LiteOS裸机驱动移植05 | E53_SF1智慧消防扩展板驱动及使用
LiteOS裸机驱动移植05 | E53_SF1智慧消防扩展板驱动及使用
1.E53_SF1扩展板及其驱动
关于E53标准接口
E53接口标准的E取自扩展（Expansion）的英文首字母，板子的尺寸为5×3cm，故采用E53作为前缀来命名尺寸为 5×3cm 类型的案例扩展板，任何一款满足标准设计的开发板均可直接适配E53扩展板。
E53扩展板是根据不同的应用场景来设计的，以最大的程度在扩展板上还原真实应用场景，不同案例的扩展板根据不同的应用场景来命名后缀。例如：E53_SC1，SC是智慧城市（Smart City）的缩写，SC1表示的是智慧城市中的智慧路灯，再比如SC2则表示的是智慧城市中的智慧井盖。
E53扩展接口在电气特性上，包含了常用的物联网感知层传感器通信接口，比如5V、3.3V、GND、SPI、UART、IIC、ADC、DAC等等，可以适配各种传感器，还留有4个普通GPIO，如图：
E53接口电气特性
E53_SF1智慧消防扩展板
E53_SF1扩展板采用了E53标准接口，包含了一个可燃气体传感器MQ-2，一个无源蜂鸣器，一个LED，其中无源蜂鸣器使用定时器输出PWM信号控制，LED使用普通GPIO控制，可燃气体传感器的数据使用ADC读取。
E53_SF1扩展板
如果你对该扩展板板载的MQ-2传感器和无源蜂鸣器的驱动不熟悉，请先阅读嵌入式基础教程：E53扩展板实验 —— 使用ADC读取气体传感器数据（MQ-2）、E53扩展板实验 —— 使用通用定时器产生PWM驱动蜂鸣器。
2. 移植E53_SF1驱动到LiteOS
如果你对移植裸机驱动到LiteOS的方法还不了解，请先阅读这篇文章：LiteOS裸机驱动移植教程01 | 以LED为例说明裸机驱动移植方法。
复制裸机驱动文件到LiteOS工程
本文中所使用的驱动文件，直接将用于产生PWM的定时器TIM16初始化配置代码和ADC初始化配置代码，所以无需复制其它底层文件。
IoT-Studio中提供的默认工程已经包含了该驱动文件，无需再次添加，如图：
E53_SF1扩展板驱动
添加驱动文件路径
因为 LiteOS 的整个项目工程使用 make 构建，所以复制驱动文件之后，需要添加驱动文件的路径到 makefile 中，加入编译。
之前我们都是在project.mk中直接添加，这里我们使用一种更加简便有效的方法，直接在user_demo.mk中配置，只有当开启了该demo后，才会添加这些驱动文件路径，不会造成冲突：
在user_demo.mk中添加如下代码：
#example for e53_sf1_driver_demo
ifeq ($(CONFIG_USER_DEMO), "e53_sf1_driver_demo")
user_hardware_src = ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Hardware/E53_SF1/*.c}
user_hardware_inc = -I ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Hardware/E53_SF1}
endif
添加位置如下：
user_demo.mk
至此，复制文件到LiteOS工程中，并将新复制的文件路径添加到makefile中，如果开启了该demo，则加入工程编译，就完成了驱动的移植。
3. E53_SF1裸机驱动的使用
初始化E53_SF1扩展板
在第一篇文章中详细的讲述了在LiteOS中初始化设备的两种方式：
- 在系统启动调度之前初始化：设备在系统中随时可被任意任务使用
- 在任务中初始化：设备一般只在该任务中被使用
本文中移植的 E53_SF1 扩展板驱动，不需要多个任务去操作，只需要传感器数据采集任务操作即可，所以初始化放在数据采集任务中。
操作E53_SF1扩展板
接下来首先创建一个文件夹（如果已有，不用再次创建），用于存放本系列教程实验的代码：
新建文件夹
文件夹名称
在该文件夹中创建一个文件：
创建Demo文件
编写代码:
#include <osal.h>
#include "lcd.h"
#include "E53_SF1.h"
/* 存放E53_SF1扩展板传感器数据，可在E53_SF1.h中查看定义 */
E53_SF1_Data_TypeDef E53_SF1_Data;
/* 用于数据采集和数据处理任务间同步的信号量 */
osal_semp_t sync_semp;
/* 数据采集任务-低优先级 */
static int data_collect_task_entry()
{
/* 初始化扩展板 */
Init_E53_SF1();
while (1)
{
/* 读取扩展板板载数据，存到数据结构体E53_SF1_Data中 */
E53_SF1_Read_Data();
/* 数据读取完毕，释放信号量，唤醒数据处理任务 */
osal_semp_post(sync_semp);
/* 任务睡眠2s */
osal_task_sleep(2*1000);
}
}
/* 数据处理任务-高优先级 */
static int data_deal_task_entry()
{
/* smoke_value- 当次数据，old-smoke_value-上次数据 */
int smoke_value = 0, old_smoke_value = 0;
/* LCD清屏，防止干扰显示 */
LCD_Clear(WHITE);
while (1)
{
/* 等待信号量，未等到说明数据还未采集，阻塞等待 */
osal_semp_pend(sync_semp, cn_osal_timeout_forever);
/* 信号量等待，被唤醒，开始处理数据 */
old_smoke_value = smoke_value;
smoke_value = (int)E53_SF1_Data.Smoke_Value;
printf("Smoke Value is %d\r\n", smoke_value);
LCD_ShowString(10, 100, 200, 16, 16, "Smoke Value is:");
LCD_ShowNum(140, 100, smoke_value, 5, 16);
/* 阈值为100，自动打开或关闭LED和蜂鸣器 */
if(old_smoke_value < 100 && smoke_value > 100)
{
E53_SF1_LED_StatusSet(ON);
E53_SF1_Beep_StatusSet(ON);
printf("Beep and Light ON!\r\n");
}
else if(old_smoke_value > 100 && smoke_value < 100)
{
E53_SF1_LED_StatusSet(OFF);
E53_SF1_Beep_StatusSet(OFF);
printf("Beep and Light OFF!\r\n");
}
}
}
/* 标准demo启动函数，函数名不要修改，否则会影响下一步实验 */
int standard_app_demo_main()
{
/* 创建信号量 */
osal_semp_create(&sync_semp, 1, 0);
/* 数据处理任务的优先级应高于数据采集任务 */
osal_task_create("data_collect",data_collect_task_entry,NULL,0x400,NULL,3);
osal_task_create("data_deal",data_deal_task_entry,NULL,0x400,NULL,2);
return 0;
}
然后按照之前的方法，在 user_demo.mk 中将e53_sf1_driver_demo.c文件添加到makefile中，加入编译:
user_demo.mk文件
最后在.sdkconfig中配置开启宏定义：
.sdkconfig文件
编译，烧录，即可看到实验现象。
LCD屏幕上显示当前传感器采集的烟感值，并且每2s更新一次。
当烟感值高于100时，E53_SF1扩展板的LED灯自动点亮，蜂鸣器开始鸣叫：
告警状态
当烟感值低于100时，E53_SF1扩展板的LED灯自动熄灭，蜂鸣器关闭鸣叫：
正常状态
另外，打开IoT-Studio自带的串口终端，可以查看到串口输出的工作信息：
linkmain:V1.2.1 AT 09:31:53 ON Dec 8 2019
Smoke Value is 0
WELCOME TO IOT_LINK SHELL
LiteOS:/>Smoke Value is 0
Smoke Value is 0
Smoke Value is 0
Smoke Value is 0
Smoke Value is 279
Beep and Light ON!
Smoke Value is 103
Smoke Value is 88
Beep and Light OFF!
Smoke Value is 0
Smoke Value is 278
Beep and Light ON!
Smoke Value is 27
Beep and Light OFF!
……