支持移远EC600S的SmartDtu平台，基于QuecPython

2021-05-05 09:23 DanielWise 阅读(2159) 评论(1) 编辑收藏举报

前言

本文的主要目的是说明青石SmartDtu到底做了哪些工作？我们在移远硬件平台EC600S上做了哪些支持？为什么说这套平台是硬件开发者的福音？我们的初衷是解放广大硬件开发者的双手，提供一套成熟的嵌入式软硬件解决方案，让开发者尤其是硬件开发者专注于硬件本身。

基础支持指我们的软件和平台支持移远EC600S的基础功能，比如定时器、温湿度、PWM、GPIO、UART和FOTA。

资源管理是指通过软件平台可以通过串口和MQTT指令来管理EC600S系统上的资源，实现远程数据采集和远程控制，目前支持有远程开启定时器采集温湿度，远程控制GPIO引脚的开启和关闭等等。

平台支持是借助腾讯云平台作为中间平台，将EC600S硬件和青石的平台连通起来，既可以满足大量数据的稳定性交互能力，又可以保障数据和通信的安全性。

硬件平台
开发环境
代码架构
定时器
温湿度
GPIO
UART
FOTA
使用流程
版权信息

1 硬件平台

我们的代码运行在移远的EC600S平台上，开发语言是QuecPython，这是移远官方基于MicroPython扩展的开发语言，专门用于移远平台的嵌入式开发，在功能接口定义还是目录结构形式都与MicroPython保持高度的一致。两者同样应用于嵌入式场景开发，轻Python开发语言使得开发者上手更快，开发门槛大大降低。
EC600S硬件平台

2 开发环境

名称	工具名称	备注
visual stutio code	QuecPython开发	开发
QCOM	串口工具	串口调试
QPYcom	烧录工具和执行环境	开发调试

3 代码架构

3.1 代码结构图

代码组织结构图

bluestone_commom.py
这个文件是整个项目的公共文件，主要有一些获取网络状态、设置网络状态、检查文件是否存在和判断路径是否为URL等方法。
bluestone_config.py
这个文件主要是用于处理系统正常运行过程中用到的参数，包括从文件中读取参数、向文件中写入参数和默认参数配置项等等。
bluestone_daemon.py
守护文件，主要目的是保证嵌入式系统在运行过程中的健康，一旦发生异常中断或者断线无法恢复的情况就会尝试重启系统，目前还在开发中。
bluestone_fota.py
主要用来管理应用程序和固件的升级，其中应用程序支持多个文件路径，固件包升级仅支持单个文件。
bluestone_gpio.py
主要用来管理系统中所有GPIO引脚的状态，包括读取和写入。
bluestone_main.py
系统的入口文件，负责启动网络守护线程、初始化配置文件、数据文件、初始化系统服务、MQTT服务、串口服务、定时器服务和看门狗服务。
bluestone_mqtt.py
MQTT客户端管理工具，负责启动MQTT，监听回调并解析回调指令和参数，根据解析出的回调指令和参数执行相对应的命令。
bluestone_mqtt_tencent.py
Tencent MQTT客户端管理工具，负责启动MQTT，监听回调并解析回调指令和参数，根据解析出的回调指令和参数执行相对应的命令。
bluestone_pwm.py
PMW控制逻辑，负责打开和关闭PMW端口，可以模拟实现呼吸灯。
bluestone_socket.py
用于初始化TCP/IP socket，连接客户端并接收和发送指令，未完待续。
bluestone_temperature.py
采集板载温湿度传感器的数值。
bluestone_timer.py
管理定时器，按照一定参数启动或停止定时器。
bluestone_uart.py
管理串口，按照传入的参数启动串口，读取串口参数并解析命令，如果有满足条件的命令就去执行，包括重启系统等。
bluestone_config.json
默认配置文件，文件内有关于UART0~2的配置参数和Tencent MQTT的启动参数，用户可以按照自己的实际情况进行修改。

{
	"uart2": {
		"parity": 0,
		"baud_rate": 115200,
		"flow_control": 0,
		"stop_bits": 1,
		"data_bits": 8
	},
	"mqtt_tencent": {
		"product_id": "输入你在腾讯云上的产品编号",
		"pub_topic": "event",
		"product_secret": "输入你在腾讯云上的产品密钥",
		"sub_topic": "control"
	},
	"uart1": {
		"parity": 0,
		"flow_control": 0,
		"baud_rate": 115200,
		"stop_bits": 1,
		"data_bits": 8
	},
	"uart0": {
		"baud_rate": 115200,
		"parity": 0,
		"flow_control": 0,
		"stop_bits": 1,
		"data_bits": 8
	}
}

4 定时器

传入指令如下：

{
	"timer1": {
		"status": 1,
		"period": 5000,
		"mode": 1,
		"callback": "aht10"
	}
}

timer1: EC600S有四个定时器，分别是timer0,timer1,timer2,timer3，其中timer0被系统占用，仅可以使用timer1~timer3；
status: 定时器任务的状态；0表示关闭，1表示启动；
period: 定时器运行周期，单位是毫秒；服务端支持的周期是5000~30000毫秒；
mode: 定时器运行模式，0表示仅运行一次，1表示周期运行；
callback: 定时器每循环一次要执行的函数名称，目前仅支持"aht10"和"gpio"，分别表示采集温湿度和读取GPIO引脚状态；多个回调函数之间用逗号分隔。

注：定时器参数配置成功后系统会自动重启。

5 温湿度

温湿度的采集是通过定时器执行的，按照如上配置，只要在callback中填写"aht10"即可。

6 GPIO

控制指令如下：

{
	"gpio": {
		"gpio1": 1,
		"gpio2": 1,
		"gpio3": 0,
		"gpio4": 1,
		"gpio5": 1,
		"gpio6": 1,
		"gpio7": 1,
		"gpio8": 1,
		"gpio9": 0,
		"gpio10": 1,
		"gpio11": 0,
		"gpio12": 1,
		"gpio13": 1,
		"gpio14": 1
	}
}

gpio: 表示当前指令是用于控制GPIO的；
gpio1: 表示控制GPIO1号引脚，0表示低电平，1表示高电平，以此类推；

7 UART

{
	"uart1": {
		"baud_rate": 115200,
		"data_bits": 8,
		"flow_control": 0,
		"parity": 0,
		"stop_bits": 1
	}
}

uart1: 表示当前串口编号，支持uart0,uart1,uart2;
baud_rate: 串口波特率；
data_bits: 串口数据位；
flow_control: 流量控制；
parity: 校验位；
stop_bits: 停止位；

注：串口参数配置成功后系统会自动重启。

8 FOTA

{
	"fota": {
		"mode": 0,
		"url": "http://app.com/download"
	}
}

fota: 表示升级配置参数;
mode: 0表示升级应用程序，在这种模式下url可以支持多个，不同url之间以逗号分隔；1表示升级固件包，在这种模式下仅支持一个url地址；
url: 应用程序或固件包的地址，不支持https；

注：升级成功后系统会自动重启。

9 系统使用

下面将从新建产品到设备数据等8个环节来演示系统使用方法。
青石SmartDtu平台，登录账号：dtu, 登陆密码：d123qwe

9.1 新建产品

1.点击左侧菜单栏进入产品列表页

进入产品列表

2.点击新建打开新建产品窗口,填写产品信息

点击新建
填写产品信息

3.产品创建成功

新建成功

9.2 设备硬件配置

9.2.1 驱动安装

进入移远官方下载页面，下载 USB驱动 ，如下图：

移远USB驱动下载页面

注意操作系统，目前来看是没有找到 Mac 和 Linux 下的驱动，暂不知道是没有提供还是根本不需要。

双击安装即可。

验证是否安装成功

将电脑与开发板连接，会发现电源状态灯亮起（为红色），之后长按开机按钮，大约 5秒 后松手，稍等 5秒 左右，发现NET状态灯开始闪烁（移远COM端口驱动，间隔大约2秒），进入电脑的 设备管理器 ，查看 端口(COM 和 LPT) 项，发现如下图所示设备即表示安装成功！

移远COM端口驱动

温馨提示： 在官方文档中，这里写的比较简陋，只说了将开发板与电脑连接后就能看到设备，实际发现如果不开机，是看不到设备的！还有，官方文档中的配图显示有三个设备，实际发现只有两个，并没有配图中提到的指令交互串口，产生这个现象的原因是设备在出厂的时候烧录的固件不是 Python 固件，在烧录完 Python 固件后就能看到