【RT-Thread作品展示】- RT-Thread驱动的485数据采集系统电路设计-ITADN社区

【RT-Thread作品展示】- RT-Thread驱动的485数据采集系统电路设计

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本项目展示了基于RT-Thread操作系统的485数据采集系统电路设计方案，详细介绍硬件选型、电路布局及软件开发过程。【基于RT-Thread的485数据采集系统】作者：刘迪概述：该系统采用STM32H75XB芯片开发，能够连接多个485传感器，并在此项目中仅收集了一个温湿度传感器的数据。通过MQTT协议将这些数据发送到服务器端，并在手机APP上以折线图的形式展示。硬件设备及软件环境： - 硬件平台：ARTPi（stm32h750xb） - RT-Thread版本：v4.03 - 开发工具及其版本号：RT-Thread Studio v1.15 使用情况概述：内核部分采用了信号量机制，调度器则通过创建多个线程来执行不同的任务。此外还利用了RT-Thread的SPI框架和Sensor框架。软件模块说明：在main.c文件中的serial_thread_entry()函数中实现传感器数据采集，并将获取的数据存储到数组中。 connect_mqtt.c 文件里的mqtt_emqx_entry() 函数用于向服务器发送收集来的数据。演示效果：该系统能够成功地通过手机APP展示从温湿度传感器得到的折线图数据。比赛感悟：一开始感觉很困难，但经过一段时间的研究和实践后发现其实并不难。关键在于多思考、多动手操作即可实现预期的功能。

【RT-Thread作品展示】STM32F407结合RT-Thread的智能水培系统电路设计

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本项目介绍基于STM32F407微控制器和RT-Thread操作系统开发的智能水培系统，涵盖硬件电路与软件架构的设计思路。【RT-Thread作品秀】基于STM32F407与RT-thread的智能水培系统本产品面向城市家用市场，在现代家庭园艺领域具有广泛应用。随着生活水平提升和对绿色健康生活方式的关注增加，越来越多的人开始关注家庭园艺，并希望通过在家种植花卉、多肉植物或蔬菜来享受这一过程，尤其是在疫情期间出行不便的情况下，更多人倾向于尝试在家中进行种植以收获纯天然无污染的蔬菜。我们设计的一款智能水培机是物联网终端设备。通过云平台辅助降低家用水培门槛，兼顾灵活性和自动化特点，并提供方便省时的方式让用户体验家庭水培的乐趣。用户可以通过APP端一键自动完成植物种植并全程监测，同时支持硬件按钮或APP手动控制设备操作以探索个人化的种植习惯与方式；此外还能够利用云平台存储及分享自己的种植规程数据。开发环境 - 硬件：STM32F407ZGT6； - RT-Thread版本：RTT Nano； - 开发工具及版本: KEIL 5. 在本项目中，采用RT-thread nano版组件将各任务（如传感器读取、LORA通信、WIFI模块与云平台交互等）封装成独立线程。使用事件集和信号量实现这些线程间的同步协调以及信息传递功能。硬件框架 - 主控芯片：STM32F407ZGT6，基于HAL库编写程序，并搭载RT-thread nano操作系统； - 传感器层包括水温监测（DS18B20）、空气温度湿度检测（DHT11）、EC值及pH值测量、光敏模块和浊度计等； - 控制部分涉及光照控制（LED灯带），加湿与打氧操作，以及营养液处理；通信方面则通过ESP8266-01模块结合MQTT协议实现设备端向云端上传传感器数据及接收来自APP的指令。

【RT-Thread作品展示】基于RT-Thread的远程气压监控系统的电路设计

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本项目介绍了一种基于RTOS RT-Thread设计的远程气压监控系统电路，实现环境气压数据的实时采集与传输。【RT-Thread作品秀】基于RT-Thread的远程气压监控系统作者：靳春幸概述：该远程温气压监控系统是使用ART-Pi开发板并基于AP6212模块的WiFi功能进行开发，旨在替代人为采集气压值，并解决在极端环境下的人为风险。开发环境硬件: ART-Pi STM32H750 RT-Thread版本：4.0.3 开发工具及版本：RT-Thread Studio 2.0.0 使用情况概述：内核部分包括调度器，信号量和消息队列。组件部分包含SAL套接字抽象层、LWIP以及WiFi框架。软件包部分则有Webclient, pahomqtt, Onenet及cJson。硬件架构主控板采用的是ART_Pi。温度传感器使用了兼容IIC和SPI接口的芯片，即LSP22HH，它可以采集温度与气压值，并通过SPI通信方式连接到主控制板上。 WiFi模块则采用了开发版自带的AP6212。软件架构该设计基于RT_Thread进行构建，主要包含两个执行线程：Main 线程、Onenet上传线程和LPS22HH 线程。整体框架通过上述组件实现气压数据采集与传输功能。软件模块说明： - Main线程: 负责初始化WiFi自动连接及Onenet组件的功能，同时启动LED周期性反转。 - Onenet线程：负责定期上报气压值至OneNet平台。 - LPS22HH线程：用于定时获取传感器数据并处理这些信息。比赛感悟：非常荣幸能够参加这次大赛，在此期间我使用了官方提供的ART-PI开发板进行了多项实验，包括TouchGFX、sram、fal和easyflash等。RTT平台与硬件设备为我的学习提供了诸多便利，让我受益匪浅。然而由于工作原因未能全心投入比赛，对此感到十分遗憾。感谢主办方给予的机会！

【RT-Thread作品展示】基于RT-Thread的智能家居物联网电路设计

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本项目介绍了一种基于RT-Thread操作系统的智能家居物联网电路设计方案，结合传感器和云端服务，实现家居设备智能互联与远程控制。【RT-Thread作品秀】基于RT-Thread的智能家居-物联网作者：葫芦侠概述：智能家居是互联网影响下的一种物联化应用，通过物联网技术将家中的各种设备连接起来，提供家电控制、照明控制等多种功能和服务。与传统家居相比，它不仅具备居住的基本功能，还结合了建筑、网络通信、信息家电和设备自动化等多方面的能力。硬件设计：本智能家居项目采用STM32F407作为主控芯片，并搭配ESP8266进行无线连接。此外，还包括S17021传感器、DS18B20温度感应器以及LED灯和电机等组件来实现具体的功能需求。开发环境与RT-Thread使用：项目基于MDK 5.31, VS CODE 和其他工具完成编码工作，并采用rt-thread-3.1.4版本的实时操作系统。在内核方面，利用调度器创建TCP连接线程并用消息队列进行数据传递；在网络框架部分，则通过tcpip建立服务端来支持设备节点和上层控制软件接入；此外还使用了Cjson软件包。硬件架构：整个智能家居系统由主控平台、节点平台以及应用软件三大部分构成。其中，主控负责与各节点通信并收集状态信息，而用户界面则用于监控这些数据及执行相应的操作指令。软件设计：该项目采用STM32作为服务器端来显示传感器的读数，并通过TCP/IP协议实现设备间的通讯和控制功能。具体来说，上位机应用发送命令到主控器，后者再将其转发给对应节点；与此同时，各个子系统也会将收集的数据反馈回中央处理单元。软件模块：包括了TFTLCD屏幕驱动、SteamWin界面设计以及以太网通信等核心部分的开发工作。比赛心得：在此次比赛中遇到了时间紧张的问题，需要同时完成多个平台上的代码编写任务。由于出差频繁，进度受到了影响；初次接触RT-Thread时也花费了很多精力调试多线程和网络功能，并且LCD显示效果调整同样耗时较多。尽管最终没有实现触摸屏的应用目标，但整个过程还是让我对智能家居系统的构建有了更深入的理解和技术提升。

【RT-Thread作品展示】智能路灯电路设计

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本项目基于RTOS RT-Thread开发，旨在设计一款高效智能路灯系统。通过优化电路设计，实现自动调节亮度、远程监控及故障预警等功能，提升城市照明管理水平和能源利用效率。【RT-Thread作品秀】智能路灯作者：杨满意概述：目前大多数的路灯采用定时功能控制开关灯时间，但四季更替导致日出日落的时间不同，若使用统一时间定时开闭灯，则会造成不必要的电力浪费。通过无线网络和根据日出日落时间来动态调节路灯开关状态的方式可以实现灵活、精准地节能管理。开发环境：硬件：art-pi RT-Thread版本：V 4.0.3 开发工具及版本：MDK 5.27 RT-Thread使用情况概述：内核部分：调度器，信号量，消息队列。 1. 调度器用于创建多个线程来实现不同的任务； 2. 信号量用来同步不同线程的执行过程； 3. 消息队列则实现了各线程间数据传递的功能。组件部分：SPI框架、Sensor框架及SAL套接字抽象层。 1. SPI框架被用以驱动温度传感器，提高了代码可重用性； 2. Sensor框架为上层提供统一的操作接口，简化了底层驱动开发的难度； 3.SAL套接字抽象层完成对不同网络协议栈或实现接口的封装，并向开发者提供了标准的BSD Socket API。软件包部分：Webclient、paho_mqtt、Onenet、cJSON及at_device等。 1. Webclient提供设备与HTTP Server的基本通讯功能； 2.pahomqtt基于Eclipse paho-mqtt源码设计，实现MQTT客户端程序； 3.Onenet使RT-Thread设备能够方便地连接OneNet平台，并完成数据的发送接收、注册控制等功能； 4.cJSON是C语言实现的轻量级解析JSON格式软件包； 5.at_device支持多种AT指令集设备。硬件框架与软件框架说明：首先初始化硬件，通过WiFi模块接入路由器并连接到OneNET服务器。根据工作模式（手动或自动）来决定路灯开关状态：如果是手动控制，则接收来自OneNet平台的远程命令；在自动模式下则依据预设地理坐标数据计算日出/落时间，并结合实时钟信息进行判断。软件模块说明： 1. onenet_mqtt_init_entry负责初始化onenet_mqtt，成功后释放信号量通知其他线程可以开始上传数据； 2.onenet_upload_data_entry通过获取到的信号量和邮箱中的内存地址来发送数据至OneNET云平台及上位机； 3. led_entry从实时时钟读取时间并转换为时间戳，判断工作模式是否需要开关灯。演示效果代码已在附件中提供。比赛感悟：陆游曾言：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”此诗句完美地表达了我在此次比赛中获得的收获与体会。首次接触RT-Thread平台，在此前已熟悉FreeRTOS的情况下，发现两者在多线程调度、信号量管理等方面存在相似之处。值得一提的是rtthread官方生态系统的完善性令人印象深刻，各种插件集成度高，使得开发者能够更加专注于核心功能开发而无需过多关注底层细节。感谢主办方提供这样一个机会让我接触并学习RT-Thread这一优秀平台，这为未来的项目提供了更多可能性与选择空间。

【RT-Thread作品展示】基于RT-Thread的智能家居应用平台-电路设计

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本项目致力于构建一个高效的智能家居应用平台，采用RT-Thread操作系统进行开发。详细介绍该系统的硬件电路设计及其在实际生活中的应用场景与优势。智能家居是目前最热门的应用领域之一。基于对物联网和智能家居的热爱与兴趣，我以自己的小屋为实际应用模板，将智能家居的理念变为现实。本项目中的智能家居平台主要使用STM32H750XB（ART-PI开发板）作为主控平台，并采用STM32F407VGT6为核心的网关平台。其中，主控平台负责查询网关的数据信息、设置参数和与云服务器进行交互；而网关则专注于采集数据并分析处理这些数据，同时根据从主控接收到的指令控制终端设备。目前，该系统可以收集四路温湿度传感器的信息、一路电量读数、一路甲醛检测值、一路PM2.5浓度测量结果以及两路烟雾报警信号和水浸报警。此外，它还可以监测到两个门锁的状态，并能够通过CAN总线通信来控制加热或散热设备。未来计划扩展此系统中的CAN网络以增加更多的智能模块（如窗帘控制系统、温湿度传感器、继电器等），从而进一步增强对终端产品的监控与管理能力。开发环境包括ART-PI及其拓展板，RT-Thread版本为4.0.3。内核方面使用了调度器来创建多个线程实现不同功能，并利用信号量进行同步操作以及通过消息队列传递数据；外设驱动则涵盖了CAN和UART接口的定制化支持。在软件包部分，则部署了cJSON用于解析JSON格式的数据、WebNet提供HTTP协议下的网络服务，还有针对OneNET平台连接优化过的Onenet适配层等工具。硬件框架方面，主控平台由ART-PI开发板及与其相配套扩展版组成；网关则以STM32F407为核心。通过这些组件的配合使用，共同构建了一个可以灵活配置且易于维护的家庭自动化解决方案。

【RT-Thread作品展示】基于RT-Thread的智慧农业物联网网关-电路设计

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本项目是基于RT-Thread操作系统的智慧农业物联网网关电路设计，旨在通过先进的传感技术和网络通信实现农作物生长环境监测与智能控制。【RT-Thread作品秀】基于RT-Thread的智慧农业物联网网关作者：frankpyq 概述：智慧农业是目前物联网的一个重要发展方向。我从事了与农业物联网相关的硬件开发工作，结合这次RTT大赛的机会，决定使用RT-Thread设计一款物联网网关。这款物联网网关以STM32H7为主芯片进行设计，并分为硬件网关和物联网平台两部分。硬件方面，基于ART-PI核心板自行扩展了一个包含4G通讯模块、LORA无线采集模块、RS485电路接口以及相关控制输出（如继电器、LED指示灯等）的扩展板；同时集成了温度传感器DS18B20和蜂鸣器。网关通过无线LORA技术最多可接收32路节点的数据，或利用RS485通讯协议采集传感器数据。这些收集到的信息会经由4G模块发送至物联网平台进行处理与存储。这里我选择使用深圳市模拟科技有限公司的TLINK物联网平台作为云服务解决方案。开发环境：硬件：ART-PI（STM32H750XB）， ART-PI_TOP扩展板；软件：RT-Thread Studio版本 2.0.0； RT-Thread 使用情况概述内核方面，主要利用了调度器和信号量机制来实现多任务处理与线程间的同步。组件部分，则应用了UART框架以及传感器（SENSOR）框架。其中使用三个串口分别连接4G模块、LORA无线采集节点及RS485接口；同时通过DS18B20温度传感器获取设备机箱内的实时温湿度信息。软件包方面，目前未引入任何额外的RT-Thread 软件包进行开发工作。硬件框架该物联网网关项目基于官方SDK提供的点灯示例程序构建。具体来说，包括以下功能模块： 1. 读取板载DS18B20温度传感器数据； 2. 接收LORA无线节点上传的数据（支持最多32个节点）； 3. LED指示设备状态； 4. 实现与TLINK云平台通信及登录验证，并完成主动上报采集到的信息至云端服务器； 5. 解析并执行来自TLINK平台的控制指令，如继电器动作等。演示效果该物联网网关已经完成了从硬件组装、数据收集到信息上传整个过程的实际运行测试。具体包括设备外观展示图、云平台上接收的数据截图、系统配置画面以及相关操作视频资料。比赛感悟：我对RT-Thread的认识始于多年之前购买的第一代魔笛网络收音机开发板，但由于手头上项目大多基于裸露硬件编程方式实现，并未真正接触过RTOS操作系统。因此在此次参加RTT大赛之际，尝试将之应用于实际产品中来提高自己的技能水平。然而，在实践过程中由于缺乏相关经验以及对系统核心机制理解不够深入等原因遇到了不少困难和挑战。从最初点亮LED灯开始逐步添加传感器驱动程序、串口通信框架等模块直至完成DS18B20温湿度采集功能，再到实现与4G及LORA无线通讯设备的连接，并最终将数据上传至TLINK云平台进行展示。整个过程中虽然没有使用额外软件包或第三方库支持，但通过不断摸索学习逐渐掌握了RT-Thread的基本用法。尽管最初计划使用广和通公司的L610模块并通过ONENET云端服务实现更多功能特性但由于时间紧迫及个人技术水平限制未能完全达成目标。不过目前我已经成功实现了与移动OneNet平台的初步连接，并将继续努力完善整个项目。感谢主办方提供的宝贵学习机会，我相信RT-Thread会成为我未来开发工作中不可或缺的一部分工具。

【RT-Thread作品展示】写字机器人-电路设计

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本作品为基于RT-Thread操作系统的写字机器人项目，详细介绍其电路设计方案与实现过程，探索嵌入式系统在创意硬件中的应用。【RT-Thread作品秀】写字机器人作者：乔城阳概述（说明应用产生的背景、实现功能）在实际生产线上，由于效率不及打印机，写字机器人的使用并不广泛。然而，在学习阶段它具有很高的价值，因为其结构简单且成本低廉，并能模仿人手写风格。本设计包含了路径规划、直线插补以及加减速控制等常用电机运动算法；软件方面则会涉及DXF文件解析及OpenCV图像处理技术以生成G代码，为后续对激光切割机、雕刻机和3D打印机的研究奠定基础。开发环境（所采用的软硬件方案）硬件：ART-PI、Arduino、TM4C123GXL RT-Thread版本: 3.14 开发工具及版本: MDK-ARM5.31, VSCode 内核部分使用了线程调度和资源分配，组件包括DFS文件系统与UART串行异步通信。除此之外还有CAN通信、UDP通信以及cJSON编解码。硬件框架（概述应用所采用的硬件方案框图，并对核心部分做介绍）写字机器人设计分为图像处理模块、运动控制模块及G代码生成模块三大部分。软件框架说明（介绍应用所采用的软件方案框图，流程图等并加以解说）在该作品中，Grbl控制器基于ATmega328型芯片输出高速精准电机脉冲，并支持各种标准G代码。为保证grbl缓冲区内始终有16-20个指令以实现平稳加速和无冲击转弯动作，ART-PI需读取其状态并及时发送相应命令。软件模块说明（介绍应用中关键部分的逻辑、采用的实现方式等） RT-thread实时操作系统通过从SD卡上读取NC文件并与grbl控制器通信来控制设备运行。同时它还提供了丰富的人机交互功能，如显示工作路径和进度，并支持暂停续写等功能。演示效果此处省略了图片与视频链接。比赛感悟：在此次比赛中使用到了RT-thread和Grbl两款开源软件，前者用于人机界面及指令发送，后者则负责运动控制。尽管它们仅需2kB RAM即可运行，但功能却十分强大且模块化设计良好。为了更好地理解这些工具的工作原理，在图书馆借阅了关于RTOS的相关书籍进行学习，但仍有许多内容未能完全掌握，需要继续努力充实自己。本次项目让我有机会实现对伺服电机的精准控制，并体验到随着指令变化而产生的声音与动作。这不仅加深了我对运动控制系统及其重要性的认识，还带来了极大的成就感和乐趣。

【RT-Thread作品展示】STM32简易示波器电路设计

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本项目为基于STM32微控制器的简易数字示波器硬件与软件设计方案，适用于电子爱好者和工程师学习信号采集处理技术。【RT-Thread作品秀】基于stm32的简易示波器作者：詹敏概述：本项目是基于STM32F103芯片及自带ADC开发的一款简易示波器，能够实现电压范围为0至3.3V、频率范围从1Hz到10kHz的正弦波和方波显示。该设备提供自动采样模式、普通模式以及单次触发模式，并支持上升沿与下降沿两种触发方式及0~3.3V之间的触发电平设置，适用于常见场合使用需求。开发环境：硬件：STM32F103-指南者板卡和一块带有ILI9341显示屏的电路板； RT-Thread版本：v3.0.3 软件工具：MDK 5.26 RT-Thread 使用情况概述: 内核部分使用了调度器、信号量以及消息队列，其中调度器用于创建多个线程以实现不同的功能；通过信号量来同步各线程的执行过程，并利用消息队列进行数据传递。硬件框架：该系统采用ADC采集波形发生器产生的模拟信号，经由STM32F103芯片处理后在ILI9341液晶屏上显示出来。核心部分包括了对输入信号的采样、转换以及后续的图形化展示等环节。软件架构说明: 本项目主要包含四个线程：波形获取（GetWave_thread）、波形绘制（PlotWave_thread）、按键扫描（KeyScan_thread）和设置执行器（Setting_thread）。此外，还有三条消息队列用于不同模块之间的通信协调。通过这种方式可以确保各个组件之间高效协同工作。软件框架说明: 本项目采用分层设计思想，将整个系统划分为多个独立的功能块，并且每个功能块内部都具有良好的封装性与可扩展能力；同时，在实现过程中充分利用了RT-Thread提供的丰富API接口以简化开发流程、提高代码复用率。例如：线程管理模块主要负责创建和调度各个任务单元（如波形采集器），并通过信号量机制来确保操作间的同步关系。演示效果：为了展示项目的实际应用情况，我们录制了一段视频并上传至相关平台。在该视频中详细介绍了系统的各项功能，并通过多个实例展示了其使用场景与性能表现。（注：此处省略了具体链接）比赛感悟：此次参赛经历对我而言是一次宝贵的学习机会，在了解到这次活动后虽然起初有些犹豫不决，但最终还是决定参与进来以检验自己所学知识的实际应用能力。尽管由于时间紧迫导致作品存在一些不足之处，但我仍然认为这是一个非常有意义的过程；通过本次项目不仅加深了对RTOS的理解与掌握程度，还增强了动手解决问题的能力和团队协作精神。未来我会继续努力改进和完善自己的设计，并且期待着能够有机会再次参加类似的竞赛活动。感谢主办方为我们提供了一个宝贵的学习平台以及RT-Thread团队提供的强大技术支持！

【RT-Thread作品展示】打饭机器人的电路设计

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本项目展示了如何为一款打饭机器人设计电路系统，基于RTOS操作系统（如RT-Thread），实现高效能与低功耗的完美结合。餐厅打饭机器人能够提升就餐效率并减少感染风险，在平时及疫情期间都可使用。该系统通过物联网技术实现自动化打饭流程：用户可以预约或现场排队取餐，避免了先到者等待时间过长以及后来者优先得到饭菜的情况；减少了因人工操作失误导致的错误配餐现象，并具备防止占位的功能。在开发过程中选用正点原子探索者STM32F407开发板、普通机械臂、ESP8266模块及其他配件，如超声波传感器US-016和蓝牙HC-06等。软件环境方面采用了RT-thread-nano 3.1.3版本的实时操作系统，并通过KEIL5工具进行编程调试。硬件部分包括了阿里云物联网探索者F407、ESP8266模块以及机械臂，其中后者使用正弦信号控制以减少运行过程中的晃动。软件框架方面则包含三个主要任务：TARG_dect（用于超声波检测及餐具确认）、arm_all_work（负责机械臂的运动控制）和Alot_task。在具体实现中，ESP8266通过串口与阿里云物联网平台进行通信；而机械臂采用正弦曲线PWM输出方式来调节速度变化以减小到达目标位置时产生的晃动。此外，当检测到长时间未取走的食物或点餐后餐具缺失的情况发生时，系统将发出声音及屏幕提示。整体来看，该餐厅打饭机器人项目不仅有助于提高工作效率和就餐体验，在疫情防控方面也具有重要意义。通过参加此次比赛，本人作为一名大三学生深刻体会到了RT-thread-nano系统的高效性与实用性，并且对于物联网技术的应用有了更深入的理解。尽管在开发过程中遇到了一些挑战（如时钟初始化错误、串口通信异常等问题），但最终成功解决了这些问题并完成了项目任务。该系统已通过高清图片及视频进行展示，包括正视图、侧视图和俯视图等视角的详细演示效果。总体而言，此次实践经历使我对嵌入式设备开发有了更全面的认识，并且增强了将理论知识应用于实际问题解决的能力。

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