本篇文章主要是分享智能家居项目中的下位机STM32+FreeRTOS的代码部分。以下是项目最终的效果
stm32 esp8266 语音控制智能家居_哔哩哔哩_bilibili
另外附上main函数中的部分代码,完整代码会在文章末尾放上百度网盘链接,可以自行下载。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-714092.html
#include "includes.h"
/* 项目名称:胖虎智能家居系统
* 作者:板栗焖小鸡,CSDN B站 抖音同名
* 简介:这是一个智能家居系统项目,基于STM32F103RET6微控制器+ESP8266(WIFI模块)+FreeRTOS嵌入式实时操作系统。
* 使用说明:
* 一、连接OneNET如下配置:
* esp8266.c文件中,ESP8266_WIFI_INFO:配置wifi或者热点名称和密码。
* ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP=\"leo\",\"20030927\"\r\n"//连接的Wifi名 密码
* esp8266.c文件中,ESP8266_WIFI_INFO:配置连接OneNet的IP端口号。
* ESP8266_ONENET_INFO "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"183.230.40.39\",6002\r\n"//连接上OneNet的MQTT
*/
/* 待解决:读取OneNET平台数据时,设备会掉线*/
/***************************** 内核对象句柄 *****************************/
/*
* 信号量,消息队列,事件标志组,软件定时器这些都属于内核的对象,要想使用这些内核
* 对象,必须先创建,创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针,后续我
* 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
* 内核对象说白了就是一种全局的数据结构,通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信,
* 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
* 来完成的
*
*/
QueueHandle_t Test_Queue =NULL;
/**************************************************全局变量*************/
//主题设置
char *Tips = "ESP";
const char *topics[] = {"ESP"};
char *onenet_req; //ONENET下发指令
uint8_t IR_Key = 0;//红外接收遥控器键值
uint16_t Tempreture = 0;//18B20温度传感器数据
uint8_t LightValue = 0;//光敏值
uint8_t KeyValue[]={0xFF ,0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};//RCC522 卡A密钥
extern uint8_t Voice_Data;
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/*
* 任务句柄是一个指针,用于指向一个任务,当任务创建好之后,它就具有了一个任务句柄
* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄,如果是自身的任务操作自己,那么
* 这个句柄可以为NULL。
*/
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t Test_Task_Handle = NULL;/* LED任务句柄 */
static TaskHandle_t Voice_Task_Handle = NULL;/* Voice_Task句柄 */
static TaskHandle_t Tempreture_Task_Handle = NULL;/* Tempreture_Task句柄 */
static TaskHandle_t Light_Task_Handle = NULL;/* Light_Task句柄 */
static TaskHandle_t IRRX_Task_Handle = NULL;/* IRRX_Task句柄 */
static TaskHandle_t OneNet_Task_Handle = NULL;/* OneNet_Task句柄 */
static TaskHandle_t OneNet_Receive_Task_Handle = NULL;/* OneNET_Receive_Task句柄 */
static TaskHandle_t FingerPrint_Task_Handle = NULL;/* FingerPrint_Task句柄 */
static TaskHandle_t RC522_Task_Handle = NULL;/* RC522_Task句柄 */
/***************************** 内核对象句柄 *****************************/
/*
* 信号量,消息队列,事件标志组,软件定时器这些都属于内核的对象,要想使用这些内核
* 对象,必须先创建,创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针,后续我
* 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
*
*
内核对象说白了就是一种全局的数据结构,通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信,
* 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
* 来完成的
*
*/
SemaphoreHandle_t FP_BinarySem_Handle =NULL;
SemaphoreHandle_t RC522_BinarySem_Handle =NULL;
/*************************** 宏定义 ************************************/
/*
* 当我们在写应用程序的时候,可能需要用到一些宏定义。
*/
#define QUEUE_LEN 4 /* 队列的长度,最大可包含多少个消息 */
#define QUEUE_SIZE 4 /* 队列中每个消息大小(字节) */
/*
*************************************************************************
* 函数声明
*************************************************************************
*/
/*硬件相关*/
void Hardware_Init(void);/* 初始化硬件 */
void OneNET_SendReadData(void);/* ONENET收发数据 */
void OneNET_ConnectInit(void);/* ONENET连接初始化 */
/*FreeRTOS相关*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void Voice_Task(void* parameter);/* Voice_Task任务实现 */
static void Tempreture_Task(void* parameter);/* Tempreture_Task任务实现 */
static void Light_Task(void* parameter);/* Light_Task任务实现 */
static void IRRX_Task(void* parameter);/* IRRX_Task任务实现 */
static void OneNet_Task(void* parameter);/* OneNet_Task任务实现 */
static void OneNET_Receive_Task(void* parameter);/* OneNET_Receive_Task任务实现 */
static void FingerPrint_Task(void* parameter);/* FingerPrint_Task任务实现 */
static void RC522_Task(void* parameter);/* RC522_Task任务实现 */
/***********************************************************************
* @ 函数名 : Hardware_Init
* @ 功能说明: 初始化硬件
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
void Hardware_Init(void)
{
/*
* STM32中断优先级分组为4,即4bit都用来表示抢占优先级,范围为:0~15
* 优先级分组只需要分组一次即可,以后如果有其他的任务需要用到中断,
* 都统一用这个优先级分组,千万不要再分组,切忌。
*/
NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4);
delay_init();/*延时初始化*/
USART_Config();/*串口1初始化*/
printf(" 胖虎智能家居系统 \r\n");
printf("一个基于STM32+FreeRTOS的智能家居系统\r\n");
printf("作者:板栗焖小鸡,CSDN B站 抖音同名\r\n");
LED_Config();/*LED初始化*/
OLED_Init();/*OLED初始化*/
OLED_Display_Init();/*OLED UI初始化*/
EXTI_Key_Config();/*外部中断按键初始化*/
ESP8266_Usartx_Init(115200);/*ESP8266串口初始化*/
DS18B20_Init();/*温度传感器初始化*/
StepMotor_Init();/*步进电机初始化*/
Remote_Init();/*红外遥控初始化*/
ADC_Mode_Init();/*ADC采集初始化*/
BEEP_PWM_Init(9, 8000-1);/*蜂鸣器初始化*/
RC522_Init();/*RC522射频模块初始化*/
PcdReset ();/*RC522相关*/
M500PcdConfigISOType ( 'A' );/*RC52射频模 设置工作方式*/
AS608_Config();/*初始化指纹模块配置*/
rx_queue_init();/*初始化环形缓冲区*/
while(Connect_Test());/*测试STM32与指纹模块的通信*/
Voice_USART_Config();/*语音模块初始化*/
printf("Hardware init OK!\r\n");
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 :main
* @ 功能说明:程序运行的地方
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
int main(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为pdPASS */
Hardware_Init();/*初始化硬件*/
/* 创建AppTaskCreate任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /* 任务入口函数 */
(const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */
(uint16_t )1024, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */
/* 启动任务调度 */
if(pdPASS == xReturn)
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务,开启调度 */
else
return -1;
while(1); /* 正常不会执行到这里 */
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 : AppTaskCreate
* @ 功能说明: 为了方便管理,所有的任务创建函数都放在这个函数里面
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为pdPASS */
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
/* 创建 FP_BinarySem_Handle */
FP_BinarySem_Handle = xSemaphoreCreateBinary();
if (NULL != FP_BinarySem_Handle)
printf("FP_BinarySem_Handle 二值信号量创建成功!\r\n");
/* 创建 RC522_BinarySem_Handle */
RC522_BinarySem_Handle = xSemaphoreCreateBinary();
if (NULL != FP_BinarySem_Handle)
printf("RC522_BinarySem_Handle 二值信号量创建成功!\r\n");
/* 创建OneNet_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )OneNet_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"OneNet_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )1024, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&OneNet_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
//printf("创建OneNet_Task任务成功!\r\n");
/* 创建Voice_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Voice_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Voice_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Voice_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
//printf("创建Voice_Task任务成功!\r\n");
/* 创建Tempreture_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Tempreture_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Tempreture_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Tempreture_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
// printf("创建Tempreture_Task任务成功!\r\n");
/* 创建FingerPrint_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )FingerPrint_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"FingerPrint_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&FingerPrint_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
// printf("创建FingerPrint_Task任务成功!\r\n");
/* 创建FingerPrint_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )RC522_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"RC522_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&RC522_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
// printf("创建RC522_Task任务成功!\r\n");
/* 创建Light_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Light_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Light_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Light_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
//printf("创建Light_Task任务成功!\r\n");
vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 :OneNet_Task
* @ 功能说明:发送、接收OneNET的数据任务
* @ 参数 : 无 +
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
static void OneNet_Task(void* parameter)
{
OneNET_ConnectInit(); /*连接OneNET*/
while(1)
{
vTaskDelay(10);
OneNet_SendData(); //发送数据
ESP8266_Clear();
}
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 :Voice_Task
* @ 功能说明:处理语音数据
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
static void Voice_Task(void* parameter)
{
while(1)
{
//printf("Voice_Task run\r\n");
switch (Voice_Data)
{
case 0xFF :/* 唤醒胖虎,回传数据 */
Voice_Data = 0;
OLED_ShowString (0, 4, " ", 16);
OLED_ShowCHinese(0,4,10);
OLED_ShowCHinese(16,4,11);
OLED_ShowCHinese(32,4,12);
OLED_ShowCHinese(48,4,13);
OLED_ShowCHinese(64,4,14);
OLED_ShowCHinese(80,4,15);
OLED_ShowCHinese(96,4,16);
// vTaskDelay(500);
// OLED_ShowString (0, 4, " ", 16);
break;
case 0x01 :/* 开灯 */
Voice_Data = 0;
GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
GPIO_ResetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);
break;
case 0x02 :/* 关灯 */
Voice_Data = 0;
GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);
break;
case 0x03 :/* 开蜂鸣器 */
Voice_Data = 0;
BEEP_OUT;
break;
case 0x04 :/* 关蜂鸣器 */
Voice_Data = 0;
BEEP_STOP;
break;
case 0x05:/* 开门 */
Voice_Data = 0;
Open_Door();
break;
case 0x06 :/* 关门 */
Voice_Data = 0;
Close_Door();
break;
case 0x07 :/* 开启指纹识别模式 */
Voice_Data = 0;
BEEP_TOGGLE(3, 100);
xSemaphoreGive( FP_BinarySem_Handle );//给出二值信号量
break;
case 0x08 :/* 开启RC522刷卡模式 */
Voice_Data = 0;
BEEP_TOGGLE(3, 100);
xSemaphoreGive( RC522_BinarySem_Handle );//给出二值信号量
break;
default :
Voice_Data = 0;
break;
}
vTaskDelay(10);
}
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 :FingerPrint_Task
* @ 功能说明:指纹识别
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
static void FingerPrint_Task(void* parameter)
{
static uint8_t Timeout;
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为 pdPASS */
while(1)
{
//获取二值信号量 xSemaphore,没获取到则一直等待
xReturn = xSemaphoreTake(FP_BinarySem_Handle,/* 二值信号量句柄 */
portMAX_DELAY); /* 等待时间 */
if (pdTRUE == xReturn)
printf("FP_BinarySem_Handle 二值信号量获取成功!\n\n");
Timeout++;
vTaskDelay(1000);
while(!MyCompare_FR())/*比对指纹*/
{
if(Timeout>=5)
{
Timeout = 0;
break;
}
}
BEEP_TOGGLE(1, 200);
Voice_Send("AS608 OK");
vTaskDelay(900);
Open_Door();
vTaskDelay(300);
Close_Door();
}
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 :RC522_Task
* @ 功能说明:刷卡模式
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
static void RC522_Task(void* parameter)
{
uint32_t writeValue = 100;
uint32_t readValue;
char cStr [ 30 ];
uint8_t ucArray_ID [ 4 ]; /*先后存放IC卡的类型和UID(IC卡序列号)*/
uint8_t ucStatusReturn; /*返回状态*/
static uint8_t Rc_Timeout;
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为 pdPASS */
while(1)
{
//获取二值信号量 xSemaphore,没获取到则一直等待
xReturn = xSemaphoreTake(RC522_BinarySem_Handle,/* 二值信号量句柄 */
portMAX_DELAY); /* 等待时间 */
if (pdTRUE == xReturn)
printf("RC522_BinarySem_Handle 二值信号量获取成功!\n\n");
/*寻卡*/
while( ( ucStatusReturn = PcdRequest ( PICC_REQALL, ucArray_ID ) ) != MI_OK )
{
/*若失败再次寻卡*/
Rc_Timeout++;
vTaskDelay(100);
printf ( "寻卡失败\n" );
ucStatusReturn = PcdRequest ( PICC_REQALL, ucArray_ID ); //PICC_REQALL PICC_REQIDL
if(Rc_Timeout >= 10)
{
Rc_Timeout = 0;
break;
}
}
if ( ucStatusReturn == MI_OK )
{
printf ( "寻卡成功\n" );
Voice_Send("RC522 OK");
vTaskDelay(2000);
BEEP_TOGGLE(1, 100);
Open_Door();
vTaskDelay(300);
Close_Door();
}
}
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 :Tempreture_Task
* @ 功能说明:读取温度任务
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
static void Tempreture_Task(void* parameter)
{
uint8_t i;
float temp;
while(1)
{
temp = Get_18B20();
if(temp>0&&temp<50)
Tempreture = temp;
//printf("Temp: %d\r\n", Tempreture);
vTaskDelay(1000);
}
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 :Light_Task
* @ 功能说明:读取光照强度值
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
static void Light_Task(void* parameter)
{
while(1)
{
/*获取光敏电阻值*/
LightValue = Get_Light_Value();
//printf("LightValue:%d\r\n", LightValue);
vTaskDelay(200);
}
}
/***********************************************END*********************************************************/
链接:https://pan.baidu.com/s/1IS-OMLy2_pyWyMU3UIhzTg?pwd=qozw
提取码:qozw
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