发指令，就能接收到了。并实现消息处理，收到数据做对应的动作，实现云端远程控制


消息处理代码，要添加到AIOT_MQTTRECV_PUB 中。本截图标识以下代码位置，代码不全，添加自己代码就好

6，LinkSDK 开发完成，编译不过，会报错，不是啥要紧的错误，改改 CFLAGS ，如下第四行，直接跳过去报错，继续编译完成，运行调试


编译生成output/mqtt-basic-demo

运行调试：

运行：output/mqtt-basic-demo

查看网关log：


发布的消息成功，消息内容是：LightLuminance:0

查看阿里云服务器：


设备在线，正常。


主灯亮度0 ，没问题，阿里云网关发布的值就是0。

阿里云服务器云端运行日志，实时监控数据，都正常。

云端远程查看状态实现。

云端下发指令：

阿里云网关收到以下消息：

阿里云网关收到消息，把交通灯设置好状态，把最新的状态再次发布到阿里云服务器。

查看历史数据一切正常：

云端远程控制实现。

阿里云网关和阿里云服务器之间，双向通信调通。

云端查看状态，云端控制，全部实现。

星闪派接入阿里云网关-1

星闪派要接入阿里云网关：

1. 先要接入家里WiFi路由器，和阿里云网关在同一个家庭局域网内，可以相互通信。


2. 创建 socket 套接字，向阿里云网关收发数据，双向通信。

星闪派 WiFi作为 station 接入WiFi 路由器（AP），创建一个 WiFi 进程

WiFi 进程中初始化 WiFi，使能 WiFi，扫描 WiFi /ap 信号，找到要连接的 ap，连 WiFi，开启 dhcp客户端，获取 ip 地址。到此 WiFi 已经接入网络




编译，下载，调试

以下是 wifi_task 进程连接 WiFi 路由器的log:

星闪派开发板获取到 ip是192.168.51.154，WiFi路由器网关配置信息，WiFi 连接成功。

[stl_log][000006]wifi_task: init.

[stl_log][000007]wifi_task: wifi connect...

[stl_log][000008][WIFI_STA_SAMPLE]::wifi_event_cb register succ.

[stl_log][000009][WIFI_STA_SAMPLE]::wifi init succ.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=7.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=9.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=17.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=13.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=35.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=2.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=2.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=2.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=2.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=2.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=2.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=41.

[stl_log][000010][WIFI_STA_SAMPLE]::STA enable succ.

[stl_log][000011][WIFI_STA_SAMPLE]::Scan start!

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=14.

hmac_single_hal_device_scan_complete:vap[1] time[762] chan_cnt[13] chan_0[1] back[0] event[6] mode[0]

Scan::vap[1] find bss_num[16] in regdomain, other bss_num[0]

Srv:548:recive event = 1

[stl_log][000012][WIFI_STA_SAMPLE]::Scan done!.

Srv:1723:sta_scan_results cnt 16

[stl_log][000013][WIFI_STA_SAMPLE]::Connect start.

Srv:find ssid[ws63_test] auth type[2] pairwise[1] ft_flag[0]

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=47.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=47.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=47.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=16.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=47.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=6.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=5.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=6.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=6.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=5.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=1.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=3.

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=1.

+NOTICE:CONNECTED

drv_soc_ioctl ioctl_cmd->cmd=6.

Srv:548:recive event = 2

[stl_log][000014][WIFI_STA_SAMPLE]::Connect succ!.

[stl_log][000015][WIFI_STA_SAMPLE]::DHCP start.

[stl_log][000016]socket_task: cycle:0.

[stl_log][000017][WIFI_STA_SAMPLE]::STA DHCP success.

STA IP 192.168.51.154

server :

        server_id : 192.168.51.1

        mask : 255.255.255.0, 1

        gw : 192.168.51.1

        T0 : 43200

        T1 : 21600

        T2 : 37800

clients <1> :

        mac_idx mac             addr            state   lease   tries   rto     

        0       00163e2b408b    192.168.51.154  10      0       1       4       

[stl_log][000018]wifi_task: wifi connect[0] result[0].

同时在 oled 小屏幕上显示 WiFi 信息，ip 信息，server信息（阿里云网关信息，预留位置，稍后开发），WiFi/IP/server信息在同一个位置，流水显示，如下图片：

WiFi 状态：有 init，connecting...，connected

IP 信息：显示 ip，没获取到显示空

（预留位置，稍后开发）Server信息：显示阿里云下发的最后一条指令，laastcmd:1，这样，没收到显示空

WiFi连接成功，稍后创建 socket 套接字，和阿里云网关通信

星闪派接入阿里云网关2

基于上一篇，已经建立的WiFi 连接，创建 socket 套接字和阿里云网关通信。

星闪派和阿里云网关之间使用socket UDP 通信，代码如下：

星闪派发送数据代码：


星闪派接收数据代码：recvfrom 是个阻塞函数，收到数据就会打印出来，等下一次接收


阿里云网关发送数据代码：


阿里云网关接收数据代码：

星闪派接入阿里云，调试

星闪派>>> 阿里云网关 >>> 阿里云服务器：数据流 log 追踪：

星闪派发送数据log：


阿里云网关接收数据log：


阿里云网关发布数据log：


阿里云服务器log：

阿里云服务器>>> 阿里云网关 >>> 星闪派：数据流 log 追踪：

阿里云服务器下发指令log：



阿里云网关订阅消息log：


阿里云网关发送数据log：


星闪派接收数据log：

以上追踪双向数据流log，全部正常

星闪派智能交通灯，到云端，双向通信正常。本项目开发调试全部完成。

云端查看，云端远程控制视频如帖子底部

智能交通灯--云端查看，远程控制视频，如下链接：https://bbs.elecfans.com/jishu_2459800_1_1.html