物联网衣柜控制器开源分享

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资料介绍

描述

物联网衣柜控制器的主要功能是为用户带来适应天气条件的衣服。在当前版本的驱动程序中，编程了三件衣服：雨伞、围巾、太阳镜。可以通过附加元素（夹克、帽子、靴子等）扩展功能。此外，控制器还可用作气象站。

硬件

设备 iot-wardrobe 基于 cc3200 Launchpad 模块。Launchpad 模块由外部电源供电（电压 3.3 V 最大电流 500 mA）。模块 LaunchPad 安装在 Z-52 盒中（尺寸 73 毫米/146 毫米/40 毫米）。此外还安装了 LCD 驱动器（单色、分辨率 48x84、驱动器 pcd8544）、两个功能按钮（红色和绿色）、两个功能二极管（红色和黄色）和三个信息二极管（全绿色）。设备 iot-wardrobe 如图1 所示。

图 1. 物联网衣柜控制器

模块 CC3200 Launchpad 控制 LCD 显示屏、按钮和二极管的工作。外围电路电气图如图1所示。

图 1. 示意图。外围设备

您应该开始在 LCD、二极管和按钮的盒孔中铣削结构。接下来您应该安装 LCD、二极管和按钮。最后，您应该使用 cc3200 线连接所有外围设备（微控制器线在两个 Launchpad 2x20 连接器上延伸）。

功能性

Iot-wardrobe 驱动程序可以工作在三种模式之一：正常工作、信息屏幕、检查接入点。

正常工作模式（通过按下绿色按钮激活）——在此模式下，控制器连接到接入点。在该控制器连接到气象服务器openweathermap.org 之后并发送天气预报数据请求（服务名称：5 天/3 小时预报）。服务器以 XML 格式返回数据（标头和五天的天气预报，分辨率为每 3 小时一次）。当发生错误时，黄色 LED 会被激活。正确读取数据后，控制器将继续工作。微控制器 cc3200 分析读取的天气预报数据。从页眉读取日出和日落时间。接下来是阅读未来九小时的天气预报（3 次，每次 3 小时）。每个 3 小时的天气预报都有详细的分析。LCD 屏幕上每 3 小时的天气预报会显示两个带有天气数据（天气现象、风力、温度、压力、湿度、降水量、云量）的屏幕。下一个衣橱选择算法被激活。如果满足定义的条件（雨伞 - 雨，围巾 - 温度低于 5 ° C，太阳镜 - 云度低于 10%) 60 秒信息绿色 LED 亮起。启用的 LED 会通知用户他应该选择的衣橱物品（例如：雨伞附近的二极管意味着下雨，你应该带把伞）。

信息屏幕模式（通过按红色按钮激活）——在此模式下，设备的工作方式与正常工作模式类似。除了设备不连接到接入点并且不从天气预报服务器读取数据。设备使用正常工作时读取的数据。数据呈现和衣柜选择算法与正常工作模式相同。

检查接入点模式（微控制器启动后激活） - 在这种模式下检查与接入点的连接。如果 cc3200 无法连接接入点信息 LED 将被激活（红色二极管 AP）。

装置工作如图2所示。在正常工作和信息屏幕模式下，天气预报数据屏幕显示 3 次（天气预报 9 小时 – 3 次 3 小时）。

图 2. 司机在工作中 a) 检查接入点 b) 正常工作 c) 信息屏幕

软件

项目是在 CCSv6 中制作的。软件是用C语言编写的。在 iot-wardrobe 项目中，使用了 freeRTOS 框架 SimpleLink 和 cc3200 的驱动程序。在线程系统（文件system.c）中，最有趣的是过程SystemNormalWorkTask（正常工作模式实现）。

开始时显示天气预报屏幕。执行与接入点的下一次连接（过程Connect2AccessPoint）。发生错误时，黄色 LED 会亮起。

当与接入点的连接完成时，设备正在从天气预报服务器读取 IP 地址（过程Network_IF_GetHost_IP）。在这种情况下，使用 DNS 查找方法。当发生错误时，黄色 LED 会被激活。下一个设备与天气预报服务器建立 TCP 连接（过程CreateConnection）。在这个过程中，创建了 TCP 套接字，并建立了与天气预报的下一个连接。当发生错误时，黄色 LED 会被激活。接下来 cc3200 从服务器openweathermap.org读取天气预报（过程WeatherForecastGet）。在这种情况下，使用 HTTP POST 方法。当天气预报被读取时，数据解析过程被执行（过程WeatherForecastParse). WeatherForecastGet和WeatherForecastParse这两个过程都在weather.c文件中可用。当读取天气预报时，cc3200 微控制器断开与气象服务器的连接（TCP socked 关闭）并关闭与接入点的连接（程序Network_IF_DeInitDrive r）。最后执行衣橱选择程序（程序WardrobeWork）。SystemNormalWorkTask程序的源代码在wardrobe.c文件中可用。

开始

Iot-wardrobe 源代码可在 github 上获得。您应该下载代码并配置设备参数。在configure.h文件中，您应该设置接入点 SSID 名称、密码，并且您应该定义传输编码算法。此外，您应该设置 iot-wardrobe 驱动程序的位置（城市名称或 GPS 坐标）。读取位置参数中定义的地点的天气预报。默认使用城市名称，但如果您想将定位方法更改为 GPS 坐标，则应更改项目设置。在未定义名称的预定义符号选项卡中，您应该删除 LOCATION_GPS 值，在预定义名称中，您应该添加 LOCATION_GPS 值。

完成所有更改后，您应该重建项目（项目 -> 全部构建）。将创建二进制文件 iot_wardrobe.bin。使用 CCS UniFlash 应用程序，您应该对 S-FLASH 存储器进行编程。

最后你应该在衣柜里安装驱动程序。您应该安装信息二极管并将其连接到衣柜（1-雨伞，2-围巾，3-太阳镜）。电源连接后，物联网设备就可以工作了。实施示例如图3所示。