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Aladdin-Wang 2020-05-06 20:48:16 +08:00
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README.md
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@ -1,37 +1,115 @@
# hellotouchGFX
# 【RT-Thread作品秀】使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表
#### 介绍
touchGFX DEMO
## 概述
学习一门新技术，最好的办法是带着需求去学习，在项目中不断磨练自己，而不是漫无目的的去学，有了需求驱动，才更容易获得学习成果和完成项目后的成就感。
通过本项目涉及到的技术有：RT-Thread系统、TouchGFX、MQTT、HTTP、JSON、微信小程序、面向对象编程思想等。每个关键词里都有很多值得深究的技术细节。
本项目所要实现的功能有：
1. 显示屏第一页显示时钟、近三天天气预报和传感器数值
2. 显示屏第二页可以进行传感器阈值设置和开关控制
3. 传感器：温湿度传感器（SHT30），空气质量传感器 （MQ135）
4. 传感器阈值语音提醒，闹钟语音提醒
5. 传感器数值可以通过微信小程序显示，可以通过微信小程序进行开关控制、设置阈值和闹钟时间
6. 支持二次开发，增加更多扩展功能
#### 软件架构
软件架构说明
## 硬件框架
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200505120933913.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMxMDM5MDYx,size_16,color_FFFFFF,t_70)
**硬件端：**
主控芯片：STM32F746IGT6
操作系统：RT-Thread v4.0.2
GUI：TouchGFX
开发工具：MDK5.29、TouchGFX 4.13.0 Designer、STM32CubeMX5.6.0、微信开发者工具
时间获取：软件模拟RTC+NTP自动网络对时
天气获取：通过http客户端get心知天气网络API获取天气信息
温湿度传感器SHT30：使用I2C总线获取数据
环境传感器MQ-135（氨气、甲苯）：使用ADC读取数据和IO口读取阈值
网络：使用ESP8266当作无线网卡来链接网络
5寸电容屏：使用I2C总线驱动触摸，LCD使用RGB565格式，GUI使用touchgfx
中文TTS文字转语音模块：使用UART发送文字转换语音
**服务器端：**
云端服务器：阿里云物联网平台
通信方式：MQTT
**微信小程序：**
编程语言：CSS、XML、JavaScript
通信方式：MQTT over WebSocket
## 软件框架
设备连接物联网平台，与物联网平台进行数据通信。物联网平台可将设备数据流转到其他阿里云产品中进行存储和处理。以下是物联网系统的拓扑架构：
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200505132626399.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMxMDM5MDYx,size_16,color_FFFFFF,t_70)
本项目的物联网后台部分采用的是阿里云物联网平台，借助阿里云丰富的服务，可为后期扩展更多实用的功能，STM32硬件平台作为设备终端，人机设备采用微信小程序，通信协议为MQTT。
## RT-Thread使用情况概述
**RT-Thread系统介绍：**
RT-Thread的内核对象模型是一种非常有趣的面向对象实现方式。系统级的基础设施都是一种内核对象，例如线程，信号量，互斥量，事件，邮箱，消息队列和定时器，内存池，设备驱动等。对于每一种具体内核对象和对象控制块，除了基本结构外，还有自己的扩展属性（私有属性）。因此从面向对象的观点，可以认为每一种具体对象是抽象对象的派生，继承了基本对象的属性并在此基础上扩展了与自己相关的属性。下图则显示了 RT-Thread 中各类内核对象的派生和继承关系：
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200505144709939.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMxMDM5MDYx,size_16,color_FFFFFF,t_70)
在对象管理模块中，定义了通用的数据结构，用来保存各种对象的共同属性，各种具体对象只需要在此基础上加上自己的某些特别的属性，就可以清楚的表示自己的特征。这种设计方法有两大优点：
- 提高了系统的可重用性和扩展性，增加新的对象类别很容易，只需要继承通用对象的属性再加少量扩展即可；
- 提供统一的对象操作方式，简化了各种具体对象的操作，提高了系统的可靠性。
**RT-Thread使用情况：**
**内核部分：**
- 线程间同步：信号量、互斥量
- 线程间通信：邮箱、消息队列
- 内存管理：memheap管理算法
- I/O 设备管理：PIN设备、I2C设备、UART设备、ADC设备、RTC设备、TOUCH设备
**组件部分：**
- FinSH控制台；
- ulog日志；
- netdev网卡；
- AT命令；
- SAL 套接字抽象层；
**软件包部分：**
- 阿里物联网SDK包：ali-iotkit-latest；
- AT设备软件包：at_device-latest;
- TLS软件包：mbedtls-latest;
- JSON软件包：cJSON-latest;
- 网络工具包： netutils-latest;
- 触摸屏软件包：gt9147-latest；
- sht3x软件包：sht3x-latest；
- webclient软件包：webclient-latest；
**分类使用说明：**
用于连接网络的部分：UART设备；netdev网卡；AT命令；SAL 套接字抽象层；at_device-latest;
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200505150254960.png)
用于同步时钟的部分：RTC设备；netutils-latest;
用于获取天气的部分：cJSON-latest;webclient-latest；
用于获取温湿度的部分：I2C设备；sht3x-latest；
用于获取空气质量的部分：ADC设备；PIN设备；
用于触摸的部分：I2C设备；gt9147-latest；
用于链接阿里云物联网平台的部分：ali-iotkit-latest；mbedtls-latest;cJSON-latest;
## 软件模块说明
**TouchGFX介绍：**
TouchGFX 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。
**微信小程序链接阿里云物联网平台说明：**
阿里云IOT物联网平台支持基于WebSocket的MQTT协议。可以首先使用WebSocket建立连接，然后在WebSocket通道上，使用 MQTT 协议进行通信，即MQTT over WebSocket！
## 演示效果
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200505163419387.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMxMDM5MDYx,size_16,color_FFFFFF,t_70)
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200505163426787.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMxMDM5MDYx,size_16,color_FFFFFF,t_70)
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200505170856945.jpg)![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200505170907264.jpg)
视频演示链接：
[https://www.bilibili.com/video/BV1o54y1Q7nQ/](https://www.bilibili.com/video/BV1o54y1Q7nQ/)
#### 安装教程
1. xxxx
2. xxxx
3. xxxx
#### 使用说明
1. xxxx
2. xxxx
3. xxxx
#### 参与贡献
1. Fork 本仓库
2. 新建 Feat_xxx 分支
3. 提交代码
4. 新建 Pull Request
#### 码云特技
1. 使用 Readme\_XXX.md 来支持不同的语言，例如 Readme\_en.md, Readme\_zh.md
2. 码云官方博客 [blog.gitee.com](https://blog.gitee.com)
3. 你可以 [https://gitee.com/explore](https://gitee.com/explore) 这个地址来了解码云上的优秀开源项目
4. [GVP](https://gitee.com/gvp) 全称是码云最有价值开源项目，是码云综合评定出的优秀开源项目
5. 码云官方提供的使用手册 [https://gitee.com/help](https://gitee.com/help)
6. 码云封面人物是一档用来展示码云会员风采的栏目 [https://gitee.com/gitee-stars/](https://gitee.com/gitee-stars/)
## 代码地址
1.[W25Q2xx下载算法](https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX/tree/master/W25QXX_Template)
2.[STM32F429使用STM32CUBMX5.6移植touchGFX4.13的demo](https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX/tree/master/demo/1_STM32F429_TouchGFX_transplant/enxcubetouchgfx)
3.[touchGFX4.10使用MVP架构来实现GUI和硬件的双向交互的demo](https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX/tree/master/demo/2_TouchGFX_MVP/oldtouchgfx)
4.[STM32F767使用STM32CUBMX5.6移植touchGFX4.13的demo](https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX/tree/master/demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/1_freertos_TouchGFX_transplant)
5.[移植touchgfx官方游戏例程的demo](https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX/tree/master/demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/2_freertos_Start_game)
6.[把TouchGFX移植到RTThread系统的demo](https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX/tree/master/demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/3_rtthread_TouchGFX_transplant/stm32f767-fire-challenger)
7.[**本项目的完整代码**](https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX/tree/master/demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger)
8.[微信小程序](https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX/tree/master/demo/4_%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%B0%8F%E7%A8%8B%E5%BA%8F/%E4%B8%8D%E4%BD%BF%E7%94%A8%E4%BA%91%E6%9C%8D%E5%8A%A1/wechat_ali_esp8266)
**项目详细教程（未完待续）：**
[1.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（一）——使用STM32CUBMX5.6移植touchGFX4.13](https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/104870466)
[2.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（二）——把TouchGFX移植到RTThread系统](https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/105045469)
[3.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（三）——获取温湿度传感器数据](https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/105288898)
[4.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（四）——同步网络时间](https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/105343118)
[5.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（五）——同步天气信息](https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/105853620)
[6.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（六）——链接阿里云物联网平台](https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/105345856)
[7.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（七）——使用MQTT.fx模拟手机设备进行M2M设备间通信](https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/105514545)
[8.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（八）——开发微信小程序](https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/105669949)

2
demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger/applications/weather_httpclient.c
View File

@ -27,7 +27,7 @@ char *gfxvalue;
#define URL_LEN_MAX 2048
#define GET_LOCAL_URI "http://api.seniverse.com/v3/weather/daily.json?key=S97hL3kj6EbnjEmyC&location=%s&language=zh-Hans&unit=c&start=0&days=5"
#define LOCAL_CITY "tianshui"
#define LOCAL_CITY "luoyang"
static weather_t gfx_weather[3];

BIN
demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger/board/CubeMX_Config/Src/assets/texts/texts.xlsx
View File

Binary file not shown.

6
demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger/board/CubeMX_Config/Src/demo1.touchgfx
View File

@ -512,7 +512,7 @@
},
"Name": "Aftertom",
"X": 649,
"Y": 332,
"Y": 330,
"Width": 84,
"Height": 27,
"Type": "TextArea",
@ -640,8 +640,8 @@
"BufferSize": 10
},
"Name": "_Aftertom",
"X": 695,
"Y": 370,
"X": 691,
"Y": 369,
"Width": 36,
"Height": 27,
"Type": "TextArea",

4
demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger/board/CubeMX_Config/Src/generated/gui_generated/src/main_screen/mainViewBase.cpp
View File

@ -119,7 +119,7 @@ mainViewBase::mainViewBase()
Tomorrow.resizeToCurrentText();
Tomorrow.setTypedText(touchgfx::TypedText(T_SINGLEUSEID21));
Aftertom.setXY(649, 332);
Aftertom.setXY(649, 330);
Aftertom.setColor(touchgfx::Color::getColorFrom24BitRGB(0, 0, 0));
Aftertom.setLinespacing(0);
touchgfx::Unicode::snprintf(AftertomBuffer1, AFTERTOMBUFFER1_SIZE, "%s", touchgfx::TypedText(T_SINGLEUSEID25).getText());
@ -154,7 +154,7 @@ mainViewBase::mainViewBase()
_Tomorrow.resizeToCurrentText();
_Tomorrow.setTypedText(touchgfx::TypedText(T_SINGLEUSEID41));
_Aftertom.setXY(695, 370);
_Aftertom.setXY(691, 369);
_Aftertom.setColor(touchgfx::Color::getColorFrom24BitRGB(0, 0, 0));
_Aftertom.setLinespacing(0);
Unicode::snprintf(_AftertomBuffer, _AFTERTOM_SIZE, "%s", touchgfx::TypedText(T_SINGLEUSEID44).getText());

2
demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger/board/CubeMX_Config/Src/generated/texts/cache/TextsCpp.cache vendored
View File

@ -1 +1 @@
{"remap":"yes","languages":["Gb"],"characters":[2,47,2,8451,0,48,48,48,48,45,48,48,45,48,48,0,2,37,0,2,0,48,48,46,48,32,0,22478,24066,58,22825,27700,0,48,48,46,48,0,28287,24230,38408,20540,0,28201,24230,38408,20540,0,83,117,110,0,48,48,48,0,40644,28783,0,20170,22825,0,21518,22825,0,26126,22825,0,32511,28783,0,32418,28783,0,20248,0]}
{"remap":"yes","languages":["Gb"],"characters":[2,47,2,8451,0,48,48,48,48,45,48,48,45,48,48,0,2,37,0,2,0,48,48,46,48,32,0,22478,24066,58,27931,38451,0,48,48,46,48,0,28287,24230,38408,20540,0,28201,24230,38408,20540,0,83,117,110,0,48,48,48,0,40644,28783,0,20170,22825,0,21518,22825,0,26126,22825,0,32511,28783,0,32418,28783,0,20248,0]}

2
demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger/board/CubeMX_Config/Src/generated/texts/src/Texts.cpp
View File

@ -25,7 +25,7 @@ KEEP extern const touchgfx::Unicode::UnicodeChar texts_all_languages[] TEXT_LOCA
0x2, 0x25, 0x0, // @16 "<>%"
0x2, 0x0, // @19 "<>"
0x30, 0x30, 0x2e, 0x30, 0x20, 0x0, // @21 "00.0 "
0x57ce, 0x5e02, 0x3a, 0x5929, 0x6c34, 0x0, // @27 "??:??"
0x57ce, 0x5e02, 0x3a, 0x6d1b, 0x9633, 0x0, // @27 "??:??"
0x30, 0x30, 0x2e, 0x30, 0x0, // @33 "00.0"
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0x6e29, 0x5ea6, 0x9608, 0x503c, 0x0, // @43 "????"

4
demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger/project.uvoptx
View File

@ -620,7 +620,7 @@
<Group>
<GroupName>TouchGFX_app</GroupName>
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<tvExp>0</tvExp>
<tvExpOptDlg>0</tvExpOptDlg>
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@ -1584,7 +1584,7 @@
<Group>
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4
demo/3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/5_rtthread_TouchGFX/stm32f767-fire-challenger/rtconfig.h
View File

@ -195,8 +195,8 @@
#define AT_DEVICE_USING_ESP8266
#define AT_DEVICE_ESP8266_INIT_ASYN
#define AT_DEVICE_ESP8266_SAMPLE
#define ESP8266_SAMPLE_WIFI_SSID "xgld1"
#define ESP8266_SAMPLE_WIFI_PASSWORD "xgld64627816"
#define ESP8266_SAMPLE_WIFI_SSID "ChinaNet-ssssss"
#define ESP8266_SAMPLE_WIFI_PASSWORD "SQHWLK9394"
#define ESP8266_SAMPLE_CLIENT_NAME "uart3"
#define ESP8266_SAMPLE_RECV_BUFF_LEN 512
#define PKG_USING_AT_DEVICE_LATEST_VERSION

2
demo/4_微信小程序/不使用云服务/wechat_ali_esp8266/pages/device/device.js
View File

@ -13,7 +13,7 @@ Page({
name : "",
temperature: "",
humidity: "",
airquality:"优"
airquality:1
},
modelData: {
},

37
doc/README.md
View File

@ -1,37 +0,0 @@
# hellotouchGFX
#### 介绍
touchGFX DEMO
#### 软件架构
软件架构说明
#### 安装教程
1. xxxx
2. xxxx
3. xxxx
#### 使用说明
1. xxxx
2. xxxx
3. xxxx
#### 参与贡献
1. Fork 本仓库
2. 新建 Feat_xxx 分支
3. 提交代码
4. 新建 Pull Request
#### 码云特技
1. 使用 Readme\_XXX.md 来支持不同的语言，例如 Readme\_en.md, Readme\_zh.md
2. 码云官方博客 [blog.gitee.com](https://blog.gitee.com)
3. 你可以 [https://gitee.com/explore](https://gitee.com/explore) 这个地址来了解码云上的优秀开源项目
4. [GVP](https://gitee.com/gvp) 全称是码云最有价值开源项目，是码云综合评定出的优秀开源项目
5. 码云官方提供的使用手册 [https://gitee.com/help](https://gitee.com/help)
6. 码云封面人物是一档用来展示码云会员风采的栏目 [https://gitee.com/gitee-stars/](https://gitee.com/gitee-stars/)