【RT-Thread作品秀】智能天气小站-电路方案

【RT-Thread作品秀】智能天气小站作者:AlgoIdeas 概述嵌入式开发需要多动手，多实践才能不断取得成长和进步。第一次接触新的知识，难免会遇到挫折和困难，只要有足够的耐心和不断探索的信心，并不断学习和实践，同时有所思考，就会有收获。智能天气小站是一个很好的切入点，同时自己作为一名STM32新手，第一次接触RT-Thread、也第一次接触TouchGFX，感受颇多，收获颇丰。 开发环境硬件:ART-Pi RT-Thread版本:4.0.3 开发工具及版本:RT-ThreadStudio 2.0 ART-Pi SDK版本: SDK v1.0.1 RT-Thread使用情况概述项目主要基于ART-Pi SDK中的art_pi_factory例程，并在例程基础上增加其他软件基础组件。 内核采用RT-Thread原生内核，版本RT-Thread v4.0.3 组件列表: rt_ota_lib – 升级相关 touchgfx_lib – TouchGFX相关界面实现 wlan_wiced_lib – WLAN库 涉及软件包: EasyFlash-v4.1.0 -- 轻量级物联网存储库 adbd-v1.1.1 – ADB远程调试 btstack-v0.0.1 – 蓝牙协议栈 cJSON-v1.0.2 – JSON库 dht11-latest – DHT11温度传感器库 fal-v0.5.0 - gt9147-latest -- 触摸驱动 littlefs-v2.0.5 -- lwgps-latest -- 轻量级GPS解析库 netutils-v1.2.0 – 网络相关工具 webclient-v2.1.2 – WEB客户端 webnet-v2.0.2 – web接口相关实现 注:gps和presssensor相关包或模块可供二次开发 硬件框架主控芯片:STM32H750XB （ART-Pi开发板） 图形框架:TouchGFX SD卡1张: 8G 温湿度传感器DHT11:使用GPIO获取数据 网络:板端自带的AP6212A WIFI+蓝牙一体芯片 4.3寸电容屏:使用I2C总线驱动触摸（触摸芯片GT9147),LCD使用RGB888格式 时间的获取:例程自带的RTC+NTP自动网络对时 天气的获取:通过http客户端的方式获取网络开放API接口的天气数据，目前主要从心知天气（https://www.seniverse.com/api）获取， 后续二次开发，也可采用其他网站获取，如openweathermap(https://api.openweathermap.org/data/2.5/)等 软件框架说明软件如果需要通过网络获取天气信息，需要先进行联网，目前支持蓝牙配网（具体请参考ART-Pi官方教程），目前仅支持本地预先设置好的地区的温度的获取，后续可以扩展UI设计，或通过GPS定位来获取位置信息。 同时，默认支持DHT11数字温度传感器获取本地的实时温湿度数据，并通过GUI进行显示。软件主体框架如下图所示: 系统设置界面，支持将温湿度数据存储为日志文件到SD卡（后续可以二次开发，读取历史文件并直接在UI界面显示历史数据），可以开启或关闭该功能，同时支持自动关屏设置。 软件模块说明UI设计GUI采用TouchGFX来设计，目前采用的版本是TouchGFX 4.15.0，主要分为3个主要界面:主页、系统设置和历史温度数据分析，分别如下图图1、图2和图3所示。 TouchGFX官方介绍 TouchGFX 4.13 版本是继TouchGFX 4.12 之后的又一重要版本。4.13版具备了将动画推到60FPS的功能，还增加了可缓存容器、不完全帧缓冲区以及新的L8压缩格式等性能，这表明了 ToughGFX 不断追求优化性能和持续迭代的匠心。4.13版本还解决了另一个问题:嵌入式系统开发人员的用户界面可访问性。通过将TouchGFX Generator集成到 STM32CubeMX 中，经验较少的工程师在使用 TouchGFX 4.13 时，可以通过 STM32CubeMX 这个广为流行的 ST 实用软件程序快速启动项目。这样做的目的在于降低开发者入门门槛，让专业人士和爱好者都能受益于这个交互式的高效解决方案。 天气数据获取通过DHT11数字温湿度传感器获取； 通过注册心知天气（https://www.seniverse.com/），采用其Weather API，并配合web相关API获取当地的天气； 演示效果视频演示: 界面设计效果: 图1 主页 图2 系统设置 图3 温度历史数据与分析 比赛感悟 一次偶然翻看网页的机会，让我看到了RT-Thread x STM32全连接创意创客大赛，于是顺手点了进去，并于第二天才最终确认参加比赛。在这近