[IoT迷你赛]基于TencentOS tiny的SmartLight小工具

总述

本项目基于TencentOS tiny（腾讯物联网操作系统）构建了一款智能灯小工具产品。整个产品架构上分为硬件底层、云平台层和小程序终端层，利用官方的Demo框架可迅速打通三层的基本通信逻辑，再对相应接口的调用及方法改写便可创作出自己需要的产品项目来，这也是本项目的构建思路，下面开始详细介绍。

项目创新点：

该项目主要运用于家庭里老人、小孩的便捷智能服务上，也可运用于阅览室等公共场所的智慧照明管理上，传统的灯光控制在便捷性和环保节能方面都有可改善地方，而该小工具可助力生活中的智慧环保与节能，其定位为一款智能小工具产品，一是发挥产品核心的TencentOS tiny低功耗，低资源占用的“小”优势，再就是主要展现载体为小程序，其用完即走、“小”而强大的优势显而易见，这两方面共同支撑这款小工具的小而智能、易用等特征。同时搭载TencentOS tiny的小程序工具产品市面上目前是还没有的，相信未来是趋势。

开发环境：

MDK5（Keil5）、串口调试工具（sscom）、微信开发者工具

一、硬件底层

在硬件底层方面，由腾讯云物联网团队联合南京厚德物联网公司联合定制开发的TencentOS tiny开发板，其主要由

5大部分构成：1、传感器扩展槽（本项目运用的E53_SC1），2、MKU（STM32L431RCT6），3、锂电池（3.7V、600mAh），4、OLED屏，5、wifi 扩展板 ESP8266。此外这套开发套包中还包括必备的STlink 下载器和串口电源线。

TencentOS tiny开发板

其最小系统电路图如下：

依托开发板，LED灯传感器扩展板接入系统需要知道对应的引脚接口并进行调用，这点我觉得是实现开关灯等控制的核心之处，我是如何操作的和踩过哪些“坑”呢，进入正题吧：

1、首先配置好环境，包括MDK的安装，相应Pack的安装，这里注意的是如果网速稳定比较好，那可以选择在mdk里面下载Pack或者导入，否则建议（仅个人意见）直接安装好MDK后再回到文件夹直接点击运行安装pack。开发主要环境安装好后，再把相应开发板的烧录驱动ST-Link驱动、CH340串口驱动安装好就可正式开始开发了。

个人感觉外面直接安装pack便捷迅速

2、导入最小工程文件进行基础内核实验，一般都是进行HelloWorld这类的，新建或者导入工程文件后，如果初次开发需要进行MDK里面仿真和烧写的环境配置。（这里需要注意和容易忽略的是MDK的激活，否则烧录有问题）

HelloWorld基础内核实验先跑通

同时串口调试助手上可看结果

3、LED灯传感器扩展板的引脚接口和数据采集

找到灯传感器扩展板的引脚为7，对应到GPIO2口，然后再进一步看MCU上GPIO2对应的引脚为PB9，这样就通过对此引脚接口进行编写调用，相应拉高和拉低来达到高低电平效果以控制LED灯传感器的开和关：

1、E53_SC1接口图

2、接上图1对应引脚为GPIO2

3、接上图2对应引脚PB9为需要操作引脚

二、云平台层

云平台层是依托于腾讯物联网开发平台(IoT Explorer)，在其上面进行产品创建和部署的。因为该开发平台和TencentOS tiny都是刚发布的，因此第一次使用都需要申请。整个接入开发云平台流程为：开发平台申请——>新建项目——>新建产品——>新建设备——>编写工程文件——>配置平台对接参数——>连接开发板（含传感器）烧录运行——>开发平台查看与调试（联动开发板）。

开发平台申请

开发平台申请之后就跟着指引一步步创建项目、产品、设备即可，这几步都没坑（注意新建产品时通信方式选其它）

随后和平台对应修改工程文件里产品名称、设备名称、设备密钥为自己创建的产品数据，当前电脑连接的WIFI账号密码（保持电脑、WIFI模块在同一网域内以通信）这几项数据：

三项修改为自己产品的

WIFI账号密码修改

这些做完后就算打通底层与云平台的通信了：

连接平台成功

并且可通过平台直观的进行在线调试、下发指令等操作，通信日志也方便易读，这点上交互觉得做得还是比较好的：

平台直观观测和控制

再就是进行关键的平台操作LED灯传感器了，这点上说难也有难度（对我这种小白来说），说简单也比较简单。

像对我来说首先想到的是在工程文件里单独编写个控制逻辑的程序，再调用定义相关参数、功能的头文件，但后面发现很多参数和变量很不好找定义的位置，经过几天查看源码和查阅通过GPIO控制小灯传感器的一些资料都未成功，最终是无意看工程文件时发现light_data_template_sample.c有相关，包括显示控制灯颜色和亮度等的函数：

显示控制灯颜色和亮度的函数

果然在这里面写开关灯控制函数，位置是正确的，也不用加太多东西就可实现功能了：

控制开关灯程序

开发平台控制点亮LED灯效果

三、小程序终端层

小程序是本项目的展现终端，也是作为小工具产品定位的直接交互端，借助腾讯云的iotexplorer_mp_demo框架，和前面云平台层一样的思路，首先跑通基本通信逻辑，这里通过在app,js文件里修改自己的产品ID、设备名称、腾讯云secretId和secretKey即可跑通，实现和平台层一样的对开发板上OLED屏显示颜色、亮度的控制：

修改四项数据为自己的

之后我想了想，决定在页面上也考虑重新布局和优化下，按照用户的使用习惯和控制逻辑来说，开关灯操作这是最高优先级，我得把“开关”设在醒目位置，随后开灯之后可以进行颜色和亮度更改，或选择在小程序端获取平台的数据，也即“查询”功能，最后一级为“发送”功能，向开发板上OLED屏及LED发送灯开关、屏亮（亮就显示灯颜色和亮度）、屏灭的控制指令。

小程序工作逻辑流程图

先把开关解决，在index.wxml中写button：

加了个开关灯开关

再在index.js中把方法写上：

开灯控制图标关联

参照Demo中的两个框架，进行调用传参和写方法：

控制开发板的方法框架1

控制开发板操作框架2

再就可以写核心的控制功能了：

控制灯开关程序

四、最终效果演示

开灯

关灯

演示视频：

五、感受与鸣谢

从TencentOS tiny的开发板、软件开发方面来说，给的入门指南和软件工程包算非常详细了，只是有的细微地方会有省略，需要具备最基本的开发常识应该没什么问题，如果再在个别细致点上细致下，对小白用户的用户体验就完美了。再到IoTExplorer平台的操作和体验来说，交互和控制做得还是很方便、直观和易用的，只是有点小建议希望在通信、调试那栏各项的显示完整性上再优化下，和设备同时接入等偶尔存在掉线情况做下优化就更好了。

本次项目是借TencentOS tiny内测和IoTExplorer平台发布之际的机会所作，首先感谢相关团队大佬提供的内测开发板套件及内测软件包，更主要是整个迷你赛项目周期内，大佬们的耐心和专业指点迷津，包括TencentOS tiny开发团队的汪大、Arthur哥、硕哥、Royye哥，坚哥、张sir，参与本次内测&迷你赛的杰杰等大佬，我这块学过相关但搁置两三年了基本从零开始，整个过程下来有时间对我来说还是紧张，没做出最理想效果Demo，有事情堆积一起的排期考验，和自己开发这边硬件层面目前不是很给力等“煎熬”的地方，但更多的是挑战和收获，真的验证了进一寸有一寸的欢喜，这大概也是开发者的乐趣之一吧。